国产柚木和欧洲橡木的抽提物成分对其变色影响的研究

来源 :中国林业科学研究院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:chanstan
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木材化学变色是木材组成成分的自身基团变化导致木材颜色变化的一种现象,利用木材化学变色对改善木制品表面装饰性具有重要意义。为探究木材成分尤其是抽提物成分对木材化学变色的影响,本文以国产柚木和橡木为研究对象,采用丙酮、石油醚等有机溶剂对两者进行萃取,采用气相色谱-质谱法分析其成分和含量,探讨抽提物对木材颜色差异的影响,确定影响木材化学变色的主要抽提物成分;探究在多种化学试剂处理下橡木表面颜色变化及耐老化性能,分析Fe2(SO4)3处理样品老化前后表面的化学基团和微观结构以及紫外光照射柚木的化学变色情况。通过上述研究,主要结论如下:(1)柚木呈弱酸性,心边材主成分含量差异小,心材提取物的种类和含量均高于边材,心边材烯烃、酚、醌、酮类物质相差明显;柚木边材经角鲨烯处理后的颜色接近心材,角鲨烯是导致柚木心材比边材颜色深的重要抽提物成分。橡木呈酸性,总酚含量是柚木心材的7倍,单宁含量占其总酚含量的70%,单宁是引起橡木化学变色的抽提物质。橡木抽提物含量及种类比柚木显著少,决定两树种颜色的物质不同。(2)紫外光对柚木心材和橡木素板颜色变化产生较大影响。在紫外光照射下,柚木心材表面明度L*下降,红绿色品指数a*和黄蓝色品指数b*上升,6h后基本能获得稳定色泽;橡木表面颜色的变化趋势与柚木一致,但经96h紫外光照射后,其表面变黄明显,色泽变差且仍呈持续变化的趋势,无法获得稳定色泽,光照会影响橡木表面的颜色稳定性。(3)不同化学试剂对橡木颜色的影响不同,样品处理后的颜色与试剂本身颜色无明显关联,且处理后样品对温度和湿度的反应不一致。经Fe2(SO4)3溶液处理后的样品表面呈灰蓝色,且随处理液浓度增大,样品表面L*、a*、b*值均下降,在浓度6%时颜色基本达到稳定;温湿度老化下,Fe2(SO4)3溶液处理样品较未处理样品色差大;所有样品颜色均随紫外光照时间的延长表面L*值下降,a*、b*值上升,但未达到稳定,未处理样品色差最大,Fe2(SO4)3浓度越高色差越小。(4)未处理样品的温湿度老化主要与抽提物中-OH键有关,紫外光老化则与木质素及纤维素上羰基、羧基等发色基团的变化有关。Fe2(SO4)3处理后样品内的木质素、半纤维素与抽提物均发生了一定的铁络合反应,铁与纤维素之间无明显反应;温湿度老化后样品的抽提物,纤维素与半纤维素均有一定的变化;紫外光老化后样品仅出现微弱影响样品颜色的羰基及羟基变化,未出现木质素的变化,C元素变化较小;此试验条件下的Fe2(SO4)3处理能提高橡木的耐紫外老化性能。
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