میانگین حالت اکسیداسیون کربن چوب جهت شاخصی برای مقاومت در برابر پوسیدگی بازیدیومیست ها
13,500 تومانشناسه فایل: 12585
- حجم فایل ورد: 310.5KB حجم پی‌دی‌اف: 333KB
- فرمت: فایل Word قابل ویرایش و پرینت (DOCx)
- تعداد صفحات فارسی: 15 انگلیسی: 6
- دانشگاه:
- Wood Biology and Wood Products, Georg-August University Göttingen, Büsgenweg 4, 37077 Göttingen, Germany
- FirmoLin Technologies BV, Grote Bottle 7a, 5753 PE Deurne, The Netherlands
- Laboratoire d'Etudes et de Recherche sur le Matériau Bois, EA 4370, Université de Lorraine, Faculté des Sciences et Technologies, BP 70239, 54506 Vandoeuvre-les-Nancy, France
- ژورنال: Polymer Degradation and Stability (1)
مقدمه مقاله
یافتن شیوه هایی برای ارتقاء فرآورده های فراوان تجدید پذیر و سطح پایین تر جنگل به مواد و محصولات خام ارزشمند و پیشرفت به سوی یک جهان پایدارتر چالشی برای جامعه چوب و جنگل محسوب می گردد. اصلاح چوب به عنوان یکی از این شیوه های کلیدی شمرده می شود. تیمار حرارتی چوب تجاری ترین و تحقیق شده ترین روش در اصلاح ترکیب چوب می باشد. بسته به ترکیب پلیمری دیواره سلولی چوب و محتوای رطوبت در طی تیمار حرارتی، به درجه حرارت های 160 الی 240 درجه سانتی گراد برای تغییر ترکیب شیمیایی پلیمرهای نیاز است. فهرست نامحدود اثرات نوعی اصلاح حرارتی بر روی خصوصیات چوب عبارتند از: رنگ قهوه ای، وابستگی کمتر به رطوبت، میزان کمتر آماس رطوبت، افزایش شکنندگی، و جالب ترین ویژگی افزایش مقاومت در برابر پوسیدگی قارچی. مطالعات مربوط به فناوری های حرارت دهی مختلف به کار رفته و اثرات متنوع شیمیایی و فیزیکی اصلاح حرارتی بر روی چوب منتشر شده است.
اخیراً، تجزیه و تحلیل عناصر CHN(O) جهت بررسی کاربرد آن به عنوان یک نشانگر برای حد مطلق اصلاح حرارتی چوب های حرارت دیده صورت پذیرفته است. این تکنیک به صورت غیر منتظره ای استقلال نسبی گونه های چوب را از منحنی های کالیبراسیون با توجه به عملکرد مقاومت به قارچ آشکار ساخت که نشانه ای از رابطه علّی بین این مشاهدات و عملکرد مقاومت به قارچ می باشد.
این روش برخلاف انتظار، استقلال نسبی منحنی های کالیبراسیون گونه های چوب دارای عملکرد مقاومت در برابر قارچ را نشان داد که نشانه ای از رابطه علت و معلولی بین این مشاهدات و عملکرد مقاومت در برابر قارچ است.
در این مقاله، ما به بررسی نظری رابطه علت و معلولی مفروض بین ترکیب عناصر و عملکرد مقاومت در برابر قارچ چوب اصلاح شده حرارتی پرداختیم. داده های ترکیب در یک نمودار ون کرولن تجزیه و تحلیل شدند که نشان دهنده کاهش تدریجی متوسط حالت اکسیداسیون کربن در چوب اصلاح شده حرارتی با افزایش شدت تیمار می باشد.
با استفاده از توصیف اخیر همبستگی ترمودینامیکی متوسط حالت اکسیداسیون کربن و مقاومت در برابر اکسیداسیون مواد آلی [11]، میزان تخریب هوازی نسبی چوب مدلسازی شده و به لحاظ کمی سازگار با موارد مشاهده شده نشان داد.
ABSTRACT The average carbon oxidation state of thermally modified wood as a marker for its decay resistance against Basidiomycetes
It has recently been reported that the oxygen to carbon-ratio (O/C) of thermally modified wood is a reliable indicator for the resistance against attack by Basidiomycete fungi. The present theoretical study is an attempt to clarify causality between the O/C-ratio of thermally modified wood and its fungal resistance, as measured by standardized laboratory test procedures. It is shown that different wood species, with varying degree of thermal modification, reveal a remarkable correlation in elemental composition when plotted in a van Krevelen state diagram, suggesting a common modification chemistry shared by these species. The overall chemical reaction types responsible for the composition changes appear to be mainly dehydration, with some decarboxylation. The latter reaction decreases the mean overall oxidation state of carbon atoms present in thermally modified wood, leading to an inherently improved resistance against oxidation of the material. A known general correlation, between the average oxidation state of organic matter and the Gibbs free energy of the oxidation half-reaction, was found quantitatively consistent with the observed trend in the fungal resistance of thermally modified wood with the O/C-ratio.
Introduction
It is a challenge for the wood and forest society to find techniques to upgrade abundant renewable lower-grade forest products into valuable raw materials and products, advancing a more sustainable world. Wood modification has been recognized as one of such key technologies. Thermal wood treatment is the most commercialized as well as the most investigated method for modifying wood composition. Depending on the wood cell wall polymer composition and the moisture content during the heat treatment, temperatures in the range of 160e240 C are required to change the chemical composition of the polymers. A non-limitative listing of typical effects of thermal modification on wood properties is: a browned colour, lower affinity to moisture, lower extent of moisture swelling, increased brittleness, and e most interestingly e an increased resistance against fungal decay. Reviews on the different heating technologies used and the diverse physical and chemical effects of thermal modification on wood have been published [5,7].
Recently, CHN(O)-elemental analysis has been investigated for its use as a marker for the absolute degree of thermal modification of heat treated wood [2]. This technique revealed, unexpectedly, a relative wood species independence of calibration curves with fungal resistance performance, which is an indication of causality between these observables and the fungal resistance performance.
In this paper, we theoretically investigate a postulated causality between the elemental composition and the fungal resistance performance of thermally modified wood. The composition data are analysed in a van Krevelen diagram, showing that the average oxidation state of carbon in thermally modified wood is progressively decreased with increasing treatment intensity. Using a recently described thermodynamic correlation of the average carbon oxidation state and the oxidation resistance of organic substance [11], relative aerobic wood degradation rates are modelled and shown to be quantitatively consistent with the observed ones.
- مقاله درمورد میانگین حالت اکسیداسیون کربن چوب جهت شاخصی برای مقاومت در برابر پوسیدگی بازیدیومیست ها
- متوسط حالت اکسیداسیون کربن چوب اصلاح شده حرارتی با بازیدیومیست ها
- پروژه دانشجویی میانگین حالت اکسیداسیون کربن چوب جهت شاخصی برای مقاومت در برابر پوسیدگی بازیدیومیست ها
- میانگین اکسیداسیون کربن چوب برای مقاومت در برابر فرسایش بازیدیومیست
- پایان نامه در مورد میانگین حالت اکسیداسیون کربن چوب جهت شاخصی برای مقاومت در برابر پوسیدگی بازیدیومیست ها
- تحقیق درباره میانگین حالت اکسیداسیون کربن چوب جهت شاخصی برای مقاومت در برابر پوسیدگی بازیدیومیست ها
- مقاله دانشجویی میانگین حالت اکسیداسیون کربن چوب جهت شاخصی برای مقاومت در برابر پوسیدگی بازیدیومیست ها
- میانگین حالت اکسیداسیون کربن چوب جهت شاخصی برای مقاومت در برابر پوسیدگی بازیدیومیست ها در قالب پايان‌نامه
- پروپوزال در مورد میانگین حالت اکسیداسیون کربن چوب جهت شاخصی برای مقاومت در برابر پوسیدگی بازیدیومیست ها
- گزارش سمینار در مورد میانگین حالت اکسیداسیون کربن چوب جهت شاخصی برای مقاومت در برابر پوسیدگی بازیدیومیست ها
- گزارش کارورزی درباره میانگین حالت اکسیداسیون کربن چوب جهت شاخصی برای مقاومت در برابر پوسیدگی بازیدیومیست ها