Reactivity of (3-aminopropyl)trimethoxysilane with cellulose

• Autorzy: Woźniak Magdalena , Ratajczak Izabela

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.3161

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Reactivity of (3-aminopropyl)trimethoxysilane with cellulose. The paper presents the results of tests for the reactivity of (3-aminopropyl)trimethoxysilane (APTMOS) with cellulose. The cellulose was treated with aqueous ethanolic solution of silane in two concentration: 5% and 20%. The reactivity of APTMOS with cellulose was analysed using instrumental methods: attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy, atomic absorption spectrometry and elemental analysis. In the FTIR spectra of silane-treated cellulose, the bands of Si-O, Si-C and N-H bonds were detected. The analysis of silicon and nitrogen concentration in treated cellulose confirmed the presence of silane in cellulose structure. The presented results indicate that APTMOS forms chemical bonds with cellulose.

PL

Reaktywność 3-(aminopropylo)trimetoksysilanu z celulozą. W pracy przedstawiono wyniki badań reaktywności 3-(aminopropylo)trimetoksysilanu (APTMOS) z celulozą. Celuloza była traktowana etanolowym roztworem silanu w dwóch stężeniach, wynoszących 5 i 20%. Reaktywność APTMOS z celulozą była analizowana z wykorzystaniem metod instrumentalnych, w tym spektroskopii osłabionego całkowitego odbicia w podczerwieni z transformacją Fouriera, atomowej spektroskopii absorpcyjnej oraz analizy elementarnej. W widmach FTIR celulozy poddanej działaniu silanu obserwowano pasma pochodzące od wiązań Si-O, Si-C i N-H. Analiza stężenia krzemu i azotu w modyfikowanej celulozie potwierdziła obecność silanu w strukturze celulozy. Przedstawione wyniki wskazują, że APTMOS tworzy wiązania chemiczne z celulozą.

Słowa kluczowe

EN

cellulose; infrared spectroscopy; elemental analysis; atomic absorption spectrometry

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2020
• Tom: No. 109
• Strony: 53--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys.

Twórcy

autor

Woźniak Magdalena

• Poznań University of Life Sciences, Department of Chemistry

autor

Ratajczak Izabela

• Poznań University of Life Sciences, Department of Chemistry

Bibliografia

• 1. ABDELMOULEH M., BOUFI S., BELGACEM M.N., DUARTE A.P., BEN SALAH A., GANDINI A. 2004: Modification of cellulosic fibres with functionalised silanes: development of surface properties. International Journal of Adhesion & Adhesives 24: pp. 43–54.
• 2. BABICKA M., WOŹNIAK M., SZENTNER K., RISSMANN I., RATAJCZAK I. 2018: The application of instrumental methods for estimation of bonding between cellulose and aminosilanes. Annals of Warsaw University of Life Sciences – SGGW, Forestry and Wood Technology No 103: pp. 169-173.
• 3. CASTELLANO M., GANDINI A., FABBRI P., BELGACEM M.N. 2004: Modification of cellulose fibers with organosilanes: Under what conditions does coupling occur? Journal of Colloid and Interface Science 273: pp. 505–511.
• 4. DONATH S., MILITZ H., MAI C. 2004: Wood modification with alkoxysilanes. Wood Science and Technology 38: pp. 555–566.
• 5. DONATH S., MILITZ H., MAI C. 2006: Treatment of wood with aminofunctional silanes for protection against wood destroying fungi. Holzforschung 60: pp. 210–216.
• 6. HILL C.A.S., FARAHANI M.R.M., HALE M.D.C. 2004: The use of organo alkoxysilane coupling agents for wood preservation. Holzforschung 58: pp. 316–325.
• 7. KARTAL S.N., YOSHIMURA T., IMAMURA Y. 2009: Modification of wood with Si compounds to limit boron leaching from treated wood and to increase termite and decay resistance. International Biodeterioration & Biodegradation 63: pp. 187–190.
• 8. MAI C., MILITZ H. 2004: Modification of wood with silicon compounds. Treatment systems based on organic silicon compounds – a review. Wood Science and Technology 37: pp. 453–461.
• 9. PANOV D., TERZIEV N. 2009: Study on some alkoxysilanes used for hydrophobation and protection of wood against decay. International Biodeterioration & Biodegradation 63: pp. 456–461.
• 10. RATAJCZAK I., WICHŁACZ-SZENTNER K., MAZELA B., HOCHMAŃSKA P., RISSMANN I. 2010: Silicon compounds as additives improving coating performance: fixation of silicon compounds with cellulose. European Journal of Wood and Wood Products 68: pp. 483–486.
• 11. REINPRECHT L., GRZNARIK T. 2015: Biological durability of Scots pine (Pinus sylvestris L.) sapwood modified with selected organo-silanes. Wood Research 60(5): pp. 687–696.
• 12. SEBE G., TINGAUT P., SAFOU-TCHIAMA R., GRELIER S., DE JESO B. 2004: Chemical reaction of maritime pine sapwood (Pinus pinaster Soland) with alkoxysialne molecules: A study of chemical pathways. Holzforschung 58: pp. 511–518.
• 13. XIE Y., HILL C. A. S.,SUN D., JALALUDIN Z., WANG Q., MAI C. 2011: Effects of dynamic aging (hydrolysis and condensation) behavior of organofunctional silanes in the aqueous solution on their penetrability into the cell walls of wood. BioResources 6(3): pp. 2323–2339.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).