A reaction of [3-(2-aminoethylamino)propyl]trimethoxysilane with wood and cellulose – chemical analyses

• Autorzy: Woźniak Magdalena , Ratajczak Izabela

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0014.3155

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A reaction of [3-(2-aminoethylamino)propyl]trimethoxysilane with wood and cellulose – chemical analyses. The paper presents tests results for [3-(2-aminoethylamino)propyl]trimethoxysilane (AATMOS) reactivity with cellulose and Scots pine wood. The tested material was treated with ethanolic solution of aminosilane and analyzed using instrumental methods, including elemental analysis, atomic absorption spectrometry and infrared spectroscopy. The results of the chemical analysis indicated that [3-(2-aminoethylamino)propyl]trimethoxysilane exhibited reactivity with both cellulose and pine wood. In addition, AATMOS-treated cellulose showed a higher content of silicon and nitrogen and more significant changes in FTIR spectra than the treated wood, suggesting that AATMOS showed a higher reactivity to cellulose than to wood.

PL

Reakcja [3-(2-aminoetyloamino)propylo]trimetoksysilanu z drewnem i celulozą – analizy chemiczne. W pracy przedstawiono wyniki reaktywności [3-(2-aminoetyloamino)-propylo]trimetoksysilanu (AATMOS) z celulozą i drewnem sosny zwyczajnej. Badany materiał traktowano etanolowym roztworem aminosilanu i analizowano z wykorzystaniem metod instrumentalnych, takich jak: analiza elementarna, atomowa spektrometria absorpcyjna i spektroskopia w podczerwieni. Uzyskane wyniki wskazują, na reaktywność [3-(2-aminoetyloamino)propylo]trimetoksysilanu zarówno z celulozą jak i drewnem sosny. Ponadto, celuloza traktowana AATMOS charakteryzowała się większą zawartością krzemu i azotu oraz intensywniejszymi zmianami w widmach FTIR w porównaniu do impregnowanego drewna, co sugeruje, że AATMOS wykazuje większą reaktywność do celulozy niż do drewna.

Słowa kluczowe

EN

Scots pine; 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: 43--47
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys.

Twórcy

autor

Woźniak Magdalena

• Poznań University of Life Sciences, Department of Chemistry, Wojska Polskiego 75, PL-60625 Poznan, Poland

autor

Ratajczak Izabela

• Poznań University of Life Sciences, Department of Chemistry, Wojska Polskiego 75, PL-60625 Poznan, Poland

Bibliografia

• 1. DONATH S., MILITZ H., MAI C. 2004: Wood modification with alkoxysilanes. Wood Science and Technology 38: pp. 555–566.
• 2. DONATH S., MILITZ H., MAI C. 2006: Treatment of wood with aminofunctional silanes for protection against wood destroying fungi. Holzforschung 60: pp. 210–216.
• 3. HE H., DUCHET J., GALY J., GERARD J-F. 2005: Grafting of swelling clay materials with 3-aminopropyltriethoxysilane. Journal off Colloid and Interface Science 288: pp. 171–176.
• 4. 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.
• 5. MAEDA H., NAKAJIMA M., HAGIWARA T., SAWAGUCHI T., YANO S. 2006: Bacterial cellulose/silica hybrid fabricated by mimicking biocomposites. Journal of Materials Science 4(17): pp. 5646–5656.
• 6. 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.
• 7. 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.
• 8. PAQUET O., SALON M.C.B., ZENO E., BELGACEM M.N. 2012: Hydrolisis-condensation kinetics of 3-(2-amino-ethylamino)propyl-trimethoxysilan. Materials Science and Engineering C 32: pp. 487–493.
• 9. RATAJCZAK I., WOŹNIAK M., SZENTNER K., BABICKA M., JENCZYK J., MAZELA B. 2020: Aminosilane binding to wood substance through an alkyd resin, Journal of Wood Chemistry and Technology 40: pp. 73–79.
• 10. 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.
• 11. ROWELL R.M. 2005: Handbook of wood chemistry and wood composites. CRC Press, Boca Raton, Florida.
• 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. TINGAUT P., WEIGENAND O., MAI C., MILITZ H., SEBE G. 2006: Chemical reaction of alkoxysilane molecules in wood modified with silanol groups. Holzforschung 60: pp. 271–277.
• 14. 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).