اندازه گیری رطوبت اشباع فیبر چوب با استفاده از روش گرماسنجی روبشی تفاضلی: اصول اندازه گیری و نتایج آزمایشگاهی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

دانشیار گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، پردیس کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه تهران، کرج، ایران

چکیده

در این تحقیق، به اصول اندازه‌گیری رطوبت اشباع فیبر (FSP) چوب با استفاده از گرماسنجی روبشی تفاضلی (DSC) پرداخته شد و نتایج آزمایشگاهی در مورد انواع گونه‌های چوبی و چوب‌های اصلاح شده ارائه شد. این روش اندازه‌گیری بر این تئوری استوار است که آب آزاد موجود در حفره‌های سلولی در اثر کاهش دما یخ‌زده ولی آب پیوندی یخ نمی‌زند. بنابراین، با استفاده از اندازه‌گیری آنتالپی ذوب چوب خیس منجمد شده می‌توان میزانFSP را تعیین کرد. در این شیوه میزان جذب یا آزاد شدن انرژی توسط نمونه اندازه‌گیری می-شود، هنگامی که حرارت دیده یا خنک می‌شود. نتایج نشان داد که این روش اندازه‌گیری بسته به گونه چوبی ممکن است به میزان FSP بیشتر از 30 درصد منجر شود. هر دو روش اصلاح حرارتی و استیلاسیون موجب کاهش FSP چوب شدند ولی در فرایند استیلاسیون همبستگی خطی بین درصد افزایش وزن (WPG) نمونه و کاهش FSP وجود نداشت.

کلیدواژه‌ها


[1] Stamm, A.J., 1950. Bound water and hydration. Technical Association of the Pulp and Paper Industry (TAPPI), 33:435–439.

[2] Berthold, J., Rinaudo, M. and Salmen, L., 1996. Association of water to polar groups; estimations by an adsorption model for lignocellulosic materials. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, 112:117–129.

[3] Thygesen, L.G., Engelund, E. and Hoffmeyer, P., 2010.  Water sorption in wood and modified wood at high values of relative humidity. Part I: Results for untreated, acetylated, and furfurylated Norway spruce. Holzforschung, 64:315–323.

[4] Berthold, J., Desbrie`res, J., Rinaudo, M. and Salme´n, L., 1994. Types of adsorbed water in relation to the ionic groups and their counter- ions for some cellulose derivatives. Polymer, 35:5729–5736.

[5] Skaar, C., 1988. Wood-Water Relations, Springer, Berlin, Heidelberg, Germany, 283 p.

[6] Babiak M. and Kudela J., 1995. A contribution to the definition of the fiber saturation point. Wood Science and Technology, 29:217-226.

[7]  Zauer M., Kretzschmar J., Großman L., Pfriem A. and Wagenfuhr A., 2014. Analysis of the pore-size distribution and fiber saturation point of native and thermally modified wood using differential scanning calorimetry. Wood Science and Technology, 48:177–193.

[8] Simpson LA. and Barton A.F.M., 1991. Determination of the fibre saturation point in whole wood using differential scanning calorimetry. Wood Science and Technology, 25:301-308.

[9]  Almedia, G., Brtio, J.O. and Perre, P., 2009.Changes in wood-water relationship due to heat treatment assessed on micro-samples of three Eucalyptus species. Holzforschung, 63(1):80-88

[10] Zanuncio A.J.V., Motta J.P., Silveira T.A., Farias E. and Trugilho, P.F., 2014. Physical and Colorimetric Changes in Eucalyptus grandis Wood after Heat Treatment. Bioresources, 9(1):293-302.

[11] Repellin V. and Guyonnet R., 2005. Evaluation of heat-treated wood swelling by differential scanning calorimetry in relation to chemical composition. Holzforschung, 59:28–34.

[12] Rautkari, L., Hill, C.A.S., Curling, S, Jalaludin, Z. and Ormondroyd, G., 2013. What is the role of the accessibility of wood hydroxyl groups in controlling moisture content. Journal of Material Science, 48:6352–6356.