The study of selected properties of pine wood (Pinus sylvestris L.) subjected to acetylation

• Autorzy: Gliszczyński Tomasz , Antczak Andrzej

Identyfikatory

DOI

10.5604/01.3001.0015.8667

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study of selected properties of pine wood (Pinus sylvestris L.) subjected to acetylation. In the paper pine wood was subjected to acetylation with acetic anhydride and mixture of acetic anhydride and glacial acetic acid (50:50)v/v. After modification process density, WPG index, water absorbability, volume swelling and colour of wood were carried out and compared with results obtained for unmodified pine wood. Based on the obtained results the density of acetylated pine wood was increased for each group of samples. The highest WPG index was obtained for previously dried wood modified with acetic anhydride (15.6%) or mixture of acetic anhydride and glacial acetic acid (10.5%). Acetylation process with acetic anhydride or mixture of acetic anhydride and glacial acetic acid of samples, which were extracted (in chloroform-ethanol 93:7w/w mixture) and dried before modification, had beneficial effect on water absorbability of pine wood. These samples after 1001h (about 42 days) of soaking in water reached the lowest values of water absorbability (about 94%). Moreover, the volume swelling were significantly reduced for samples after double impregnation cycle (both in case of modification with acetic anhydride or mixture of acetic anhydride and glacial acetic acid). Wood after acetylation process was slightly darker than unmodified pine wood. Acetylation of samples, which were dried and soaked in DMF before modification, caused significant darkening of pine wood. The obtained colour was similar to colour of furfurylated wood (Kebony wood) or some of exotic species.

PL

Badanie wybranych właściwości drewna sosnowego (Pinus sylvestris L.) poddanego acetylowaniu. W tej pracy drewno sosnowe poddano acetylowaniu przy użyciu bezwodnika octowego oraz mieszaniny bezwodnika octowego i lodowatego kwasu octowego w stosunku objętościowym 50:50. Po procesie modyfikacji zbadano gęstość, współczynnik WPG, nasiąkliwość, spęcznienie objętościowe i barwę drewna, a następnie porównano z 13 wynikami uzyskanymi dla niemodyfikowanego drewna sosnowego. Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono, że dla każdej z grup gęstość acetylowanego drewna sosnowego była wyższa niż gęstość drewna przed modyfikacją. Najwyższy współczynnik WPG uzyskano dla wstępnie suszonego drewna modyfikowanego bezwodnikiem octowym (15,6%) lub mieszaniną bezwodnika octowego i lodowatego kwasu octowego (10,5%). Proces acetylowania przy użyciu bezwodnika octowego lub mieszaniny bezwodnika octowego i lodowatego kwasu octowego próbek, które przed procesem modyfikacji zostały wyekstrahowane (w mieszaninie chloroform-etanol 93:7m/m) i wysuszone, miał korzystny wpływ na nasiąkliwość drewna sosny. Próbki te po 1001 godzinach (około 42 dniach) moczenia w wodzie osiągnęły najniższe wartości nasiąkliwości (około 94%). Ponadto, spęcznienie objętościowe zostało znacznie obniżone dla próbek poddanych podwójnemu cyklowi impregnacji (zarówno w przypadku próbek zmodyfikowanych przy użyciu bezwodnika octowego lub mieszaniny bezwodnika octowego i lodowatego kwasu octowego). Drewno po acetylowaniu było nieco ciemniejsze od niemodyfikowanego drewna sosny. Acetylowanie próbek, które przed modyfikacją zostały wysuszone i moczone w DMF, spowodowało znaczne pociemnienie drewna sosny. Uzyskany kolor był podobny do koloru drewna furfurylowanego (drewno Kebony) lub drewna niektórych gatunków egzotycznych

• 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. 117
• Strony: 5--13
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Gliszczyński Tomasz

• Faculty of Wood Technology, Warsaw University of Life Sciences – SGGW

autor

Antczak Andrzej

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

Bibliografia

• 1. AJDINAJ D., LATO E., QUKU D., COTA H., 2013: Modification of some Albanian wood properties through chemical treatment. International Journal of Physical Sciences, 8, 356-361.
• 2. BONGERS H.P.M., BECKERS E.P.J., 2003: Mechanical properties of acetylated solid wood treated on pilot plant scale. First European Conference on Wood Modification, 341-350.
• 3. CLERMONT L.P., BENDER F., 1957: Effect of swelling agents and catalysts on acetylation of wood. Forest Products Journal, 7, 167-170.
• 4. DONG Y., QIN Y., WANG K., YAN Y., ZHANG S., LI J., ZHANG S., 2016: Assessment of the performance of furfurylated wood and acetylated wood: Comparison among four fast-growing wood species. BioResources, 11, 3679-3690.
• 5. HILL C.A.S., 2006: Wood modification: chemical, thermal and other processes, John Wiley & Sons Ltd, Chichester.
• 6. MOKRZYCKI W.S., TATOL M., 2011: Colour difference ΔE - a survey. Machine graphic and vision, 20, 383-411.
• 7. PAPADOPOULOS A.N., TOUNTZIARAKIS P., 2011: The effect of acetylation on the Janka hardness of pine wood. European Journal of Wood and Wood Products, 69, 499-500.
• 8. RIDGWAY W.B., WALLINGTON H.T., 1946: Esterification of wood. British Patent 579, 255.
• 9. ROWELL R.M., 2005: Chemical modification of wood. In: Rowell R.M. [ed.]: Handbook of wood chemistry and wood composites, CRC Press, Florida.
• 10. ROWELL R.M., IBACH R.E., MCSWEENY J., NILSSON T., 2009: Understanding decay resistance, dimensional stability and strength changes in heat-treated and acetylated wood. European Conference on Wood Modification, 4, 489-503.
• 11. ROWELL R.M., WANG, R.H.S., HYATT, J.A., 1986: Flakeboards made from aspen and southern pine wood flakes reacted with gaseous ketene. Journal of Wood Chemistry and Technology, 6, 449-471.
• 12. STAMM A.J.,TARKOW H., 1947: Acetylation of wood and boards. U.S. Patent 2, 417, 995.
• 13. SUN B., CHAI Y., LIU J., MILITZ H., 2019: Acetylation of plantation softwood without catalysts or solvents. Wood Research, 64, 799-810.
• 14. SVALBE K., OZOLINA I., 1970: Modification of wood by acetylation. Plast. Modif. Drev. 145-146.
• 15. TARKOW H., STAM A.J., ERICKSON E.C.O., 1955: Acetylated Wood. Aircraft design. Forest Products Laboratory, 1593, 1-30.