Μαθησιακά Αποτελέσματα
Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος, οι φοιτητές θα γνωρίζουν:
1. για την ανάλυση του ξύλου στα συστατικά του, τη χημική του σύνθεση.
2. την προέλευση, απομόνωση, χημική δομή, βιοσύνθεση, τις χημικές αντιδράσεις των συστατικών του
3. τη σπουδαιότητα της κυτταρίνης, ημικυτταρινών, λιγνίνης και των εκχυλισμάτων του ξύλου, τον ρόλο που αυτά εξυπηρετούν στο δέντρο και στο ξύλο.
4. τις χημικές ιδιότητες του ξύλου σαν υλικό, τα είδη τροποποίησης του ξύλου και διαφοροποίησης των ιδιοτήτων του τροποποιημένου ξύλου,
5. τους τρόπους παραγωγής ξυλοπολτού και χαρτιού, πολυμερών παραγώγων της κυτταρίνης, χημικών προϊόντων του ξύλου,
6. την ενεργειακή αξιοποίηση του ξύλου και της δασικής βιομάζας.
Περιεχόμενο Μαθήματος
Στο μάθημα εξετάζονται κυρίως τα παρακάτω: Η χημική σύσταση και χημική ανάλυση των συστατικών του ξύλου (κυτταρίνη, ημικυτταρίνες, λιγνίνη, εκχυλίσματα, τέφρα/ανόργανα). Η Εμφάνιση και Προέλευση, Βιοσύνθεση, Χαρακτηριστικά, Ιδιότητες, ρόλος και σπουδαιότητά τους για το δέντρο και το ξύλο σαν υλικό, Βιολογικές λειτουργίες, τρόποι Απομόνωσης, Χημική και Υπερμοριακή δομή, και χημικές Αντιδράσεις των συστατικών του ξύλου. Μεταβλητότητα στην χημική σύσταση του ξύλου (οριζόντια, κάθετη, σε μορφή κυτταρικού τοιχώματος κ.α.) και Χημική σύσταση του Φλοιού. Εξετάζονται οι χημικές ιδιότητες και η χημική συμπεριφορά του ξύλου (Είσοδος αντιδραστηρίων στη μάζα του ξύλου, Διόγκωση-ρίκνωση κατόπιν χημικών χειρισμών, Αποικοδόμηση µε χημικές ουσίες, Θερμική αποικοδόμηση, καύση, Βιολογική αποικοδόμηση και χημικές αλλοιώσεις). Τεχικές βελτίωσης και προστασίας του ξύλου: τροποποίηση του ξύλου (θερμική τροποποίηση, χημική τροποποίηση, ακετυλίωση, φουρφουρυλίωση, επιφανειακή τροποποίηση, τροποποίηση με εμποτισμό, τροποποίηση με νανοσκευάσματα, αντιπυρικές ουσίες), με σκοπό να βελτιωθούν οι ιδιότητές του και να μειωθεί ο βαθμός στον οποίο το ξύλο μειονεκτεί ως κατασκευαστικό υλικό. Παραγωγή χημικών προϊόντων ξύλου και εκχυλισμάτων, παραγώγων χημικής κυτταρίνης/λιγνίνης, Πολτοποίηση, Βελτιωτικοί χειρισμοί του πολτού μετά την πολτοποίηση, μέθοδοι παραγωγής χαρτοπολτού, χαρτιού, είδη χαρτιού και ιδιότητες, τεχνικές παραγωγής άλλων πολυμερών, χημικής κυτταρίνης. Μέθοδοι παραγωγής χημικών, προϊόντων κυτταρίνης, ημικυτταρινών, λιγνίνης και εκχυλισμάτων. Το ξύλο ως καύσιμο υλικό, χαρακτηριστικά, πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, μέθοδοι παραγωγής ενέργειας από ξύλο και δασική βιομάζα, στερεά, αέρια και υγρά βιοκαύσιμα (βιοκάρβουνο, βιοαέριο, βιοέλαια), μέθοδοι πυρόλυσης, ανθρακοποίηση, υγροποίηση, αεριοποίηση κ.ά.
Λέξεις Κλειδιά
Χημική ανάλυση ξύλου, Λιγνίνη, Κυτταρίνη, Ημικυτταρίνες, Εκχυλίσματα, Χημικές ιδιότητες ξύλου, Τροποποίηση, Χημική αξιοποίηση ξύλου, Χαρτοπολτός, Χαρτί, Βιοκαύσιμα, Βιοενέργεια