抽提物對(duì)高溫?zé)崽幚聿墓饨到膺M(jìn)程的影響

沈海穎， 曹金珍， 蔣 軍， 王佳敏

(北京林業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京 100083)

抽提物對(duì)高溫?zé)崽幚聿墓饨到膺M(jìn)程的影響

SHEN Haiying

沈海穎， 曹金珍*， 蔣 軍， 王佳敏

(北京林業(yè)大學(xué) 材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,北京 100083)

將經(jīng)3種不同抽提處理的高溫?zé)崽幚須W洲赤松(PinussylvestrisL.)和山毛櫸(FaguslongipetiolataSeem.)木材及其對(duì)照材置于氙燈老化箱中加速老化1008 h，測(cè)定老化過(guò)程中表面顏色的變化，并使用掃描電鏡(SEM)、傅里葉紅外光譜(FT-IR)和X射線光電子能譜(XPS)分析老化前后木材表面宏觀和微觀結(jié)構(gòu)的變化，旨在探究不同抽提物對(duì)高溫?zé)崽幚聿牡墓饨到膺M(jìn)程的影響。結(jié)果表明：1) 高溫?zé)崽幚聿闹谐樘嵛锏拇嬖谟欣诰徑馄涔饫匣M(jìn)程，提高熱處理材的顏色穩(wěn)定性；2) 堿抽提物對(duì)熱處理山毛櫸表面材色的影響最為顯著，其存在有利于延緩老化過(guò)程中熱處理材表面顏色的變化，苯醇及冷水抽提出的極性抽提物對(duì)熱處理材的顏色穩(wěn)定性具有積極作用，冷水抽提后的熱處理山毛櫸在老化過(guò)程中出現(xiàn)射線細(xì)胞剝離現(xiàn)象； 3) 在老化過(guò)程中，熱處理歐洲赤松的表面顏色變化相對(duì)山毛櫸大，這是因?yàn)闊崽幚須W洲赤松的材色較山毛櫸淺，堿抽提物對(duì)熱處理歐洲赤松顏色穩(wěn)定性的影響相對(duì)較小，而苯醇抽提物及冷水抽出物可提高其耐老化性。

熱處理；光降解；抽提物；宏觀結(jié)構(gòu)；微觀結(jié)構(gòu)

高溫?zé)崽幚硎且环N有效的木材處理手段，可改善木材尺寸穩(wěn)定性、吸濕性、耐腐性及表面顏色[1-2]，近年來(lái)在木材改性中得到了廣泛應(yīng)用。然而，熱處理材在室外使用時(shí)，極易發(fā)生光降解，導(dǎo)致表面褪色、開(kāi)裂等現(xiàn)象的發(fā)生[3-5]，從而破壞了木材的美觀，影響了木材的使用壽命。大量的研究表明，高溫?zé)崽幚聿牡墓饨到猬F(xiàn)象主要?dú)w因于木材中的木質(zhì)素和抽提物[3,6-7]。木質(zhì)素是木材中熱穩(wěn)定性最好的物質(zhì)，但是在一定溫度下，木質(zhì)素中醚鍵的斷裂，特別是β-O-4的斷裂，生成了酚羥基和α-羰基與β-羰基[8-9]，木質(zhì)素中的α-羰基吸收光能轉(zhuǎn)變成激發(fā)態(tài)從而引發(fā)了β-芳香醚鍵的斷裂，最終形成醌類(lèi)化合物使熱處理材的表面變色[3]。抽提物盡管只占絕干木材的2%～5%，卻是除木質(zhì)素外影響木材表面顏色的最重要因素。木材具有不同的顏色與細(xì)胞腔、細(xì)胞壁內(nèi)填充或沉積的多種抽提物有關(guān)，色素的存在不僅賦予木材顏色，有些酚類(lèi)化合物還能吸收太陽(yáng)光中的紫外光，增加木材表面的抗光化降解作用。而在木材高溫?zé)崽幚磉^(guò)程中，大部分抽提物會(huì)揮發(fā)或降解，抽提物含量及結(jié)構(gòu)的改變會(huì)導(dǎo)致木材的變色，其光學(xué)變色機(jī)制非常復(fù)雜，包括提取物官能團(tuán)的結(jié)構(gòu)變化及酚類(lèi)化合物之間的反應(yīng)等等。關(guān)于高溫?zé)崽幚聿闹心举|(zhì)素的光降解已有不少研究成果，但熱處理后不同抽提物種類(lèi)及含量的變化對(duì)其光降解進(jìn)程的影響則少有報(bào)道。Chang等[10]發(fā)現(xiàn)抽提物的存在可以緩解日本柳杉和臺(tái)灣相思木的光降解，并將其保護(hù)作用歸結(jié)于不飽和酚類(lèi)物質(zhì)對(duì)紫外光的優(yōu)先吸收。半纖維素是木材高溫?zé)崽幚頃r(shí)最先分解的木材組分。本研究旨在探究不同抽提物(水抽提物、堿抽提物及苯醇抽提物)對(duì)高溫?zé)崽幚聿牡墓饨到膺M(jìn)程的影響，以歐洲赤松和山毛櫸為代表，分析高溫?zé)崽幚砗筢樔~材、闊葉材中抽提物對(duì)其光降解行為的作用機(jī)理，以期為探索熱處理材耐光老化性能的改善方法提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 原料、試劑與儀器

歐洲赤松(PinussylvestrisL.)和山毛櫸(FaguslongipetiolataSeem.)邊材(廣州豐勝建材科技有限公司)，試材規(guī)格為75 mm(軸向)×10 mm(弦向)×3 mm(徑向)。蒸餾水(自制)、氫氧化鈉(分析純)、苯醇溶液(苯、乙醇體積比2 ∶1)。

氙燈老化箱SN-150，天津蘇瑞科技有限公司；電腦色差儀NH310，深圳三恩馳科技有限公司；掃描電子顯微鏡S-3400，日本日立公司；傅里葉紅外光譜儀Vertex70V，德國(guó)布魯克公司；X射線光電子能譜儀Escalab 250Xi，美國(guó)賽默飛世爾科技公司。

1.2 試材準(zhǔn)備

1.2.1 高溫?zé)崽幚?將試材置于(103±2)℃條件下烘至絕干，隨后在200 ℃的條件下高溫?zé)崽幚? h(保護(hù)氣體為水蒸氣)，測(cè)定熱處理后試件絕干質(zhì)量。對(duì)照組試材置于黑暗環(huán)境下儲(chǔ)存。試材在熱處理過(guò)程中的失重率按公式(1)計(jì)算：

(1)

式中：WL—熱處理過(guò)程中的失重率，%；m0—熱處理前試材絕干質(zhì)量，g；m1—熱處理后試材絕干質(zhì)量，g。

1.2.2 抽提 將高溫?zé)崽幚聿募皩?duì)照材各分成4組，其中1組為未抽提組，另外3組分別按以下條件抽提：(23±2)℃蒸餾水抽提48 h、1%氫氧化鈉抽提6 h、苯醇抽提24 h。抽提方法參照國(guó)標(biāo)GB/T 2677.4～2677.6—1993。抽提后的試材先置于(60±2)℃干燥箱中12 h，后調(diào)溫至(103±2)℃烘至絕干。試材在抽提過(guò)程中的失重率以公式(2)計(jì)算：

(2)

未抽提組試材置于黑暗環(huán)境下儲(chǔ)存，每組試材設(shè)置35個(gè)重復(fù)樣。

1.3 加速老化試驗(yàn)

采用氙燈老化箱按標(biāo)準(zhǔn)ASTM G154中的要求進(jìn)行加速老化實(shí)驗(yàn)，每個(gè)老化周期由102 min氙燈照射和18 min光照加噴水組成，以模擬室外太陽(yáng)輻射及雨水沖刷的情況。設(shè)置老化箱黑板溫度為(63±3)℃，340 nm波長(zhǎng)處的光輻射強(qiáng)度為0.5 W/m2，試材老化前和老化168、672和1 008 h后進(jìn)行性能測(cè)試。

1.4 木材表面分析

1.4.1 顏色測(cè)定 采用電腦色差儀測(cè)定試材在CIE(1976)L*a*b*系統(tǒng)中的色度參數(shù)L*(明度)、a*(紅綠色品指數(shù))和b*(黃藍(lán)色品指數(shù))，并計(jì)算老化前后的色差(ΔE)，公式見(jiàn)式(3)～式(6)：

(3)

(4)

(5)

(6)

每個(gè)試件選取5個(gè)點(diǎn)進(jìn)行色度參數(shù)測(cè)定，并計(jì)算平均值；每組試件測(cè)定5個(gè)試件樣品并計(jì)算平均值。

1.4.2 掃描電鏡(SEM) 掃描電子顯微鏡加速電壓為5 kV。將老化前后的試件切成規(guī)格為2 mm(軸向)×2 mm(弦向)×1 mm(徑向)的薄片，使用雙面碳導(dǎo)電膠帶固定在樣品臺(tái)上，進(jìn)行離子濺射噴金處理后，于鏡頭下觀察其表面形態(tài)變化。

1.4.3 紅外光譜(FT-IR) 采用傅里葉紅外光譜儀對(duì)熱處理材老化前后的化學(xué)變化進(jìn)行分析。由于光降解只發(fā)生在木材表面大約85 μm厚度范圍內(nèi)[11]，因此將樣品在(103±2)℃下烘至絕干，對(duì)試材表面進(jìn)行變角衰減全反射傅里葉變換紅外光譜測(cè)試。測(cè)定的波數(shù)范圍為1000～2000 cm-1，分辨率為4 cm-1，掃描次數(shù)為100次。

1.4.4 X射線光電子能譜(XPS) XPS的分析深度不超過(guò)10 nm，可用來(lái)分析木材表面老化后的化學(xué)變化。將試材切成3 mm(軸向)×3 mm(弦向)×1 mm(徑向)的小木片，采用X射線光電子能譜儀對(duì)熱處理材老化前后的弦切面表面元素變化進(jìn)行分析。Al Kα為X射線源，樣品室真空度為1.33×10-7～1.33×10-6Pa，通過(guò)能為29.35 eV。

2 結(jié)果與討論

2.1 高溫?zé)崽幚韺?duì)抽提物的影響

2.1.1 抽提物的含量變化 木材中不同種類(lèi)的抽提物可采用不同的溶劑加以抽提，其中水抽提物

表1 高溫?zé)崽幚聿募皩?duì)照材經(jīng)不同抽提處理后的失重率變化

主要為極性較強(qiáng)的單寧、色素、生物堿及某些單糖、淀粉和果膠質(zhì)；堿抽提物主要為單寧、部分半纖維素及木質(zhì)素和樹(shù)脂、蠟、油脂等物質(zhì)；苯醇抽提物則主要表現(xiàn)為樹(shù)脂、蠟、脂肪及部分碳水化合物[12]。高溫?zé)崽幚聿募皩?duì)照材經(jīng)冷水抽提、1%氫氧化鈉抽提及苯醇抽提后的失重率變化見(jiàn)表1。從表中可以看出，高溫?zé)崽幚砗竽静闹械膲A抽提物含量急劇下降，這是高溫?zé)崽幚磉^(guò)程中發(fā)生了大量半纖維素的降解所致。相反，熱處理材中冷水抽提物及苯醇抽提物含量相比對(duì)照材均有所上升，這可能與熱處理后大分子物質(zhì)的降解產(chǎn)生極性小分子有直接關(guān)系[13-14]。這與Poncsak等[14]對(duì)200 ℃高溫處理后的北美短葉松中的極性抽提物研究的結(jié)論一致。為了后期老化試驗(yàn)和相關(guān)測(cè)試的進(jìn)行，本研究中對(duì)木塊進(jìn)行直接抽提而非木粉抽提，因此苯醇抽提物的含量普遍較低，但相對(duì)含量變化較為顯著。

2.1.2 FT-IR分析 經(jīng)過(guò)不同抽提處理后高溫?zé)崽幚聿谋砻娴募t外光譜變化如圖2所示。山毛櫸經(jīng)冷水抽提和苯醇抽提后木材表面的紅外圖譜變化不大，而經(jīng)1%氫氧化鈉抽提后1730 cm-1處以及1600、1510 cm-1處峰值均明顯降低。1730 cm-1處為代表半纖維素木聚糖中非共軛羰基的特征峰，而1600、1510 cm-1處則分別為代表木質(zhì)素愈創(chuàng)木基和紫丁香基的特征峰[3]，表明在堿抽提過(guò)程中高溫?zé)崽幚砩矫珯伪砻娴拇_實(shí)發(fā)生了半纖維素和部分木質(zhì)素的分解，也在一定程度上解釋了堿抽提處理導(dǎo)致山毛櫸表面顏色變化明顯的原因。與山毛櫸相比，歐洲赤松在經(jīng)過(guò)不同抽提處理后其紅外光譜只發(fā)生輕微變化，這與不同樹(shù)種中抽提物的種類(lèi)及含量不同有關(guān)。

圖1 高溫?zé)崽幚砩矫珯?a)及歐洲赤松(b)經(jīng)不同抽提處理后的傅里葉紅外光譜變化

2.2 抽提物對(duì)木材光降解的影響

2.2.1 SEM分析 圖2為高溫?zé)崽幚?冷水抽提材經(jīng)672 h氙燈加速老化后的表面顯微構(gòu)造圖。經(jīng)過(guò)672 h的加速老化循環(huán)，熱處理歐洲赤松弦切面上的具緣紋孔發(fā)生破裂，管胞壁產(chǎn)生裂紋；相比歐洲赤松，山毛櫸表面嚴(yán)重粉化且產(chǎn)生明顯的細(xì)胞剝離現(xiàn)象，這在之前的研究報(bào)道中尚未發(fā)現(xiàn)過(guò)。從圖2(d)中可見(jiàn)，發(fā)生剝離的是山毛櫸中的射線薄壁細(xì)胞(如圖2箭頭所示)，在宏觀上表現(xiàn)為片狀薄層外移伸出木材表面。射線細(xì)胞的剝離使冷水抽提后的山毛櫸表面多裂紋，表面粗糙度大大增加，導(dǎo)致這種細(xì)胞剝離現(xiàn)象的因素可能有：1)經(jīng)過(guò)冷水處理后，冷水抽提物析出，木材結(jié)構(gòu)變得疏松，各向異性變大，導(dǎo)致軸向細(xì)胞與橫向細(xì)胞在老化過(guò)程中產(chǎn)生的拉伸形變不同；2)連接軸向細(xì)胞和橫向細(xì)胞的胞間層在老化過(guò)程中可能起著至關(guān)重要的作用。有研究指出，富含木質(zhì)素的細(xì)胞角隅和胞間層在熱處理材的老化過(guò)程中會(huì)首先發(fā)生降解[3]，因此，胞間層的成分降解會(huì)減弱軸向細(xì)胞和橫向細(xì)胞之間的連結(jié)強(qiáng)度；3)與樹(shù)種和細(xì)胞成分有關(guān)。山毛櫸中含有肉眼可見(jiàn)的寬木射線，因此更容易產(chǎn)生細(xì)胞剝離現(xiàn)象。

圖2 高溫?zé)崽幚?冷水抽提材老化前后弦切面顯微結(jié)構(gòu)

2.2.2 木材表面顏色變化 熱處理材表面顏色隨老化時(shí)間的變化如表2所示。隨著老化時(shí)間的增加，熱處理山毛櫸的表面明度(L*)均有所增加，說(shuō)明在老化過(guò)程中熱處理材表面變淺，發(fā)生了向灰白化的明度遷移，老化后熱處理山毛櫸表面變綠(a值減小)變黃(b值增大)且色差增大。在所有樣品中，1%氫氧化鈉抽提組的色度值變化最為明顯(ΔE=6.8)，苯醇抽提(ΔE=5.5)和冷水抽提(ΔE=3.5)次之，未抽提組老化前后的色度值最為接近(ΔE=3.1)，木材表面的顏色變化更小，這表明抽提物的存在能夠在一定程度上抑制熱處理材表面顏色的變化，且對(duì)其顏色變化影響最大的是1%NaOH抽提物。

這可能是因?yàn)閴A抽提過(guò)程使熱處理材內(nèi)部的木質(zhì)素發(fā)生了破壞和降解，而木質(zhì)素是影響木材顏色的最主要的因素。堿抽提后的木質(zhì)素含有更多的自由基和活性基團(tuán)，更易與外界的氧氣水分等發(fā)生反應(yīng)導(dǎo)致熱處理材表面顏色的變化。苯醇抽提物和冷水抽提物都是極性化合物，它們的抽除導(dǎo)致熱處理材顏色變化加快(ΔE值的變化)，因?yàn)檫@兩類(lèi)抽提物可以?xún)?yōu)先吸收光能，緩解木材其他組分尤其是木質(zhì)素的降解，從而減輕熱處理材表面顏色的改變[15-16]。

熱處理歐洲赤松表面隨著老化的進(jìn)行變綠(a值減小)變藍(lán)(b值減小)，明度變化較小但色差變化比山毛櫸更大，這可能是由于山毛櫸本身具有較深的材色，在老化過(guò)程中顏色的灰白化進(jìn)程顯得更加緩慢。歐洲赤松的顏色變化受1%NaOH抽提物缺失的相對(duì)影響最小，而冷水抽提物和苯醇抽提物的缺失對(duì)其色差變化影響較大。歐洲赤松和山毛櫸老化過(guò)程中顏色變化的不同，可能還因?yàn)獒樔~材歐洲赤松中的纖維素含量較闊葉材山毛櫸少，且其木質(zhì)素主要為愈創(chuàng)木基單元，抽提物的種類(lèi)及含量也與山毛櫸相差較大，化學(xué)組分的不同是導(dǎo)致抽提物對(duì)針葉材、闊葉材表面顏色穩(wěn)定性影響不同的重要原因。

表2 經(jīng)過(guò)不同抽提處理的高溫?zé)崽幚聿脑诶匣^(guò)程中的表面顏色變化

1)L*：明度(白-黑)lightness(white-black)；a*：紅-綠色品指數(shù)red-green chromatic index；b*：黃-藍(lán)色品指數(shù)yellow-blue chromatic index;ΔE:色差color difference

2.2.3 FT-IR分析 經(jīng)不同抽提處理的高溫?zé)崽幚聿募铀倮匣?1 008 h后的傅里葉紅外光譜見(jiàn)圖3。由圖可知，抽提后山毛櫸高溫?zé)崽幚聿脑?900～3000 cm-1處特征峰強(qiáng)保持較高水平，表明所有抽提處理后木材中的羥基數(shù)量明顯高于未抽提的。在未抽提高溫?zé)崽幚聿闹?，木質(zhì)素特征峰1510、1103 及1030～1050 cm-1和碳水化合物特征峰1158、1373 cm-1處峰值均降低，表明老化過(guò)程中熱處理材內(nèi)部各組分均發(fā)生了一定程度的降解。經(jīng)苯醇和1%NaOH抽提后的試材老化后1510、1103 cm-1處峰強(qiáng)顯著降低，表明在光降解過(guò)程中發(fā)生了木質(zhì)素的劇烈分解。1%NaOH抽提組老化后，代表羰基振動(dòng)峰的1740 cm-1處峰值有所提高，說(shuō)明在老化過(guò)程中產(chǎn)生了較多羰基類(lèi)衍生物。而冷水抽提組只在 1103 cm-1處出現(xiàn)了下降。

圖3 山毛櫸(a)及歐洲赤松(b)老化1 008 h后紅外光譜

對(duì)比不同抽提處理熱處理材經(jīng)1 008 h加速老化后的光譜圖可以發(fā)現(xiàn)，未抽提組在老化后期的羥基數(shù)量最少，這與木材的表面含水率有密切的關(guān)系。1%NaOH抽提組熱處理山毛櫸產(chǎn)生的羰基類(lèi)衍生物最豐富且在1600 cm-1處的木質(zhì)素峰消失，這表明堿抽提組相對(duì)其他組分發(fā)生了更加劇烈的光降解現(xiàn)象，這與2.2.2節(jié)顏色變化的結(jié)果相一致。

與山毛櫸相比，經(jīng)不同抽提處理的熱處理歐洲赤松在老化后期紅外光譜差異較小，老化過(guò)程中同樣主要發(fā)生了木質(zhì)素的降解和羰基類(lèi)衍生物的生成。因此，抽提物對(duì)熱處理歐洲赤松老化進(jìn)程的影響較山毛櫸較小，這與之前所述的針闊葉材中木材組分和比例不同相關(guān)。闊葉樹(shù)材中半纖維素的含量較高，且紫丁香基類(lèi)木質(zhì)素較針葉材多，這可能是堿抽提對(duì)闊葉材影響更顯著的原因之一。而歐洲赤松中含有較多的樹(shù)脂酸和不穩(wěn)定單萜[17]，因此更易受極性抽提溶劑的影響。

2.2.4 XPS分析 對(duì)山毛櫸熱處理材老化1 008 h前后的試樣進(jìn)行分析，其XPS全譜掃描圖譜見(jiàn)圖4。老化前的熱處理材表面元素含量由于經(jīng)過(guò)不同的抽提處理表現(xiàn)出一定的差異性，未抽提的熱處理材表面富碳少氧，經(jīng)抽提后C元素含量均有不同程度的下降，這是因?yàn)槟静牡某樘嵛锎蠖嗍且恍└惶嫉南┹祁?lèi)、脂肪族和酚類(lèi)化合物[6]。C元素的變化以1%NaOH抽提處理組變化最為明顯，這與其表面少量木質(zhì)素和半纖維素的降解密切相關(guān)。此外，抽提處理還使一些具有含氧官能團(tuán)的物質(zhì)從木材表面移除。

圖4 山毛櫸(a)及老化1 008 h后(b)的全譜掃描

對(duì)比老化前后熱處理材表面的C、O元素含量變化及O/C比(表3)可知，經(jīng)1 008 h加速老化試驗(yàn)后，由于抽提物以及熱處理材表面物質(zhì)在光照下的緩慢降解，未抽提材表面C含量迅速下降但O含量上升。相對(duì)未抽提材而言，抽提處理后的熱處理材經(jīng)老化后表面O/C值較未抽提材大，含氧官能團(tuán)數(shù)量顯著增加，并且不同組分氧含量的變化程度與其表面顏色的變化呈現(xiàn)出較好的一致性，表明不含抽提物的熱處理材表面更容易發(fā)生氧化反應(yīng)從而附著氧化物和過(guò)氧化物[18]。老化后抽提組C元素含量的降低表明，雖然抽提物對(duì)熱處理材的降解具有一定的緩解作用，但仍無(wú)法阻止其表面光降解的發(fā)生和降解產(chǎn)物的流失。

表3 抽提及未抽提熱處理山毛櫸老化1 008 h前后的O/C

3 結(jié) 論

3.1 高溫?zé)崽幚聿闹谐樘嵛锏拇嬖谟欣诰徑鉄崽幚聿牡墓饫匣M(jìn)程，主要表現(xiàn)為提高熱處理材的顏色穩(wěn)定性，但無(wú)法抑制老化過(guò)程中木質(zhì)素的降解和羰基類(lèi)衍生物的生成。

3.2 1%NaOH抽提物對(duì)熱處理山毛櫸表面材色的影響最為顯著，這是因?yàn)閴A抽提物中包含部分木質(zhì)素組分，堿抽提物的存在有利于延緩熱處理材老化過(guò)程中表面顏色的變化，苯醇及冷水抽提出的極性抽提物對(duì)熱處理材的顏色穩(wěn)定性具有積極作用。冷水抽提后的熱處理山毛櫸在老化過(guò)程中出現(xiàn)射線細(xì)胞剝離現(xiàn)象，這與抽提物抽出后木材細(xì)胞的各向異性變化、樹(shù)種中射線細(xì)胞的數(shù)量有關(guān)。

3.3 在老化過(guò)程中，熱處理歐洲赤松的表面顏色變化相對(duì)山毛櫸大，這是由于熱處理歐洲赤松的材色較山毛櫸淺。堿抽提物對(duì)熱處理歐洲赤松顏色穩(wěn)定性的影響相對(duì)較小，苯醇抽提物及冷水抽出物對(duì)提高其耐老化性有顯著作用。

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Effects of Extractives on Photo-degradation of Thermally-modified WoodDuring Artificial Weathering

SHEN Haiying， CAO Jinzhen， JIANG Jun， WANG Jiamin

(College of Material Science and Technology,Beijing Forestry University, Beijing 100083, China)

In order to investigate the effects of extractives on photo-degradation of thermally-modified wood during artificial weathering, different kinds of extracted thermally-modified and unmodified wood samples were exposed in a xenon weatherometer for 1008 h and then the surface color and chemical changes were tested by chromameter, scanning electron microscope (SEM), attenuated total reflectance Fourier transform infrared spectroscopy (ATR-FT-IR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), respectively. The results showed that: 1) The existence of polar extractives with low molecular weight could release the photodegradation of thermally-modified wood, but could not prevent the degradation of lignin and the formation of carbonyl derivatives during weathering； 2) Alkali extractive influenced the color of beech wood most significantly and slowed the color change during weathering. Polar substances that were extracted with benzene-ethanol and water showed positive effects for improving the color stability of thermally-modified beech. Exfoliation of wood ray cells occurred in water extracted thermally-modified beech； 3) The color change of thermally-modified Scots pine was more obvious than beech wood during weathering because original color of Scots pine was slighter than beech wood. The effect of alkali extractives on color stability of thermally-modified Scots pine was not significant, while benzene-ethanol and water extractives improved the anti-weathering property of Scots pine significantly.

thermal modification; photo-degradation; extractive; macrostructure; microstrructure

2016- 10- 21

中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專(zhuān)項(xiàng)資金(2015ZCQ-CL-01)

沈海穎(1989— )，女，河北唐山人，博士生，主要研究方向?yàn)槟静墓δ苄愿牧?/p>

*通訊作者：曹金珍，教授，博士生導(dǎo)師，研究領(lǐng)域?yàn)槟静墓δ苄愿牧?；E-mail: caoj@bjfu.edu.cn。

10.3969/j.issn.0253-2417.2017.04.008

TQ35; TS6

A

0253-2417(2017)04-0051-08

沈海穎，曹金珍，蔣軍，等.抽提物對(duì)高溫?zé)崽幚聿墓饨到膺M(jìn)程的影響[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，2017，37(4)：51-58.