Термины, связанные с цементом. Древесине лиственных

Главная --> Справочник терминов

Древесине лиственных Когда древесина нагревалась с нейтральным или кислым бисульфитом до 130° С, а затем тщательно промывалась водой, она давала такую же цветную реакцию с флороглюцином и солянокислым анилином, как и до обработки. По количеству непрочно связанной сернистой кислоты было вычислено, что лигнин содержит одну группу кониферилового альдегида на 20—40 структурных звеньев лигнина.

В опыте, в котором еловая древесина нагревалась с жидким аммиаком в присутствии цианистого натрия в отношении 1:15: 4,5, было растворено 17% лигнина. Количество экстрагированного лигнина определялось косвенно и лигниновых препаратов выделено не было.

В пользу этой гипотезы говорит тот факт, что при нагревании буковой древесины с 35%-ным раствором ксилолсульфоната натрия в течение 2 ч при 100° С получалось 99% древесины с потерей 0,2% лигнина. Однако, когда древесина нагревалась сперва с водой за 0,5 ч до 160° С, затем при этой температуре в течение 1 ч и, наконец, с ксилолсульфонатом в течение 2 ч при 100° С, то получалось 75,2% «массы» с удалением 20,1% лигнина (в расчете на его исходное содержание). Лигнины не выделялись.

Когда древесина нагревалась с варочной кислотой, содержавшей 5% общей и 1% связанной сернистой кислоты (кальциевое основание), в кварцевой или стеклянной бомбе в ультрафиолетовом свете в течение 5 ч при 100°, то лигнин сульфировался до 4,2 и 3,7% соответственно. Такие же результаты были получены при использовании 10%-ной сернистой кислоты.

присоединялось, когда древесина нагревалась с раствором бисульфита (рН 1,2—1,5) при 100° в течение 2—3 ч или с раствором сульфита натрия (рН 6—7) при 125—135° в течение 24—48ч. Только небольшое количество лигнина растворилось. В сульфированной древесине лигнин присутствовал в виде твердой лигно-сульфоновой кислоты, которая была или свободной кислотой (при использовании сернистой кислоты), или натриевой солью (когда реагентом был сульфит натрия).

В соответствии с методом Микава, Х- и Z-группы различаются тем, что первые легче сульфируются. Когда еловая древесина нагревалась с раствором сульфита при рН 5—9, то очень быстро, в течение первого получаса, поглощалось 0,15 атома серы на метоксил с сульфированием Х-групп. Затем сульфирование протекало очень медленно и через 24 ч поглотилось только примерно 0,3 атома серы на метоксил, с сульфированием Z-rpynn. На этой стадии прекращалось сульфирование в нейтральном растворе сульфита, несмотря на более продолжительное нагревание древесины с раствором.

Чтобы установить, какие группы молекулы лигнина реагируют с флороглюцином, Микава [170] исследовал влияние конденсации флороглюцина с лигнином на сульфирование, а также сульфидирование древесины ели и красной сосны. Когда древесина нагревалась с флороглюцином в нормальной соляной кислоте при 98°, то первый абсорбировался в количестве, соответствующем 0,99% серы. Все содержание флороглюцина рассчитывалось относительно серы в соответствии с равенством

В аналогичном опыте древесина нагревалась с 6 л раствора, содержавшего 400 г вторичного кислого фосфорнокислого натрия, 300 г первичного кислого фосфорнокислого калия и 142 г сульфида натрия (Na2S-9H2O) (pH 6,9). Нагрев продолжался 3 ч при 80°С. В результате было получено 0,6% сероводородного елового лигнина с 14,3% метоксилов, 4,65% серы и 1,3% золы. В другом опыте было получено 0,5% сероводородного лигнина с 12,3% метоксилов, 9,34% серы и 0,6% золы.

Когда еловая древесина нагревалась 17 ч при 170° С в пиридине, содержавшем 5,2 г сероводорода на 100 мл, то получалось около 90% сероводородного лигнина с 0,2—1,5% азота и 6—9% серы. Это указывало на зависимость выхода в значительной мере от температуры и времени.

Когда метилированная древесина нагревалась с кислым сернистым натрием в течение 6 ч при 160° С, ее выход составил 96,8% с 3,92% серы и 35,8%' метоксилов. При кипячении древесины с сернистым натрием в течение 3 ч при 160° С выход составил 87,4% с 0,2% серы и 28,14% метоксилов.

** Вначале древесина нагревалась с едким натром при 160° С до растворения лигнина, затем добавлялся нитробензол и варочный цикл был повторен; выход в расчете на содержание лигнина.

Структурные компоненты подразделяют на углеводную и ароматическую части. Углеводная часть, представляющая комплекс полисахаридов, называется холоцеллюлозой. Массовая доля холоцеллю-лозы составляет в древесине примерно 70...80%, причем ее содержание в древесине лиственных пород выше по сравнению с хвойными. В состав холоцеллюлозы входят основной компонент древесины - целлюлоза и нецеллюлозные полисахариды - гемицеллюлозы. Древесина хвойных пород содержит меньше гемицеллюлоз, чем древесина лиственных пород. Аналогичное химическое строение имеют вышеупомянутые водорастворимые полисахариды и полиурониды, но они выполняют другие функции и из-за растворимости в воде их относят не к гемицеллюлозам, а к экстрактивным веществам. Необходимо отметить, что условно относимые к водорастворимым экстрактивным веществам пектиновые вещества фактически выполняют структурную функцию (см. 11.9.2).

В древесине содержатся следующие пентозаны: ксиланы (глюкуро-ноксилан в древесине лиственных пород и арабиноглюкуроноксилан в

древесине хвойных пород); арабинаны (однородный арабинан, входящий в комплекс пектиновых веществ). Из гексозанов найдены: маннаны (глюко-маннан в древесине лиственных пород, глюкоманнан и галактоглюкоман-нан в древесине хвойных пород, различные фруктоманнаны); галактаны (однородный галактан в пектиновых веществах, арабиногалактан); глюка-ны в нецеллюлозных водорастворимых полисахаридах. D-Глюкуроновая кислота, кроме ксиланов, входит в состав камедей в виде полиглюкуроно-вой кислоты; D-галактуроновая кислота участвует в образовании макромолекул пектиновой кислоты, входящей в состав пектиновых веществ (комплекса, состоящего из трех компонентов - пектиновой кислоты, ара-бинана, галактана).

Каждое годичное кольцо в древесине хвойных пород состоит из двух частей: ранней и поздней древесины. Ранняя древесина - внутренняя часть кольца, обращенная к сердцевине, менее плотная и более светлая; поздняя древесина - наружная часть кольца, обращенная к коре, более плотная и темная. Эти различия и позволяют наблюдать годичные кольца. Слой поздней древесины более узкий по сравнению с ранней древесиной. Переход от ранней древесины к поздней постепенный, тогда как переход от поздней древесины к следующему кольцу четкий. Клетки ранней древесины имеют большие поперечные размеры в радиальном направлении, более тонкие стенки и широкие полости, чем клетки поздней древесины. Поздняя древесина выполняет главным образом механические функции, а ранняя - также и проводящую функцию. В древесине лиственных пород различия между ранней и поздней древесиной 'невелики, но между годичными кольцами существует тонкий слой (один-два ряда клеток), называемый границей годичного кольца, который хорошо виден на поперечном срезе.

Проводящими элементами в древесине лиственных пород служат

тонкостенные широкополостные сосуды (см. рис. 8.5), составляющие 20...30% (с колебаниями в пределах 10...50%) объема древесины. Чем больше объемная доля сосудов, тем меньше плотность древесины. Сосуды содержатся только в древесине лиственных пород. Они представляют собой длинные трубки неопределенной длины диаметром обычно от 0,02 до 0,5 мм. Крупные сосуды на поперечном сечении древесины можно видеть невооруженным глазом. Сосуды состоят из коротких (длиной от 0,2 до 1,3 мм) широких клеток - члеников сосудов, близких по форме к па-ренхимным клеткам.

Живая ткань -паренхима, обеспечивающая запасающую и проводящую функции, в древесине лиственных пород, сбрасывающих листья на зиму, занимает больший объем (10% и выше), чем в древесине хвойных. Объемная доля паренхимы в лиственных деревьях зависит от породы и может достигать очень больших значений.

Паренхимные клетки образуют сердцевинные лучи, а также ряды вертикальной паренхимы. Сердцевинные лучи в древесине лиственных пород развиты сильнее (от 5 до 34% объема ствола) и крупнее по размеру, чем у хвойных пород. Они могут быть однорядными и многорядными (от 4 до 30 рядов клеток). По высоте в зависимости от породы они также значительно различаются (от нескольких слоев клеток до 100 и более). Лучи в древесине лиственных пород состоят только из паренхимных клеток (гомогенные лучи). Вертикальная (тяжевая, осевая) паренхима у лиственных пород также развита сильнее, чем у хвойных, причем ее количество варьируется от нескольких процентов до весьма большой доли объема ствола (особенно у тропических пород). Вертикальная паренхима либо окружает сосуды, непосредственно контактируя с ними, либо располагается в ксилеме независимо от сосудов.

Строение клеточных стенок волокон либриформа и волокнистых трахеид в древесине лиственных пород примерно такое же, как у трахеид поздней древесины хвойных. Распределение слоев по массе приблизительно следующее: у волокон либриформа Р : S(: 82: 83 = 1 : 10: 87 :2; у волокнистых трахеид 5 : 16 : 67 : 12. По строению клеточных стенок па-ренхимные клетки и сосуды отличаются от трахеид и волокон либриформа. У сосудов также существуют первичная Р и вторичная S (Si + 82 + S3)

При использовании древесины в качестве волокнистого сырья в первую очередь оценивают тип и содержание волокон и их ультраструктуру, от которых зависят бума-гообразующие свойства. Для получения целлюлозы и бумаги наибольшую ценность представляют прозенхимные клетки, среди которых лучшими бумагообразующими свойствами отличаются трахеиды и волокна либриформа. Как уже отмечалось, из древесины хвойных пород получаются длинноволокнистые полуфабрикаты, а из древесины лиственных - коротковолокнистые. Содержащиеся в древесине лиственных пород сосуды ухудшают прочностные свойства волокнистых полуфабрикатов, но придают хорошую впитывающую способность бумаге. Паренхимные клетки при варке частично теряются, но содержимое сохранившихся в целлюлозной массе паренхимных клеток может создавать в производстве бумаги «смоляные затруднения» (ухудшать показатели качества бумаги, вызывать отложение «смол» на оборудовании и т.д.) В древесине лиственных пород по сравнению с хвойными содержится меньше волокон и больше коротких клеток, теряющихся при варке целлюлозы, но сильнее развита проводящая система, вследствие чего древесина некоторых лиственных пород имеет лучшую проницаемость и требует меньшего времени на варку. Лигнин древесины лиственных пород вследствие большей доли фенилпропановых единиц с двумя метоксильными группами имеет более редкую сетчатую структуру и менее способен к реакциям сшивания, чем лигнин древесины хвойных. Это в некоторой степени облегчает делигнификацию древесины лиственных пород. Все эти различия между древесиной лиственных и хвойных пород требуют разных технологических режимов при их переработке в целлюлозу и бумагу и создают трудности при совместной варке древесины лиственных и хвойных пород.

Вода в дереве распределяется неравномерно: корни и ветви содержат больше воды, чем ствол; комель и вершина — больше средней части ствола; заболонная древесина хйойных пород - больше, чем ядровая и спелая древесина. В древесине лиственных пород вода распределяется по

Давлением необходимо Давлением температура Действием электрического Действием алкилгалогенидов Действием азотистой Дальнейшей переработки Действием диметилсульфата Действием фосфорной Действием газообразного