The impact of inorganic compounds used for protection of wood on cellulose

• Published in: Korose a ochrana materiálu Vol. 58; no. 2; pp. 36 - 42
• Main Authors: Antuskova, V, Kucerova, I
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: Prague De Gruyter Open 01.06.2014; De Gruyter Poland
• Subjects: Aging (artificial); AGING MECHANISMS; Ammonium sulfate; Cellulose; COPPER SULFATE; Degradation; IMPACT PROPERTIES; Inorganic compounds; MECHANICAL PROPERTIES; ORGANIC COMPOUNDS; PROPERTIES; SODIUM CHLORIDE; Wood
• ISSN: 1804-1213; 0452-599X; 1804-1213
• DOI: 10.2478/kom-2014-0008

Inorganic compounds were often used to protect wood from wood-decaying fungi and insects (e.g. compounds of arsenic, copper, chromium, zinc or boron) or as a retarder of combustion (e.g. ammonium salts, boron compounds). However, their use may accelerate degradation processes, which may show up as worsening of mechanical properties. The study deals with the impact of selected inorganic compounds (sodium chloride, copper sulphate pentahydrate, boric acid and ammonium sulphate) on cellulose. The samples of cellulose impregnated with the said compounds were subject to artificial aging. The cellulose was monitored for weight changes, changes in colour, values of aqueous extract pH, an average polymerization grade, mechanical properties, elementary composition and the content of bound inorganic compounds. The study was meant to identify stability of the used inorganic compounds in the conditions of artificial aging. The results imply that copper sulphate pentahydrate and ammonium sulphate accelerated degradation of cellulose the most. The effect of boric acid lead to larger deterioration of specimens namely in the conditions of dry aging. Sodium chloride had a negligible impact on the course of degradation. Used compounds continue to be at least partly retained in the cellulose specimens even after rinsing. Anorganické sloučeniny se často používají k ochraně dřeva před dřevokaznými houbami a hmyzem (např. sloučeniny arsenu, mědi, chromu, zinku nebo boru) nebo jako retardéry hoření (např. amonné soli, sloučeniny boru). Jejich použití ale může vést k urychlení probíhajících degradačních procesů, což se může projevit např. zhoršením mechanických vlastností. Tato práce se zabývá působením vybraných anorganických sloučenin (chlorid sodný, pentahydrát síranu měďnatého, kyselina boritá a síran amonný) na celulosu. Vzorky celulosy impregnované uvedenými sloučeninami byly podrobeny umělému stárnutí. U vzorků celulosy byly sledovány změny hmotnosti, změny barevnosti, hodnoty pH vodného výluhu, průměrný polymerační stupeň, mechanické vlastnosti, elementární složení a obsah navázaných anorganických sloučenin. U používaných anorganických sloučenin byla zjišťována jejich stabilita v podmínkách umělého stárnutí. Z výsledku vyplývá, že z použitých sloučenin nejvíce urychlují degradaci celulosy pentahydrát síranu měďnatého a síran amonný. Působením kyseliny borité docházelo k většímu poškození vzorků především v podmínkách suchého stárnutí. Chlorid sodný neměl na průběh degradace výrazný vliv. K poškození vzorků mohlo docházet již během impregnace kvůli nízkému pH některých impregnačních roztoků. Použité sloučeniny zůstávají alespoň částečně navázány ve vzorcích celulosy i po vymývání.