ВЛИЯНИЕ ВЗРЫВНОГО АВТОГИДРОЛИЗА НА ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДРЕВЕСИНЫ ДУБА QUERCUS ROBUR

  • Юрий (Yuriy) Геннадьевич (Gennad'yevich) Скурыдин (Skurydin) Алтайский государственный университет
  • Елена (Elena) Михайловна (Mikhaylovna) Скурыдина (Skurydina) Алтайский государственный педагогический университет
  • Вадим (Vadim) Владимирович (Vladimirovich) Коньшин (Kon’shin) Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова http://orcid.org/0000-0002-9335-1824
  • Антон (Anton) Николаевич (Nikolaevich) Афаньков (Afan’kov) Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
  • Жан (Jan) Юку (Yuku) Ногба (Nogba) Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
  • Александр (Aleksandr) Анатольевич (Anatol'yevich) Беушев (Beushev) Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова
Ключевые слова: динамический модуль сдвига, динамический модуль потерь, древесина, гидролиз, взрывной автогидролиз, температура стеклования, фактор жесткости

Аннотация

Методом динамического механического анализа получены температурные зависимости динамического модуля сдвига и модуля потерь древесины дуба Quercus Robur L., подвергнутой предобработке методом взрывного автогидролиза. Показано, что следствием увеличения степени жесткости гидролиза является уменьшение температуры стеклования комплекса аморфных компонентов древесины. Наибольшее снижение температуры стеклования в сравнении с исходной древесиной, установленное по положениям минимума температурной производной динамического модуля сдвига и пика на температурной зависимости динамического модуля потерь, составляет 75 и 45 °С соответственно. С увеличением жесткости условий баротермической обработки наблюдается тенденция уменьшения значения динамического модуля сдвига при комнатной температуре. Обнаружено, что температуры положения максимумов на температурных зависимостях динамического модуля потерь не соответствуют температурам минимумов на температурной производной, и с возрастанием степени жесткости гидролиза данное расхождение значительно усиливается. Высказаны предположения о природе процессов, происходящих в древесной ткани, и вызывающих данные эффекты. В частности, наиболее вероятно, что уменьшение температуры стеклования аморфной компоненты в образцах гидролизованного древесного вещества по сравнению с исходной древесиной является следствием увеличения гибкости молекулярных цепей лигноуглеводного комплекса. Редуцирующие вещества и фрагменты низкомолекулярного лигнина, образующиеся при гидролизе, выполняют роль пластификатора и облегчают подвижность кинетических компонентов древесного вещества.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Юрий (Yuriy) Геннадьевич (Gennad'yevich) Скурыдин (Skurydin), Алтайский государственный университет

кандидат технических наук, доцент

Елена (Elena) Михайловна (Mikhaylovna) Скурыдина (Skurydina), Алтайский государственный педагогический университет

кандидат технических наук, доцент

Вадим (Vadim) Владимирович (Vladimirovich) Коньшин (Kon’shin), Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

доктор химических наук, доцент

Антон (Anton) Николаевич (Nikolaevich) Афаньков (Afan’kov), Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

аспирант

Жан (Jan) Юку (Yuku) Ногба (Nogba), Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

аспирант

Александр (Aleksandr) Анатольевич (Anatol'yevich) Беушев (Beushev), Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова

директор института, кандидат химических наук

Литература

Kurian J. K., Nair G. R., Hussain A., Vijaya Raghavan G.S. Feedstocks, logistics and pre-treatment processes for sustainablelignocellulosic biorefi neries: A comprehensive review Renewable and Sustainable // Energy Reviews. 2013. Vol. 25. Pp. 205–219. DOI:10.1016/j.rser.2013.04.019.

Negro M.J., Manzanares P., Oliva J.M., Ballesteros I., Ballesteros M. Changes in various physical/chemical parameters of Pinus Pinaster wood after steam explosion pretreatment // Biomass and Bioenergy. 2003. Vol. 25. Pp. 301 – 308. DOI:10.1016/S0961-9534(03)00017-5.

Asada C., Sasaki C., Uto Y., Sakafuji J., Nakamura Y. Effect of steam explosion pretreatment with ultra-high temperature and pressure on effective utilization of softwood biomass // Biochemical Engineering Journal. 2012. Vol. 60. Pp. 25–29. DOI:10.1016/j.bej.2011.09.013.

Yu Z., Zhang B., Yu F., Xu G., Song A. A real explosion: The requirement of steam explosion pretreatment // Bioresource Technology. 2012. Vol. 121. Pp. 335–341. DOI: 10.1016/j.biortech.2012.06.055.

Fengel D., Wegener G. Wood: chemistry, ultrastructure, reactions, Berlin, 1989, 613 p.

Шахзадян Э.А., Квачев Ю.П., Папков В.С. Температурные переходы в древесине и ее компонентах // Высокомолекулярные соединения. 1992. Cерия А. Т.34, № 9. C.3-14.

Шахзадян Э.А., Квачев Ю.П., Папков В.С. Динамические механические свойства некоторых пород древесины // Высокомолекулярные соединения. 1994. Серия А. Т. 36, № 8. С. 1298-1303.

Скурыдин Ю.Г. Строение и свойства композиционных материалов, полученных из отходов древесины после взрывного гидролиза : дис. … канд. техн. наук. Барнаул, 2000. 135 с.

Скурыдина Е.М. Разработка технологии композиционных материалов на основе древесины и полимерных наполнителей : дис. … канд. техн. наук. Барнаул, 2006. 170 с.

Startsev O.V., Salin B.N., Skuridin Y.G., Utemesov R.M., Nasonov A.D. Physical Properties and Molecular Mobility of New Wood Composite Plastic «Thermobalite» // Wood Sci Technol. 1999. Vol. 33. Рр. 73–83. DOI:10.1007/s002260050100.

Overend R.P., Chornet E. Fractionation of lignocellulosies by steam-aqueous pretreatments // Philos. Trans. Roy. Soc. London. 1987. Vol. A 321. № 1561. Pр. 523-536. DOI:10.1098/rsta.1987.0029.

Старцев О.В., Сортыяков Е.Д., Исупов В.В., Насонов А.Д., Коваленко А.А., Кротов А.С., Скурыдин Ю.Г. Акустическая спектроскопия полимерных композитных материалов, экспонированных в открытом космосе // Экспериментальные методы в физике структурно – неоднородных сред. Барнаул, 1997. С. 32-39.

Startsev O.V., Salin B.N., Skurydin Yu.G. Barothermalhydrolisis of wood in presence of mineral acids // Doklady Chemical Technology 2000. Vol. 370(5) Pp. 638-641.

температура стеклования
Опубликован
2018-12-11
Как цитировать
[1]
Скурыдин (Skurydin)Ю. (Yuriy) Г. (Gennad’yevich), Скурыдина (Skurydina)Е. (Elena) М. (Mikhaylovna), Коньшин (Kon’shin)В. (Vadim) В. (Vladimirovich), Афаньков (Afan’kov)А. (Anton) Н. (Nikolaevich), Ногба (Nogba)Ж. (Jan) Ю. (Yuku) и Беушев (Beushev)А. (Aleksandr) А. (Anatol’yevich) 2018. ВЛИЯНИЕ ВЗРЫВНОГО АВТОГИДРОЛИЗА НА ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДРЕВЕСИНЫ ДУБА QUERCUS ROBUR. Химия растительного сырья. 4 (дек. 2018), 255-261. DOI:https://doi.org/10.14258/jcprm.2018043856.
Выпуск
Раздел
Технологии