Analysis of the swelling behaviour of chemically modified softwood: A novel approach

Abstract

Volume changes due to modification with acetic and hexanoic anhydride are due to the volume occupied by the reagent and an associated void volume. The void volume is larger in hexanoic anhydride modified wood. Less weight of water per gm of unmodified wood was accommodated by acetic anhydride modified wood than by hexanoic modified wood, at equivalent WPG. A non-linear relationship was found between weight of water per gm of unmodified Corsican pine wood and bulking, whereas a linear relationship would be predicted. However, this takes no account of void volume. When the value of void volume is deducted from the bulking a linear relationship was indeed obtained with acetic anhydride, but not with hexanoic anhydride modified Corsican pine. It seems therefore that the free volume model offers a reasonable explanation of the differences in swelling recorded for Corsican pine sapwood modifying to varying wpg’s with acetic anhydride.

Zusammenfassung

Volumenänderungen aufgrund einer Modifikation mit Essig- und Capronsäureanhydrid beruhen auf dem Volumen, das die Rektanten einnehmen sowie dazu gehörigen Leerräumen. Letztere sind größer im Fall der Modifikation mit Capronsäure. Das mit Acetanhydrid modifizierte Holz nimmt pro Holzmasse weniger Wasser auf als das mit Capronsäure modifizierte, bezogen auf die prozentuale Massenzunahme (WPG). Eine nicht-lineare Beziehung ergab sich zwischen Wasseraufnahme und Volumenzunahme pro Gramm für nichtmodifiziertes korsiches Kiefernholz, wofür eine lineare Beziehung zu erwarten wäre. Dabei ist allerdings nicht das Volumen der Leerräume berücksichtigt. Wird dieses von der Sperrigkeit abgezogen, so ergibt sich tatsächlich eine lineare Beziehung nach der Modifikation mit Acetanhydrid, nicht aber mit Capronanhydrid. Es scheint also, daß das Modell der Leerräume eine vernünftige Erklärung liefert für das unterschiedliche Quellverhalten, das an korsischen Kiefern-Splintholz beobachtet wurde.