Chuyển hoá tinh thể của lignin: chuyển hoá là hiện tượng phổ biến của các vật liệu cao phân tử không định hình, vì không có khả năng tạo thành toàn bộ các hợp chất cao phân tử kết tinh nên không thể hình thành được kết tinh 100%, do đó luôn luôn tồn tại vùng không kết tinh. Khi các chất liệu cao phân tử phát sinh chuyển hoá thuỷ tinh các tính chất vật lý, cơ học đặc biệt là tính chất cơ học có sự thay đổi mạnh mẽ, trong khu vực nhiệt độ chuyển hoá chỉ cần thay đổi nhiệt độ khoảng vài độ thì môđun đàn hồi đã thay đổi 3 - 4 cấp. Lúc này, gỗ từ vật rắn có độ cứng tương đối cao đột nhiên trở thành vật liệu đàn hồi dẻo, hoàn toàn thay đổi tính năng vốn có của vật liệu. Vì thế, chuyển biến thuỷ tinh là một tính chất vô cùng quan trọng của chất cao phân tử. Trong hình 2.14 biểu thị mối quan hệ giữa nhiệt độ chuyển hoá và biến dạng gỗ.
Chuyển hoá thuỷ tinh của vật liệu cao phân tử là sự chuyển biến giữa trạng thái thuỷ tinh và trạng thái đàn hồi cao. Nhiệt độ chuyển hoá trạng thái thuỷ tinh (Tg) là một chỉ tiêu quan trọng để biểu thị chuyển hoá thuỷ tinh.
Khi nhiệt độ gỗ (T) nhỏ hơn nhiệt độ chuyển hoá thuỷ tinh Tg, lúc này gỗ đang ở trạng thái thuỷ tinh, khi nhiệt độ gỗ (T) nằm trong khoảng nhiệt độ
Tg Tf Nhiệt độ Bi ế n d ạ ng
chuyển hoá thuỷ tinh và nhiệt độ lỏng dính (Tf) (T Î (Tg & Tf) thì gỗ đang ở trạng thái đàn hồi cao, khi nhiệt độ gỗ T lớn hơn nhiệt độ chuyển hoá lỏng dính Tf thì gỗ ở trạng lỏng dính. Khi nhiệt độ gỗ nhỏ hơn nhiệt độ thuỷ tinh hoá thì năng lượng của phân tử rất thấp những chuyển động của các mắt xích bị đông cứng và ta không đo được chuyển động của các đoạn mạch biểu thị biến dạng. Vì thế, trên quan điểm vi mô biến dạng của chất cao phân tử trạng thái thuỷ tinh là rất nhỏ. Khi nhiệt độ tăng cao thì năng lượng chuyển động nhiệt và thể tích tự do của phân tử của các chất cao phân tử tăng dần, khi nhiệt độ đạt đến nhiệt độ thuỷ tinh hoá thì chuyển động của các mắt xích phân tử bắt đầu bị kích phát, lúc này hình thành khu vực chuyển hoá thuỷ tinh của trạng thái động lực học chất cao phân tử vô định hình (lignin), khi nhiệt độ lớn hơn nhiệt độ Tf thì gỗ chuyển hoá thành dạng lỏng dính làm cho chất cao phân tử giống như chất lỏng dính sản sinh chuyển động của chất lỏng dính.
Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy, lignin có đặc tính chuyển hoá thuỷ tinh của chất cao phân tử vô định hình. Khi gia nhiệt cho lignin đạt đến nhiệt độ chuyển hoá thuỷ tinh thể Tg, lignin nhanh chóng dẻo hoá. Các yếu tố làm ảnh hưởng đến nhiệt độ dẻo hoá của lignin là nguồn gốc, phương pháp phân ly phân tử lượng, độ ẩm của lignin. Nếu độ ẩm của lignin thấp thì nhiệt độ chuyển hoá cao, ngược lại nếu độ ẩm của lignin cao thì nhiệt độ chuyển hoá thuỷ tinh của nó giảm xuống.
Cơ chế cũng như quá trình chuyển hoá thuỷ tinh thể của lignin rất quan trọng trong công nghệ biến tính gỗ bằng phương pháp nén ép, gia nhiệt trực tiếp. Trong quá trình ép tạo chiều dày ván, khi nhiệt độ đạt đến nhiệt độ chuyển hoá thuỷ tinh thể nhờ vào tác dụng dẻo nhiệt của lignin có thể nhanh chóng tạo được chiều dày ván với áp lực nhỏ.
Chuyển hoá tinh thể của vách tế bào: các thành phần của gỗ có thể dẻo hoá bao gồm cellulose, vùng không kết tinh của cellulose và hemicellulose có
tác dụng thân hợp rất mạnh với tính trương nở của gỗ. Nước không thể chui vào vùng kết tinh của cellulose nhưng dung dịch NH3 thì có thể chui vào được. Từ đó, làm cho bên trong của các mixencellulose trương nở. Chính điều đó ta có thể thấy chỉ có thể dẻo hoá các thành phần của vách tế bào bằng hoá chất còn nhiệt độ thì ít có tác dụng. Ta thấy, lignin là một thành phần hết sức quan trọng liên quan đến khả năng dẻo hoá của gỗ.