اثر انیدرید مالئیک بر تیمار روغن گرمایی چوب چگونه است؟
اثر انیدرید مالئیک بر تیمار روغن گرمایی چوب، باعث بهبود ویژگی های فیزیکی چوب می شود. به عبارتی با این روش می توان خواص چوب را اصلاح کرد. ثبات ابعادی و دوام بیولوژیکی چوب با تیمار روغن گرمایی چوب افزایش پیدا می کند. اما تیمار روغن گرمایی چوب، خواص مکانیکی آن را کاهش می دهد. به همین جهت با استفاده از انیدرید مالئیک، خواص مکانیکی نیز در کنار خواص دیگر بهبود پیدا می کند. قیمت انیدرید مالیئک با گریدهای مختلف صنعتی و خوراکی متفاوت است. اثر انیدرید مالئیک بر تیمار روغن گرمایی چوب در این مقاله نشریه جهان شیمی فیزیک مورد بررسی قرار می گیرد.
انیدرید مالئیک چیست؟
مالئیک انیدرید ترکیبی آلی با فرمول مولکولی C۲H۲ (CO)۲O بوده که به صورت جامدی بی رنگ و یا سفید با بوی تند است. از خواص فیزیکی انیدرید مالئیک، حلالیت در آب است. فرایند اکسیداسیون فاز بخار n-بوتان روشی است که برای تولید انیدرید مالئیک به کار برده می شود. در این فرایند به طور کلی گروه های متیل تبدیل به کربوکسیلات شده و هیدروژن زدایی زنجیر اصلی صورت می گیرد. همچنین با اکسیداسیون بنزن و ترکیبات آروماتیک دیگر نیز، انیدرید مالئیک تولید می شود.
در هر دوی این فرایندها، بنزن و یا n-بوتان بعد از ورود به جریان هوای گرم، از روی یک بستر کاتالیزوری با دمای بالا عبور داده می شوند. با کنترل نسبت هوا به هیدروکربن، مخلوط دچار آتش سوزی نمی شود. قیمت انیدرید مالئیک تولید شده در استفاده از بنزن به عنوان ماده اولیه از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نخواهد بود. زیرا قیمت بنزن گران است.
تیمار حرارتی چوب
یکی از فرایندهای اصلاح چوب، تیمار گرمایی است. این روش با کمک حرارت می تواند شیمی پایه ی چوب را تغییر دهد. چون در دمای بالا، ماهیت شیمیایی مواد تشکیل دهنده دیواره های سلولی تغییر می کند. تغییرات ایجاد شده در همی سلولز و لیگنین نسبت به سلولز بیشتر است. تغییر همی سلولز ها در دمای بالاتر از ۱۲۰ درجه بوده و تخریب آن ها در دماهای بالاتر انجام می شود. ذوب شدن لیگنین در دمای ۱۶۰ تا ۱۷۰ درجه سانتی گراد رخ می دهد.
با تیمار حرارتی چوب و اصلاح سه بعدی بعضی از ترکیبات سازنده آن در شرایط کنترل شده می تواند جذب آب را کاهش می دهد. در این فرایند به مقدار کمی چوب دچار تجزیه حرارتی می شود. در اصلاح گرمایی چوب پارامترهای اتمسفر، دما، میزان گرما دادن، گونه و وزن وابعاد چوب، مدت زمان انجام فرایند و همچنین مقدار رطوبت چوب به عنوان پارمترهای قابل اجرا هستند.
هدف از این اصلاحات، با توجه به نوع کاربرد چوب، ایجاد تعادل بین اصلاح خصوصیت جذب رطوبت و کم شدن میزان مقاومت مکانیکی آن است. برای انجام این فرایند، چوب داخل کوره تا دمای ۱۸۰ تا ۲۸۰ درجه سانتی گراد حرارت داده می شود. در نتیجه ی چنین فرایندی، ساختار شیمیایی چوب تغییر کرده و چوب سنکوار شده به دست می آید. همچنین در این فرایند با شکستن پلی ساکاریدهای چوب و تبدیل شدن به شکل جدید مانع تخریب چوب توسط قارچ های مخرب می شود.
فرایند تیمار حرارتی چوب بین ۲۴ تا ۷۲ ساعت طول کشیده و در فرایند خشک کردن، ابتدا حرارت چوب زیاد و سپس کم می شود. در چنین شرایطی ترک روی چوب ایجاد نمی شود.
اثر انیدرید مالئیک بر تیمار روغن گرمایی چوب
در این فرایند بلوک هایی از چوب راش و یا نراد، بعد از خشک شدن به ابعاد مورد استفاده در می آیند. سپس در دو حالت، یکی با روغن سویا با تیمارهای روغن گرمایی و ۵درصد مالئیک انیدرید و دیگری بدون انیدرید مالئیک برای اصلاح روغن گرمایی قرار داده شدند. در این دو حالت، خواص فیزیکی و مکانیکی مورد بررسی قرار گرفت.
در این بررسی ها، دانسیته در هر دو حالت با انیدرید مالئیک و بدون آن، افزایش یافت. با زیاد شدن دما و زمان ماندگاری، خصوصصیت جذب آب کم شد. ثبات ابعادی نیز بهتر شد. اما با بررسی خواص مکانیکی در تیمارهای روغن گرمایی همراه و یا بدون انیدرید مالئیک، نشان داده شد که تاثیر محسوسی در ویژگی های مکانیکی به جز مقاومت به ضربه مشاهده شد.
قیمت انیدرید مالئیک با توجه به کیفیت و درصد خلوص آن در شرکت های عرضه کننده مختلف، متفاوت است.
