人工降解饱水木材制备方法与光谱研究

摘要：

考古出土/出水的饱水木质文物保存状态千差万别,内部降解不均匀、差异大,又有取样的限制,造成许多必需的材性定性定量分析和保护效果评价测试难以进行,因此亟需开发实验室可控制备的人工降解饱水木材技术,以获取大量重复性好、性质均匀的样品供研究使用.以健康黄松为原料,探索使用NaO H-真空浸渍-高压水热的联用法制备人工降解饱水木材,取得了初步的成功.制备的人工降解饱水木材的最大含水率(MWC)为260％,340％ 和575％,分别达到国际上普遍认定的低、中、高度降解饱水考古木材的MWC水平.红外光谱(FTIR)显示制备的人工降解饱水木材纤维素结构保存较为完好,氢键部分断裂;半纤维素显著降解,主链、侧链有断裂现象,1732 cm-1特征峰消失;木质素有部分降解,1508 cm-1处木质素芳香环骨架振动等吸收峰相对强度降低并发生偏移.近红外反射光谱(NIR)显示,制得的样品的三大素均发生降解,半纤维素降解程度最高,木质素次之,木质素相对含量升高,表现为C=O相对含量增加.在1536～1580 nm区域形成宽峰且峰强度降低,表明纤维素结晶区分子内部、分子间氢键结构均发生断裂.NaOH-真空浸渍-水热联用法与国际上现用的常压高浓度NaOH浸渍法相比,所需NaOH溶液浓度从50％以上降低到1％、处理时间从数月缩短至10 h,制备效率大大提升,所制得的饱水木材的最大含水率显著增大,与考古木材相近,细胞壁化学结构降解程度显著增大.NaOH-真空浸渍-水热联用法有望实现在实验室可控、快速、大量制备不同降解程度的人工降解饱水木材,对饱水木质文物保护水平的提高具有一定的促进意义.

关键词：饱水木质文物、人工老化、红外光谱、近红外反射光谱

所属期刊栏目：42

分类号：S781.6(森林采运与利用)

资助基金：国家重点研发计划;国家重点研发计划;国家重点研发计划;中央高校基本科研业务费项目

在线出版日期：2022-09-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2941-2946