Influence of modification of aged spruce wood by in situ polymerization with ethyl methacrylate and methyl acrylate and paraloid B72 on color and water absorption

• Autorzy: Siedlecka Beata , Marchwicka Monika

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0016.2315

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Influence of modification of aged spruce wood by in situ polymerization with ethyl methacrylate and methyl acrylate and paraloid B72 on color and water absorption. Wood is hydrophilic in nature, which creates problems such as dimensional instability and susceptibility to biological degradation. By using chemical modification, wood can be refined into new products with improved properties. Such a combination of wood and polymer is called a wood-polymer composite (WPC). The presented work compares the modification of aged wood by two methods. In situ polymerization with ethyl methacrylate and methyl acrylate with modification with Paraloid B72 solution. The determinants of the modifications carried out are percentage weight gain (WPG), color change and water absorption. Unmodified wood aged and unaged were the control samples. Also unaged and modified wood samples were prepared to compare results. The greatest change in color intensity and total color difference after the aging process was recorded for samples modified with Paraloid B72, and after UV light treatment - modified by the in situ polymerization. The in situ-modified samples had the lowest water absorption among aged samples, and Paraloid B72-modified samples had the lowest water absorption among unaged samples. The highest WPG was obtained from the aged samples modified by the in situ polymerization.

PL

Wpływ modyfikacji starzonego drewna świerkowego metodą polimeryzacji in situ metakrylanem etylu i akrylanem metylu oraz paraloidem B72 na barwę oraz nasiąkliwość. Drewno ma charakter hydrofilowy, co stwarza problemy takie jak niestabilność wymiarowa i podatność na degradację biologiczną. Stosując modyfikację chemiczną, drewno może być uszlachetnione tworząc nowy produkt o ulepszonych właściwościach. Takie połączenie drewna i polimeru jest uważane za kompozyt drewno-polimer (WPC). W prezentowanej pracy porównano modyfikację starzonego drewna dwiema metodami: polimeryzację in situ metakrylanem etylu i akrylanem metylu z oraz modyfikację roztworem Paraloidu B72. Wyznacznikami przeprowadzonych modyfikacji są: procentowy przyrost masy (WPG), barwa i absorpcja wody. Próbki kontrolne stanowiło drewno niemodyfikowane i starzone. W celu porównania wyników przygotowano również próbki drewna niestarzonego i modyfikowanego. Największą zmianę intensywności barwy i całkowitej różnicy barw po procesie starzenia odnotowano dla próbek modyfikowanych Paraloidem B72, a po działaniu światła UV - modyfikowanych polimeryzacją in situ. Próbki modyfikowane polimeryzacją in situ charakteryzowały się najniższą chłonnością wody wśród próbek starzonych, a próbki modyfikowane Paraloidem B72 najniższą chłonnością wody wśród próbek niestarzonych. Najwyższą WPG uzyskano z próbek starzonych, modyfikowanych polimeryzacją in situ.

Słowa kluczowe

EN

spruce wood; in situ polymerization; ethyl methacrylate; methyl acrylate; paraloid B72; color; water absorption

• Wydawca: Wydawnictwo Szkoły Głównej Gospodarstwa Wiejskiego w Warszawie
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2022
• Tom: No. 120
• Strony: 45--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., tab.

Twórcy

autor

Siedlecka Beata

• Faculty of Wood Technology, Warsaw University of Life Science in Warsaw – SGGW, Poland

autor

Marchwicka Monika

• Department of Wood Science and Wood Preservation, Institute of Wood Sciences and Furniture Warsaw University of Life Sciences – SGGW

Bibliografia

• 1. BEKHTA P., NIEMZ P. 2003: Effect of high temperature on the change in color, dimensional stability and mechanical properties of spruce wood. Holzforschung 57, 539–546.
• 2. BELGACEM M. N., 2008: Chemical Modification of Wood.
• 3. BRISCHKE C., WELZBACHER C.R., BRANDT K., RAPP A.O. 2007: Quality control of thermally modified timber: interrelationship between heat treatment intensities and CIE L*a*b* color data on homogenized wood samples. Holzforschung 61, 19–22.
• 4. CIABACH J., 1982: Właściwości i zastosowanie Paraloidu B-72, Ochrona Zabytków 35/1-2 (136-137), 111-112.
• 5. CIABACH J., 1998: Żywice i tworzywa sztuczne stosowane w konserwacji zabytków, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń.
• 6. CIABACH J., 2001: Właściwości żywic sztucznych stosowanych w konserwacji zabytków, Wydawnictwo Naukowe Uniwersytetu Mikołaja Kopernika, Toruń.
• 7. POREJKO S., FEJGIN J., ZAKRZEWSKI L., 1965: Chemia związków wielkocząsteczkowych, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa.
• 8. DOMASŁOWSKI W., 1979: Badania nad strukturalnym wzmacnianiem wapienia pińczowskiego termoplastycznymi żywicami sztucznymi: część II: badania nad zastosowaniem żywicy Paraloid B-72 oraz polimetakrylanu metylu.
• 9. ELLIS W. D., 2000: Wood-Polymer Composites: Review of Processes and Properties.
• 10. Hill C. A. S., 2007: Wood Modification: Chemical, Thermal and Other Processes, John Wiley & Sons.
• 11. IBACH R. E., ELLIS W.D., 2005: Lumen modifications.
• 12. JANKOWSKA A., 2010: Comparative analysis of wood aging methods.
• 13. KRZYSIK F., 1957: Nauka o drewnie, PWRiL, Warszawa.
• 14. MARCHWICKA M., 2012: Badanie nasiąkliwości drewna poddanego polimeryzacji in situ z użyciem bezwodnika maleinowego i styrenu, SGGW, praca magisterska.
• 15. PACIOREK M., 1993: Studia i materiały Wydziału Konserwacji i Restauracji Dzieł Sztuki Akademii Sztuk Pięknych w Krakowie, t. III. Badania wybranych tworzyw termoplastycznych stosowanych do impregnacji drewna, Wydawnictwo Literackie, Kraków.
• 16. PATZELT M., EMSENHUBER G., STINGL R. 2003: Colour measure-ment as means of quality control of thermally treated wood. In: First European Conference on Wood Modification. Ghent University Press, Ghent, Belgium. 213–218.
• 17. PROSIŃSKI S., 1984: Chemia drewna, Państwowe Wydawnictwo Rolnicze i Leśne, Warszawa.
• 18. ROWELL R. (ed.), 2005: Handbook of Wood Chemistry and Wood Composites, CRC Press.
• 19. SZCZEPIŃSKA K., 2015: Historycznie stosowane impregnaty do wzmacniania zniszczonego drewna polichromowanego - próba przeglądu. Część II: Impregnaty syntetyczne.
• 20. TIMAR M.C., SANDU I.C.A., BELDEAN E., SANDU I., 2014: FTIR Investigation of Paraloid B72 as Consolidant for Old Wooden Artefacts. MATERIALE PLASTICE, 51, No. 4, 382-387.
• 21. TUDUCE TRĂISTARU A.A., TIMAR M.C., CÂMPEAN M., 2011: STUDIES UPON PENETRATION OF PARALOID B72 INTO POPLAR WOOD BY COLD IMMERSION TREATMENTS. Bulletin of the Transilvania University of Braşov Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering, Vol. 4 (53) No. 1, 81-88.

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).