ИССЛЕДОВАНИЕ НАДМОЛЕКУЛЯРНОЙ СТРУКТУРЫ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ ПО ОТКЛИКУ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ НЕОДНОРОДНОГО ТЕМПЕРАТУРНОГО ПОЛЯ
Механические характеристики древесных материалов во многом определяются надмолекулярной структурой волокнообразующей компоненты древесины - целлюлозы. Исследование микроструктуры древесины сопряжено с рядом трудностей, обусловленных тем, что древесина - это сложный пористый композит с взаимовлияющими друг на друга составляющими, что делает надмолекулярное строение этого материала довольно чувствительным к изменениям окружающей среды. Поэтому актуальной является задача разработки методов неразрушающего контроля изменений надмолекулярной структуры целлюлозы непосредственно в образцах древесины. С этой целью рассматривается отклик древесины на воздействие неоднородного температурного поля. В работе показано, что кристаллиты целлюлозы являются центрами поляризации в волокнообразующей части биокомпозита - древесины, помещенной в неоднородное температурное поле. Получено выражение, описывающее зависимость логарифма вероятности поляризации целлюлозы от степени ее кристалличности для различных соотношений кристаллической и аморфной частей целлюлозы. В результате анализа построенных на основе полученного выражения графических зависимостей обнаружено, что точка излома оценочных кривых практически совпадает с известной средней степенью кристалличности древесной целлюлозы. Это позволяет предположить, что если степень кристалличности целлюлозы в древесине превысит это барьерное значение, то вероятность поляризации боковых групп макромолекул начнет резко возрастать с ростом относительной неоднородности температуры. Эксперимент подтверждает, что неоднородное температурное поле приводит к возникновению электрического поля в образцах древесины, природой которого служат термополяризационные явления в кристаллитах целлюлозы. Поэтому измеряя разность потенциалов возникающего поля, можно исследовать особенности надмолекулярной структуры целлюлозы. Появляется возможность разработки электроизмерительных способов контроля изменений надмолекулярной структуры целлюлозы.