Modificação térmica da modificação da madeira (tratamento térmico da madeira)
A modificação da madeira é o processo de melhorar as propriedades da madeira. Utiliza meios químicos, biológicos ou físicos para atuar sobre a madeira para melhorar as propriedades desejadas da madeira durante o ciclo de serviço. Além disso, a própria madeira modificada não deve ser tóxica durante o ciclo de serviço e não deve liberar nenhuma substância tóxica durante ou após o ciclo de serviço.
Métodos de modificação da madeira
Modificação química da madeira: Os reagentes químicos reagem com os grupos hidroxila do polímero da parede celular da madeira, resultando na formação de ligações covalentes entre os reagentes e a matriz da madeira
Modificação térmica da madeira: aquecimento da madeira, resultando em certo grau de degradação dos componentes da madeira, resultando na melhoria desejada das propriedades da madeira
Modificação da superfície da madeira: Agentes químicos, físicos ou biológicos (enzimáticos) são aplicados na superfície da madeira para obter a melhoria desejada nas propriedades.
Modificação da Impregnação da Madeira: Preenchimento da matriz da madeira com um material inerte (impregnado) para obter a alteração de propriedades desejada.
Modificação da compactação da madeira: A madeira é cozida no vapor ou fervida em água quente para amolecê-la e, em seguida, a madeira é prensada a quente até uma espessura especificada em uma prensa a quente para melhorar a densidade e a resistência da madeira.
Mecanismo de modificação térmica da madeira (carbonização da madeira)
A modificação térmica é o método de modificação de madeira mais bem sucedido e econômico entre os métodos de modificação de madeira até agora.
A madeira é composta por hemifibras, celulose, lignina e pequenas quantidades de extrativos. A hemicelulose tem baixa resistência ao calor e é primeiro degradada sob alta temperatura para gerar ácido acético livre, ácido fórmico e metanol, e o ácido orgânico liberado atua como um catalisador para acelerar a degradação da hemicelulose e da região amorfa da celulose. O grupo hidroxila higroscópico na madeira é significativamente reduzido, o que reduz a higroscopicidade da madeira e aumenta a estabilidade dimensional. Com a degradação da região amorfa da celulose, a proporção da região cristalina é aumentada, o que também reduz a higroscopicidade da madeira e aumenta a estabilidade dimensional. Além disso, o aumento das conexões laterais na rede de lignina durante o tratamento térmico também aumenta a estabilidade dimensional.
A melhoria na durabilidade biológica dos materiais modificados termicamente se deve aos seguintes motivos
- Durante a degradação térmica da madeira, são geradas substâncias ácidas, como ácido acético e ácido fórmico, que afetam o processo metabólico de bactérias de decomposição na madeira tratada termicamente, aumentando assim a resistência à corrosão.
- Durante a degradação térmica da madeira, uma variedade de compostos fenólicos é produzida, e a vanilina pode prevenir ou retardar o crescimento de fungos em decomposição.
- O aumento da proporção de regiões cristalinas de celulose limita ou retarda a degradação de longas cadeias moleculares de celulose por oxidantes não enzimáticos e a difusão de oligossacarídeos ou monossacarídeos solúveis na cavidade celular da madeira.
- Aumento das conexões laterais no retículo da lignina, dificultando a reação de oxidantes não enzimáticos e a degradação da lignina por enzimas ligninolíticas.
- A redução da higroscopicidade e absorção de água dos materiais modificados termicamente não favorece a parasitose e reprodução de bactérias em decomposição.
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