变色泡桐木材脱色后组分及热稳定性

• 作者: 许雅雅 常德龙 楚杰 胡伟华 黄文豪 张云岭 陈妮 谢非凡
• 来源期刊: 中南林业科技大学学报
• 学科: 农学
• 关键词: 木材脱色 色差 化学组分 红外光谱分析 热重分析
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 林业工程
• 页码范围: 167-174
• 页数: 8页
• 分类号: S781.42
• 语种: 中文
• DOI: 10.14067/j.cnki.1673-923x.2022.01.020

摘要

[目的]探究脱色伴随的变色泡桐木材材色、组分结构和热稳定性变化特点,旨在为泡桐脱色工艺方法提供科学依据和理论支撑.[方法]以兰考泡桐变色木材为试验材料,通过构建脱色处理体系(过氧化氢H2O2、次氯酸钠NaClO、亚氯酸钠NaClO2为脱色剂,30、50、70℃为温度条件),分析脱色前后样品的色差指标和化学组分变化,采用热重分析仪分析脱色前后样品的热稳定性.[结果]H2O2脱色后色差值达到了23.84,亮度和白度均有很大程度的提高,H2O2脱色后纤维素含量达到了63.62％,增加了15.72％,抽提物由3.18％减少至0.12％;NaClO2脱色后,木质素含量降低了4.78％;NaClO脱色后纤维素含量为51.02％,仅增加了4.02％,木质素共减少了2.15％,抽提物含量为2.75％,仅减少了0.43％.温度变化条件下,亮度和色差均在70℃时达到最大.傅里叶红外光谱特征显示,在不同脱色条件下,纤维素的红外吸收特征峰呈现不同的变化趋势,脱色样品中半纤维素的特征吸收峰羰基的C=O伸缩振动峰明显减弱,证明脱色一定程度降解了半纤维素,NaClO2脱色后木质素酚醚键C—O—C的伸缩振动峰减弱,进一步验证了木质素含量降低的结果.TG和DTG曲线显示脱色前后以及不同脱色条件获得的样品热解特性有差异,H2O2和NaClO脱色后热解起始温度高于未处理材,NaClO2脱色后热解起始温度低于未处理材,50℃条件下脱色后样品的热解起始温度略高于30℃和70℃条件下.[结论]不同脱色剂脱色条件下,H2O2脱色效果最佳;温度变化条件下,NaClO2在70℃时脱色效果最好;脱色后纤维素相对含量大幅增加,木质素和抽提物相对含量减少;傅里叶红外光谱验证了脱色材主成分的变化,从基团变化的角度揭示材色变化的机理;H2O2和NaClO脱色的样品热稳定性有所提升,NaClO2脱色使得热稳定性略有下降.