Journals / İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi / 2017 / Cilt: 67 - Sayı: 2

Thermal behavior of Liquidambar orientalis mill wood before and after extraction processes

Ekstraksiyon işlemleri öncesi ve sonrası Liquidambar orientalis mill. odununun termal davranışı

Pages
150–156
Publication Date
2022-10-18
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

It is thus deduced that apolar extractives significantly affect the thermal behavior of L. orientalis wood.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:The effect of extractives on the thermal behavior of Liquidambar orientalis Mill. (storax) wood is studied using thermogravimetric analysis (TGA).
📊
Key Findings & Data:To evaluate the effects of polar and apolar extractives on the thermal behavior of wood, sawdust samples from the heartwood of L. orientalis are extracted with either cold water (48 h), hot water (48 h), or ethanol/toluene (1:2 v/v) (6 h) prior to thermal analysis.
💡
Conclusion & Impact:It is thus deduced that apolar extractives significantly affect the thermal behavior of L. orientalis wood.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Domain Parameters

Abstract

The effect of extractives on the thermal behavior of Liquidambar orientalis Mill. (storax) wood is studied using thermogravimetric analysis (TGA). To evaluate the effects of polar and apolar extractives on the thermal behavior of wood, sawdust samples from the heartwood of L. orientalis are extracted with either cold water (48 h), hot water (48 h), or ethanol/toluene (1:2 v/v) (6 h) prior to thermal analysis. Thermogravimetry (TG) curves show that polar and apolar extractives promote char formation, increase the amount of residue, and improve the thermal behavior of L. orientalis wood. In addition, derivative thermogravimetry (DTG) curves demonstrate that thermal degradation of unextracted and cold water-extracted wood samples occurs in a single step, while a two-step degradation pattern is seen for hot water- and ethanol/toluene-extracted wood samples. It is also observed that first degradation reactions in hot water and ethanol/toluene-extracted wood samples occur faster than those in unextracted and cold water-extracted wood samples. Although there are approximately half the number of extracted apolar compounds compared to polar compounds, the removal of both types of compounds affect the thermal properties of L. orientalis wood to the same degree. It is thus deduced that apolar extractives significantly affect the thermal behavior of L. orientalis wood.

Özet

Liquidambar orientalis Mill. odununun termal davranışı üzerine ekstraktif maddelerin etkisi termogravimetrik analiz (TGA) yöntemiyle incelenmiştir. L. orientalis öz odunundan elde edilen öğütülmüş odun unu örnekleri termal analizler öncesinde polar ve apolar ekstraktiflerin odunun termal davranışı üzerine etkisinin araştırılması amacıyla soğuk su (48 s), sıcak su (48 s) ve etanol/toluen (1:2 v/v) (6 s) ekstraksiyonlarına tabi tutulmuştur. Termogravimetri (TG) eğrileri polar ve apolar ekstraktiflerin kömürleşmiş tabaka oluşumunu desteklediğini, kalıntı madde miktarını artırdığını ve L. orientalis odunun termal davranışını iyileştirdiğini göstermiştir. Türevsel termogravimetri (DTG) eğrileri ise ekstraksiyon işlemi uygulanmamış ve soğuk su ile ekstraksiyonuna tabi tutulmuş odun unu örneklerinde termal bozulmanın tek aşamada gerçekleşirken sıcak su ve etanol/toluen ekstraksiyonuna tabi tutulmuş örneklerde termal bozulmanın iki aşamada gerçekleştiği tespit edilmiştir. Ayrıca, sıcak su ve etanol/toluen ekstraksiyonuna tabi tutulmuş örneklerde ilk termal bozulma reaksiyonlarının ekstraksiyon işlemi uygulanmamış ve soğuk su ile ekstraksiyonuna tabi tutulmuş odun unu örneklerine göre daha hızlı olduğu tespit edilmiştir. Ekstrakte edilen apolar bileşiklerin miktarı polar bileşiklerin yaklaşık yarısı kadar olmasına rağmen apolar bileşiklerin ekstraksiyonunun L. orientalis odununun termal özellikleri üzerine polar bileşikler ile aynı seviyede etkilediği tespit edilmiştir. Bu durum, L. orientalis odununun apolar ekstraktiflerinin odunun termal davranışını önemli derecede etkileyebildiğini ortaya koymaktadır.

🔖

Cite This Article

TERZİ, E. (2022). Thermal behavior of Liquidambar orientalis mill wood before and after extraction processes. İstanbul Üniversitesi Orman Fakültesi Dergisi, Cilt: 67 - Sayı: 2, 150–156. https://ajindex.com/articles/554271

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (9)

  1. Várhegyi, G., Grønli, M.G., Di Blasi, C., 2004. Effects of sample origin, extraction and hot water washing on the devolatilization kinetics of chestnut wood. Industrial and Engineering Chemistry Research 43(10): 2356-2367.
  2. Tondi, G., Wieland, S., Wimmer, T., Thévenon, M.F., Pizzi, A., Petutschnigg, A., 2012. Tannin-boron preservatives for wood buildings: mechanical and fire properties. European Journal of Wood and Wood Products 70(5): 689-696.
  3. Terzi, E., Sütçü, H., Pişkin, S., Kartal, S.N., 2009. Thermal behavior of zinc borate-treated wood. Document No. IRG 09-30511. 40th Annual Meeting of International Research Group on Wood Preservation (IRG), Beijing, China. Terzi, E., Kartal, S.N., Ibanez, C.M., Köse, C., Arango, R., Clausen, C.A., Green III, F., 2012. Biological performance of Liquidambar orientalis Mill. heartwood. International Biodeterioration and Biodegradation 75: 15-22. TAPPI 1999b. T 204 cm-97-Solvent extractives of wood and pulp. Technical Association of the Pulp and Paper Industry, TAPPI Press Atlanta, Georgia, USA. TAPPI 1999a. T 207 cm-99-Water solubility of wood and pulp, Technical Association of the Pulp and Paper Industry. TAPPI Press Atlanta, Georgia, USA. Shebani, A.N., van Reenen, A.J., Meincken, M., 2008. The effect of wood extractives on the thermal stability of different wood species. Thermochimica Acta 471(1-2): 43-50.
  4. Shen, D.K., Gua, S., Luo, K.H., Bridgwater, A.V., Fang, M.X., 2009. Kinetic study on thermal decomposition of woods in oxidative environment. Fuel 88(6): 1024-1030.
  5. Prins, M.J., Ptasinski, K.J., Janssen, F.J.J.G., 2006. Torrefaction of wood - Part 1. Weight loss kinetics. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 77(1): 28-34.
  6. Özturk, M., Çelik, A., Güvensen, A., Hamzaoğlu, E., 2008. Ecology of tertiary relict endemic Liquidambar orientalis Mill. Forest Ecology and Management 256(4), 510-518.
  7. Orfao, J.J.M., Antunes, F.J.A., Figueiredo, J.L., 1999. Pyrolysis kinetics of lignocellulosic materials-three independent reactions model. Fuel 78(3): 349-358.
  8. Niu, M., Zhao, G. J., Alma, M. H., 2011. Thermogravimetric studies on condensed wood residues in polyhydric alcohols liquefaction. BioResources 6(1): 615-630. Mészáros, E., Jakab, E., Várhegyi, G., 2007. TG/MS, Py-GC/MS and THM-GC/MS study of the composition and thermal behavior of extractive compounds of Robinia pseudoacacia. Journal of Analytical and Applied Pyrolysis 79 (1-2): 61-70.
  9. Marcovich, N.E., Villar, M.A., 2003. Thermal and mechanical characterization o