Deswelling of microfibril bundles in drying wood studied by small-angle neutron scattering and molecular dynamics
Julkaisuvuosi
2021
Tekijät
Zitting, Aleksi; Paajanen, Antti; Rautkari, Lauri; Penttilä, Paavo A.
Tiivistelmä
<p>Abstract: Structural changes of cellulose microfibrils and microfibril bundles in unmodified spruce cell wall due to drying in air were investigated using time-resolved small-angle neutron scattering (SANS). The scattering analysis was supported with dynamic vapor sorption (DVS) measurements to quantify the macroscopic drying kinetics. Molecular dynamics (MD) simulations were carried out to aid in understanding the molecular-level wood-water interactions during drying. Both SANS experiments and simulations support the notion that individual cellulose microfibrils remain relatively unaffected by drying. There is, however, a significant decrease in fibril-to-fibril distances in microfibril bundles. Both scattering and DVS experiments showed two distinct drying regions: constant-rate drying and falling-rate drying. This was also supported by the MD simulation results. The shrinking of the fibril bundles starts at the boundary of these two regions, which is accompanied by a strong decrease in the diffusivity of water in between the microfibrils. Graphic abstract: [Figure not available: see fulltext.]</p>
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Rinnakkaistallennettu
Kyllä
Muut tiedot
Tieteenalat
Materiaalitekniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kustantajan kansainvälisyys
Kansainvälinen
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Ei
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1007/s10570-021-04204-y
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä