脱木质素处理对速生杨木和杉木细胞壁层结构影响

摘要：

木材吸湿性对于其自身性质和加工利用有重要意义,而吸湿机理尚未完全明晰.本研究旨在探究木材孔隙结构对于吸湿性的影响.以杨木和杉木为研究对象,采用亚氯酸钠溶液不同程度脱除木质素,分析了脱木质素对于孔径分布、微观结构、基团变化、结晶度等的影响,并用Hailwood-Horrobin 模型进行了拟合分析与数理表征,进而研究了木材吸湿性及其变化机理.结果表明:脱木质素处理提高了杨木材和杉木材的吸湿平衡含水率,显著降低了吸湿滞后;脱木质素处理后多分子层吸附能力的提升幅度大于单分子层的,脱木质素处理后杨木材多分子层水的吸附能力强于杉木,特别是相对湿度70％～85％时最明显.脱木质素处理主要将微纤丝间隙和细胞角隅及胞间层等位置的木质素脱出,改变了细胞壁中木质素的分布规律,显著增加了2～30 nm 间的介孔和1 000～21 000 nm 间大孔的数量,杉木材各个孔径变化范围和孔容增量均大于杨木材.然而,脱木质素材的吸湿性并没有细胞壁中介孔量的变化明显;脱木质素处理没有改变杨木材和杉木材纤维素Ⅱ型结晶结构,但提高了两者的结晶度;红外光谱分析表明,半纤维素和纤维素等主要吸湿物质相对含量增大.因此,脱木质素处理后吸湿性的变化主要是由细胞壁的化学基团、微纳孔隙、结晶度等物理化学性能协同影响造成的.

关键词：杨木、杉木、吸湿性、孔隙结构、脱木质素处理、Hailwood-Horrobin模型

所属期刊栏目：8

分类号：S781(森林采运与利用)

资助基金：国家自然科学基金;国家重点研发计划

在线出版日期：2023-10-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：46-54