热处理及脱木质素对南方松木材吸湿极限与细胞壁饱和状态的影响

时域核磁共振(TD-NMR)技术可用于考察木材吸湿极限(HL)和细胞壁饱和(CWS)两种纤维饱和状态下水分的弛豫特性及含水率的差异,对南方松(Pinus spp.)分别进行热处理和脱木质素处理,采用TD-NMR技术研究该差异的变化。将试样置于100%相对湿度环境中调至HL状态,该状态下对应的含水率即为HL状态下的纤维饱和点(FSP);随后对试样进行饱水处理以达到CWS状态,该状态下的FSP通过-3和25℃条件下TD-NMR的反演峰面积计算获得。结果表明:饱水处理后,CWS状态下的木材细胞壁进一步润胀,细胞壁水分受束缚程度减弱;相比未处理材,热处理会使饱水处理而发生的润胀效果减弱,细胞壁水分受束缚程度增强,而脱木质素组效果相反。经过热处理后试样HL和CWS状态下的FSP均有所下降,而脱木质素处理后,两种状态下的FSP均有所上升。未处理组、热处理组和脱木质素组HL与CWS状态下的细胞壁结合水含水率差异分别为10.24%,1.91%,14.09%,即热处理能够减弱HL与CWS状态之间的含水率差异,而脱木质素处理能够提升HL与CWS状态之间的含水率差异,这主要是由于两种处理方法改变了细胞壁水分存在的物理环境(孔隙结构)和化学环境(化学成分)。

利用核磁共振测定木材吸着水饱和含量

利用核磁共振(NMR)技术研究了室温与-3℃条件下5种树种木材内水分质子的自旋-自旋弛豫时间(T2)特性,室温下各树种木材试样T2弛豫时间特性的不同是由木材微观构造导致的.通过对比冷冻前后各树种试样的信号反演峰面积,确定了其吸着水饱和含量,樟子松38.3%,杉木38.5%,杨木36.0%,白蜡木35.6%,轻木47.6%,均高于通过吸湿外推法估算数值,与溶剂排出法、多孔板法、离心法等实测法获得的吸着水饱和含量的结果相近,核磁共振技术可作为木材内吸着水含量快速测定的实验方法.