木材光老化的研究进展—木材光老化对木材性质的影响—化学变化
2 木材光老化对木材性质的影响
2.1 化学变化
木材光老化是一个化学反应过程中,包含了木材内部自由基的形成、化学键的断裂及重新组合。
使用紫外光对木材进行加速老化的研发发现,羰基吸收带在1710~1760cm波数之间有所增加,在1276~1540cm波数之间有所减少。羰基的增加是由纤维素和木素的氧化所致,减少是由木素及水溶性抽提物的损失所致。此外,对云杉和松木及橡胶木和白桦木材进行紫外光加速老化后发现,阔叶树材的老化速度较针叶树材迅速,因为阔叶树材中的紫丁香基丙烷结构,对光的敏感性较愈疮木基丙烷强。由于芳香结构的降解和醌基、p-醌基的形成,导致木材表面的降解,因此,在1602cm和1510~1000cm波数处,木素中所有基团的吸收强度都迅速下降,芳香族基团的吸收带变宽。
以经过硼硅酸盐滤光片过滤的氙灯为光源模拟太阳光,以喷水方式模拟自然气候中的淋雨,对南方松和西部红柏的研究发现,相比于其他光源,氙灯与太阳光的拟合性更好,同时淋雨也是自然气候中促使木材老化的重要因素。对3种针叶树材处理前后的化学成分有显著变化,并提出由于醌和醌甲基的形成,1730~1740cm吸收带和1514cm吸收带处的强度下降,而1650cm吸收带的强度开始时迅速增大,随后开始下降。由于木材的降解与木素和 基的变化有较强的相关性,有些学者还提出,木材的降解速率可以通过木素的腐蚀速率和羰基的生成速率来推算。