Swelling and water resistance of black poplar wood (Populus nigra L.) modified by polymerisation in lumen with styrene

• Autorzy: Żmuda Emil , Radomski Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.3679

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Swelling and water resistance of black poplar wood (Populus nigra L.) modified by polymerisation in lumen with styrene. Polymerisation in lumen of black poplar (Populus nigra L.) was performed to improve wood properties related to interaction with water. Wood samples were modified with styrene or a mixture of styrene and maleic anhydride, using benzoyl peroxide as initiator. Polymerisation was conducted in closed vessels at a temperature up to 120 °C. Volume swelling and water absorbability of modified wood samples were measured. A significant decrease in the rate of water absorption was found, especially at the initial stage of soaking, resulting in 50 % decrease in volume swelling and 85 % decrease in water absorption.

PL

Pęcznienie i nasiąkliwość topoli czarnej (Populus nigra L.) modyfikowanej styrenem metodą polimeryzacji w świetle komórki. Polimeryzacje w świetle komórki wykonano na gatunku topoli czarnej (Populus nigra L.) w celu poprawy jej właściwości związanych z oddziaływaniem woda-drewno. Próbki drewna zostały zmodyfikowane styrenem oraz mieszaniną styrenu i bezwodnika kwasu maleinowego z dodatkiem nadtlenku benzoilu, jako inicjatora. Następnie próbki poddano polimeryzacji w zamkniętych pojemnikach w warunkach podwyższonej temperatury do 120°C w celu utwardzenia. Na wykonanych próbkach zostały przeprowadzone następujące badania: WPG, spęcznienia objętościowego i nasiąkliwości. Pęcznienie objętościowe zmniejszyło częściowo swoje wartości. Stwierdzono znaczne zmniejszenie szybkości wchłaniania wody, zwłaszcza w początkowej fazie namaczania, co skutkowało 50% zmniejszeniem spęcznienia objętościowego i 85% spadkiem nasiąkliwości.

Słowa kluczowe

EN

black poplar wood; absorbability; swelling; styrene; polymerisation in lumen

• 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. 110
• Strony: 35--40
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys.

Twórcy

autor

Żmuda Emil

• Warsaw University of Life Sciences, Faculty of Wood Technology

autor

Radomski Andrzej

• Warsaw University of Life Sciences, Institute of Wood Sciences and Furniture, Department of Wood Science and Wood Protection

Bibliografia

• 1. BACH S., BELGACEM MN., GANDINI A., 2005: Hydrophobisation and densification of wood by different chemical treatments. Holzforschung 59; 389–396.
• 2. CABANE E., KEPLINGER T., MERK V., HASS P., BURGERT I., 2014: Renewable and functional wood materials by grafting polymerization within cell walls, ChemSusChem 7 (4); 1020–1025.
• 3. DEVI RR., MAJI TK., 2012: Chemical modification of simul wood with styrene-acrylonitrile copolymer and organically modified nanoclay. Wood Sci. Technol. 46; 299–315.
• 4. DONATH S, MILITZ H, MAI C., 2004: Wood modification with alkoxysilanes. Wood Sci. Technol. 38; 555–566.
• 5. FU Y., LI G., YU H., LIU Y., 2012: Hydrophobic modification of wood via surface-initiated ARGET ATRP of MMA, Appl. Surf. Sci. 258 (7); 2529–2533.
• 6. FURUNO T, IMAMURA Y, KAJITA H., 2004: The modification of wood by treatment with low molecular weight phenol-formaldehyde resin: a properties enhancement with neutralized phenolic-resin and resin penetration into wood cell walls. Wood Sci Technol 37; 349–361.
• 7. HILL C.A.S., 2006: Wood modification: chemical, thermal and other processes. Chichester: Wiley.
• 8. HILL C.A.S., JONES D., 1999: Dimensional changes in corsican pine sapwood due to chemical modification with linear chain anhydrides. Holzforschung 53; 267–271.
• 9. HILL C.A.S., MALLON S., 1998A: The chemical modification of scots pine with succinic anhydride or octenyl succinic anhydride. I. Dimensional stabilisation. Holzforschung 52; 427–433.
• 10. HILL C.A.S., MALLON S., 1998B: The chemical modification of scots pine with succinic anhydride or octenyl succinic anhydride. II. Reaction kinetics. J. Wood Chem. Technol. 18; 299–311.
• 11. KRUTUL D., 2002: Ćwiczenia z chemii drewna oraz wybranych zagadnień chemii organicznej. SGGW, Warszawa.
• 12. LI Y.F., LIU Y.X., WANG X.M., WU Q.L., YU H.P., LI J.A., 2011: Wood-polymer composites prepared by the in situ polymerization of monomers within wood, J. Appl. Polym. Sci. 119 (6); 3207–3216.
• 13. PARIS O., BURGERT I., FRATZL P., 2010: Biomimetics and biotemplating of natural materials. MRS Bull. 35; 219–225.
• 14. ROWELL R.M., 2005: Handbook of wood chemistry and wood composites. Boca Raton, FL: CRC Press.
• 15. SALMÉN L., BURGERT I., 2009: Cell wall features with regard to mechanical performance. A review COST Action E35 2004–2008: Wood machining – micromechanics and fracture, Holzforschung 63 (2); 121–129.
• 16. TREY S, JAFARZADEH S, JOHANSSON M., 2012: In situ polymerization of polyaniline in wood veneers. Appl. Mater. Interfaces 4; 1760–1769.
• 17. TREY S, NETRVAL J, BERGLUND L, JOHANSSON M., 2010: Electron-beam-initiated polymerization of poly(ethylene glycol)-based wood impregnants. ACS Appl. Mater. Interfaces 2; 3352–3362.
• 18. XU F.J., NEOH K.G., KANG E.T., 2009: Bioactive surfaces and biomaterials via atom transfer radical polymerization, Prog. Polym. Sci. 34 (8); 719–761.
• 19. ZHU H., LUO W., CIESIELSKI P.N., FANG Z., ZHU J.Y., HENRIKSSON G., HIMMEL M.E., HU L., 2016A: Wood-derived materials for green electronics, biological devices, and energy applications, Chem. Rev. 116 (16); 9305–9374.
• 20. ZHU H., FANG Z.Q., WANG Z., DAI J.Q., YAO Y.G., SHEN F., PRESTON C., WU W.X., PENG P., JANG N., YU Q.K., YU Z.F., HU L.B., 2016B: Extreme light management in mesoporous wood cellulose paper for optoelectronics, ACS Nano 10 (1); 1369–1377.
• 21. ŻMUDA E., RADOMSKI A., 2018: Water resistance and swelling of black poplar wood (Populus nigra L.) modified by polymerisation in lumen with acrylate polymers, Ann. WULS–SGGW, For. and Wood Technol. 104; 345–352.

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).