РЕФЕРАТ

Термический анализ древесины и волокнистых полуфабрикатов

Казань, 2009

Введение

Термин термический анализ охватывает ряд смежных инструментальных методов, и которых устанавливается зависимость параметров какого-либо физического свойства вещества от температуры. Каждый параметр регистрируется как динамическая функция температуры. Измерения, выполненные при постоянной температуре, в анализе древесины и технических целлюлоз практически не используются. Изменения массы или химического состава образцов после нагревания при постоянной температуре, по сути, не являются термическим анализом.

1. Методы термического анализа

Конкретный вид метода термического анализа определяется регистрируемым параметром и используемым измерительным прибором. Данные представляются с помощью со ответствующей кривой.

Под термогравиметрией понимают метод, регистрирующий массу вещества т в зависимости от температуры T при нагревании в заданной среде с регулируемой скоростью. В качестве измерительного прибора используют термовесы, обеспечивающие непрерывное взвешивание образца при его нагревании. Tесмогсавимефсия по произвольной позволяет получить первую производную кривой ТГ по температуре или по времени. Оба этих метода связаны с изменением массы в процессе термического разложения древесинного вещества, его компонентов или технических продуктов. Они позволяют установить температуру начала термического разложения вещества, конечную температуру процесса или изучаемой стадии, скорость процесса термического разложения.

При комплексном исследовании, когда оба метода используются для исследования одного и того же образца, изучают кинетику процесса терморазложения. Кинетические параметры используют для установления механизма пиролиза древесины, исследования термического разложения целлюлозы, при разработке способов снижения горючести древесных и целлюлозных материалов, а также для решения технологических задач, связанных с нагреванием сырья и полуфабрикатов.

В методах, основанных на измерении энергии вещества, регистрируют разность температур исследуемого вещества и эталона. В дифференциальном термическом анализе исследуемый образец и эталон находятся в идентичных условиях, нагреваются с регулируемой скоростью. Запись ведется в виде кривой нагревания и кривой ДТА. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии регистрируется энергия, необходимая для выравнивания температур исследуемого вещества и эталона в зависимости от времени или температуры.

В методах, связанных с изменением размеров образца в зависимости от температуры, регистрируют деформацию образца е при нагревании под нагрузкой— термомеханический анализ, либо изменение объема V или длины L образца без приложения механических усилий — дилатометрия. С помощью этих методов определяют температуру стеклования, температуру текучести, фиксируют фазовые переходы, вычисляют коэффициенты линейного расширения.

С целью комплексного исследования поведения образцов при нагревании приборы дополняют устройствами, позволяющими регистрировать выделяющиеся при термическом разложении летучие продукты, определять с помощью газовой хроматографии и масс-спектроскопии их состав. ............