351 nm紫外光对梓木表面性能和组成的影响

紫外光辐射会引起木质文物出现表面变色、皱缩、开裂、翘曲等损伤,严重影响木质文物的保存、观赏和研究价值。梓木为木质文物常用的基材和修复材料,为了研究室内环境中紫外光辐照对梓木表面性能和化学成分的影响,以我国大别山梓木为对象,采用UVA-351紫外光模拟加速试验,研究了梓木材料在试验过程中的含水率、质量损失率、表面色差、形貌、结晶度,以及表面官能团、碳和氧含量变化,并分析其老化失效机制。结果表明:梓木经351 nm紫外光辐照30 d后其含水率由初始态的9.0%下降为5.9%后基本保持稳定;质量损失率增加,质量损失率曲线符合幂指函数规律w=4.0t 0.14;表面颜色由淡黄色转变为暗黄棕色,并出现皱缩现象,梓木劣化特征明显。梓木表面木质素的芳环特征峰经紫外辐照5 d后降解消失,木质素骨架吸收峰强度降低;XPS分析结果显示梓木表面的O1s含量升高,C1s含量下降,其氧碳比(O/C)增加,表面氧化程度增加。木质素降解是梓木劣化的主要原因,纤维素晶格结构未发生明显变化,纤维素和半纤维素相对含量增大。研究内容可对梓木文物修复和存放、现存文物劣化维护以及服役寿命预测提供理论指导和数据支持。