کوالانسی از نوع استری ایجاد میکند.
شکل 13- واکنش چوب با مالئیکانیدریدپیوند استر با آب میشکند و دچار آبشویی میشود. پس اگر برای اصلاح چوب از مالئیک انیدرید استفاده شود ثبات ابعادی چوب بهبود نمییابد، چون اتصال گروه کربوکسیل با پیونداستری به چوب احتمال هیدرولیز را توسط آب افزایش می‌دهد وپیوند میشکند. مالئیک‌انیدرید به عنوان جفت کننده در ایجاد اتصال بین مواد غیر قطبی با چوب کاربرد دارد.
هر جفت کننده دو عامل دارد:
الف) پیوند دوگانه که میتواند یک پیوند تشکیل دهد.
ب) گروه انیدریدی که میتواند با چوب واکنش دهد.
انیدریدهای حلقوی دارای پیوند دوگانه و گروه های انیدریدی میباشند و به عنوان جفتکننده میتوانند عمل کنند. انیدرید مالئیک یک انیدرید حلقوی دارای پیوند دوگانه است و میتواند بین یک ماده ترموپلاست و چوب پیوند ایجاد نماید. در ساخت چند سازههای چوب پلاستیک، انیدرید مالئیک میتواند به عنوان یک جفت کننده عمل نماید.
دراثر اضافه شدن انیدرید حلقوی به چوب گروه کربوکسیل ایجاد میشود که باعث اکسایش چوب میشود و احتمال شکستن پلیمرهای چوب از این محل بیشتر است. در حرارتهای بالا و در حضور اکسیژن نیز گروه کربوکسیل در چوب ایجاد میشود و خود چوب نیز در اثر اکسیداسیون گروه کربوکسیل ایجاد می کند.
پلی اولفینها مواد غیرقطبی هستند و از آنجا که چوب یک ماده قطبی است با هم سازگاری ندارند و از جفت کننده (مالئیک انیدرید) برای حل این مشکل استفاده میکنند.
مالئیک انیدرید از طریق پیوند دوگانه با پلی اولفین و از طریق انیدرید با چوب اتصال برقرار میکند.
شکل 14- مکانیسم جفتکنندگی مالئیک انیدریدچوب وقتیکه استیله میشود از درجه قطبیت آن کاسته میشود و سازگاری آن با اولفینها بهتر میشود و این افزایش سازگاری با افزایش خواص مکانیکی همراه است (هیل، 2006).
ساکسنیک انیدرید مانند مالئیک است اما دارای پیوند دوگانه نیست و نمیتواند یک جفت کننده باشد.
شکل 15 – واکنش چوب با ساکسنیک انیدریدگروه کربوکسیلی که در نتیجه واکنش به چوب اضافه میشود(a) دردمای بالای 100 درجه سانتیگراد با یک گروه هیدروکسیل دیگر واکنش داده و یک پیوند استری ایجاد میکند و در نتیجه پیوند عرضی بین دو گروه هیدروکسیل چوب به وسیله انیدرید حاصل میشود (b) احتمال هیدرولیز چوب در آب کاهش مییابد.پس هیدرولیز شدن بستگی به آزاد بودن گروه کربوکسیل دارد و با برقراری پیوند عرضی احتمال هیدرولیز کاهش مییابد.
از مواد دیگری که برای اصلاح چوب بکار گرفته شدهاند ایزو سیانات میباشد. دراثر واکنش این ماده با چوب محصول فرعی ایجاد نمیشود و پیوند از نوع استرکربامات تشکیل میشود.
شکل 16- واکنش چوب با ایزوسیاناتدر اثر واکنش بین ایزوسیانات و چوب مقاومت به پوسیدگی خوبی به دست میآید. ماده ایزوسیانات قابل انفجار است و مشکل حمل و نقل دارد.
واکنش اپوکسید (اپوکسید یک اتر حلقوی است و در واکنش با چوب پیوند اتری تشکیل میشود) با چوب منجر به شکل گیری یک اتصال دیگر با پلیمر دیواره سلولی به علت واکنش گروههای هیدروکسیل دیواره سلولی با حلقه سه عضوی گروه اپوکسید میشود. همچنین در هنگام شکل گیری واکنش یک گروه هیدروکسیل دیگر شکل میگیرد که ممکن است با دیگر اپوکسید ها واکنش دهد.
شکل 17- واکنش چوب با اپوکسیددر واکنش بین چوب و آلدهیدها پیوند عرضی به وجود میآید.
مانند واکنش چوب با اسیدهای کربوکسلیک واکنش چوب با آلدهید نیاز به استفاه از کاتالیزور اسید دارد بیشتر مطالعات واکنش در این بخش مربوط به واکنش چوب با فرمآلدهید میباشد. همان طوری که در شکل زیر می بینید فرمآلدهید میتواند با 2 گروه هیدروکیسل چوب در بین دیواره سلولی واکنش دهد که نتیجه آن اتصال عرضی میباشد. اولین قسمت واکنش شکل گیری همی استال و بعد از آن استال است.
شکل 18- واکنش چوب با فرم آلدئیدکاتالیزور اسیدی باعث تخریب چوب میشود و خواص مکانیکی چوب را کاهش می‌دهد.
به دلیل ایجاد پیوند عرضی ثبات ابعادی قابل ملاحظهای در چوب ایجاد میکند و در برابر قارچ مولد پوسیدگی سفید مقاومت چوب را بالا میبرد اما در برابر قارچ مولد پوسیدگی قهوه ای زیاد مقاوم نیست.
در سیانواستیلاسیون(اصلاح الکلی) نیاز به کاتالیزور قلیایی برای واکنش بین چوب و اکریلونایتریل میباشد.
شکل 19- واکنش چوب با اکریلو نیتریلیک گروه هیدروکسیل آبگیری میشود و چوب سیانواستیله میشود.
β-پروپیولاکتون با چوب توسط کاتالیست اسید و قلیا دو پیوند متفاوت را تولید میکند.
شکل 20- واکنش β-پرپیولاکتون با چوبواکنش β-پرپیولاکتون با چوب در هنگام استفاده از کاتالیزور اسیدی، پیوند اتری و در هنگام استفاده از کاتالیزور قلیایی پیوند استری را نتیجه می‌دهد.
بهبود مقاومت پوسیدگی و ثبات ابعادی به وسیله اصلاح با این ماده مشاهده شده است. به علت خواص سرطان زای این ترکیب تحقیقات در این مورد گسترده نشده است .
1-2-19-خواص چندسازه اصلاح شدههمانطورکه پیشتر بیان شد، اصلاح شیمیایی چوب واکنش شیمیایی بین برخی از بخشهای فعال اجزای تشکیل دهنده چوب ( گروههای هیدروکسیل سلولز، همی سلولز و لیگنین) با یک ماده شیمیایی است که در نهایت منجر به ایجاد پیوند بین چوب و ماده شیمیایی می‌گردد (جیهانت و همکاران، 2007). گروههای هیدروکسیلی فعال ترین محل انجام واکنشها میباشند و به دلیل ایجاد پیوندهای هیدروژنی با آب در ناپایداری ابعادی چوب و همچنین در انتشار آنزیم های عوامل مخرب بیولوژیک به چوب، مانند قارچ ها و ایجاد شرایط مساعد زیستی برای میکروارگانیسمها نقش دارند که با استیلهکردن این گروههای هیدروکسیل واکنش داده و از میزان جذب آب کاسته میشود.
استیله کردن میتواند گزینه مناسبی برای اصلاح ویژگی های تخته فیبر با دانسیته متوسط باشد در جریان فرایند استیله کردن ساختار شیمیایی الیاف تغییر مینماید و با توجه به شدت تیمار استیلاسیون میزان جذب رطوبت کاهش مییابد در نتیجه کاهش و یا حتی توقف جذب رطوبت، سبب ثبات ابعاد تخته مورد نظر در هنگام قرارگرفتن در محیط مرطوب میشود.
در استفاده از بعضی از چسبها مثل فنلفرمآلدهید که استحکام آن به شکل پیوند هیدروژنی با گروههای هیدروکسیل مواد سلولزی دارد و چون استیله کردن باعث کاهش این گروههای هیدروکسیل میشود، بنابراین اتصال بین چسب و مواد لیگنوسلولزی به صورت مناسب ایجاد نشده و مقاومت های مکانیکی پایین‌تری به دست میآید.
مقدار خیس شدن سطح با زاویه تماس قطره اندازهگیری میشود و هرچه زاویه تماس قطره که بین سطح تماس و قطره ایجاد میشود بیشتر باشد میزان خاصیت خیس کنندگی کمتر است. استیله کردن باعث افزایش زاویه تماس قطره با سطح ماده استیله شده میشود.
انیدریدپروپیونیک در مقایسه با انیدریداستیک در یک WPG برابر زاویه تماس قطره را بیشتر افزایش می‌دهد و از خیس شدن چوب با چسب میکاهد و این باعث میشود که از مطلوبیت چسبندگی ایجاد شده کاسته شود.
در صنعت چوب پلاستیک از پلیمرهای متفاوتی استفاده میشود که این پلیمرها غیرقطبی هستند(چوب یک ماده قطبی است و قطبیت آن به دلیل وجود گروههای هیدروکسیل است). و درساخت چند سازههای چوب پلاستیک باید به شکلی این دو را که غیر همجنس هستند در کنار همدیگر جفت کنیم. استیله کردن با کاهش تعداد گروههای هیدروکسیل در اثر واکنش با آنها از قطبیت چوب میکاهد و باعث افزایش سازگاری بین چوب و پلیمرهای غیرقطبی میشود.
استیله کردن صرفاً به معنای استفاده از یک ماده استیلدار برای ورود به چوب نیست و ممکن است که ماده فاقد استیل باشد. مانند کتن (این ماده سمی است و در صنعت استفاده نمی شود و همچنین قابلیت انفجار دارد).
1-2-20-انواع پوسیدگی در طبیعت تعداد بیشماری از قارچها وجود دارند که اکثر مواد آلی را مورد حمله قرار میدهند. چوب و مواد لیگنوسلولزی از آن جمله موادی هستند که بوسیله گروهی از قارچهای مولد پوسیدگی تخریب میگردند. قارچها از نظر تغذیه جز موجودات جذب کننده محسوب میشوند. به علت عدم توانایی قارچها در فتوسنتز واینکه این دسته از موجودات نیازمند کربن میباشند، نیاز خود به کربن را از طریق متابولیسم دیگر موجودات برطرف میکنند. به همین جهت قارچها از موادغذایی موجود در چوب و مواد لیگنوسلولزی همچون پلیساکاریدها، سلولز، همیسلولز و class=’link’>3
