木材耐化学药剂性chemical resistance ofwood木材抵抗各种化学药剂侵蚀破坏的能力。木材是由纤维素、半纤维素和木质素三种性质不同或有差别的高分子化合物构成的天然复合材料,一种化学药剂通常只能对其中一种或两种成分起作用,对其余的成分作用甚微,甚至不起作用。这就决定了木材对化学药剂呈现不同程度的耐受能力。当木材与药剂接触时,表面虽有部分破坏,但其耐腐蚀性在某些场合往往比一些金属制品好,加之价格低廉,容易加工,故常被用于制做贮存腐蚀性化工产品的容器。木材对各类化学物质的耐受性,与该物质的化学性质、浓度、作用时间的长短和温度的高低等一系列因素有密切关系。 中性溶剂的作用 中性有机溶剂和水在常温下对木材组织没有实质性的破坏作用,只能溶解其中的一些浸提物。随着温度升高,木材中的乙酰基会缓慢水解,生成乙酸,使木材酸度增大,pH值降至3.5~4.5,进而导致多糖缓慢水解,水溶物的量明显增多。用热水浸提木粉时,随着时间的延长,浸提物的量也持续增多。这和用冷水浸提时的结果有明显不同。 酸的作用 木材在常温下耐稀酸水解的抗性相当好,但浓度为60%的硫酸或37%的盐酸在室温下就能使木材多糖水解。浓度为2~3%的硫酸或盐酸,在100℃左右可使木材中的大部分半纤维素很快水解;纤维素因具有较高的结晶度,在相同条件下,水解速度要比半纤维素慢得多。 碱的作用 氢氧化钠、氢氧化钾和氢氧化钙等强碱的稀溶液,在常温下就能溶解数量可观的木材物质,主要是耐碱性较差的半纤维素,部分木质素和芳香族化合物。浓度为12%的氢氧化钠水溶液,在80℃时能把桦木多缩戊糖总量的80%溶解出来。浓度为1摩尔的氢氧化钠水溶液,在100℃就能使木材发生碱水解,生成多种简单芳香族产物。针叶树材主要生成香草酸;阔叶树材除生成香草酸外,还生成香草醛、丁香酸、丁香醛等。这些生成物都是木质素降解的产物。在100~180℃,浓度为4%的氢氧化钠溶液能使木材中的大部分木质素和半纤维素溶解。在碱性条件下,木材多糖很容易被氧化,同时伴随着解聚和重排反应。 盐的作用 温度低于100℃时,中性盐的水溶液对木材的作用与水对木材的作用大致相同。强酸弱碱盐和强碱弱酸盐的水溶液因发生水解,分别呈酸性或碱性,可导致木材成分发生水解。中性盐溶液在170℃也能使木材水解。二甲苯磺酸钠、水杨酸钠、苯甲酸钠等有机酸盐,在高温下能溶解阔叶树材中的大部分木质素和针叶树材的部分木质素。在过量亚硫酸存在下,硫化钠、亚硫酸钠、亚硫酸氢钠等的水溶液,都能溶解木材中的木质素。 氧化剂的作用 在常温下,空气中的氧对木材没有明显作用,在光照下能缓慢氧化其中的木质素,使材色变黄或加深。在高温下,氧气能氧化木材,甚至使木材燃烧。氯气、二氧化氯、次氯酸盐等主要和木质素反应,生成可溶性氯化物和氧化物。高锰酸钾、铬酸、氯酸、过氧化氢,过氧化钠、浓硝酸等强氧化剂,除了氧化木质素外,还能把多糖分子中的醇羟基氧化成羰基或羧基,并使多糖降解成分子量较小的产物。在试剂浓度大、反应温度高的剧烈条件下,上述强氧化剂能把木材中的成分氧化成草酸、挥发性酸和其他小分子化合物,并有二氧化碳气体生成。高碘酸与上述氧化剂不同,它主要和木材多糖反应,生成醛酸、二醛等产物,同时还与木质素反应,生成高碘酸木质素。硝基苯和碱性氧化铜溶液主要和木质素反应。 还原剂的作用 四氢硼化钠能把木材成分中的羰基还原成醇羟基,连二硫酸钠可和木材中的色素反应,对木材有漂白作用。 此外,烷基化试剂和酯化试剂等均能与木材成分反应,这对木材改性有重要意义。 木材耐化学药剂性chemical resistance of wood木材抵抗各种化学药剂(中性溶剂、酸、碱、盐、氧化剂、还原剂、烷基化试剂、酯化试剂)侵蚀破坏的能力。木材是由纤维素、半纤维素和木质素3种性质不同或有差别的高分子化合物构成的天然复合材料,一种化学药剂通常只能对其中一种或两种成分起作用,对其余成分作用甚微,甚至不起作用。这就决定了木材对化学药剂呈现不同程度的耐受能力。木材对各种化学物质的耐受性,与该物质的化学性质、浓度、作用时间的长短和湿度的高低等一系列因素有密切关系。 |