高温热改性橡胶木的颜色及化学成分变化

高温热改性处理可以改变木材的表面颜色，赋予木材更好的潜在商品价值。橡胶木是我国热带地区主要的人工林商品木材，对其进行高温热性处理将有助于扩大其使用范围，实现橡胶木的改性增值利用。以 10 年生橡胶木为研究对象，按照热处理温度和热处理时间的组合设计不同热处理工艺，以未处理的橡胶木和柚木为对照，分析了不同热处理工艺对橡胶木表面颜色和化学成分及结构的影响。结果表明:(1)热处理温度和热处理时间对橡胶木表面色度学参数(ΔE*、L*、a*、b*)有显著影响，热处理温度的影响大于热处理时间。在热处理温度为 185℃～200℃、热处理时间 3h～4h的工艺条件下，可以实现与柚木素材比较接近的颜色效果。(2)热改性处理橡胶木木材主要组分纤维素、半纤维素和木质素的含量都发生了变化，纤维素和半纤维素相对含量下降，木质素的相对含量上升。热改性橡胶木的纤维素含量在 47.0%～5 0.8%，半纤维素含量在 10.0%～14.6%，木质素含量在 14.8%～27.3%。(3)x射线光电子能谱(XPS)分析表明，热改性处理橡胶木的O/C比下降，C1s光谱中C1的贡献增加，C2的贡献减少。傅立叶红外光谱(FTIR)分析表明，热处理橡胶木在波数 1738、1646 和 1600cm-1 附近的羰基峰(C=O)的变化趋势较为明显。气相色谱质谱(GC-MS)和热解气相色谱质谱联用(Py-GC-MS)分析表明，酚类和醛类物质明显增多，说明在热改性处理过程中，半纤维素甚至木质素发生了化学变化，发色物质或发色基团增多，导致橡胶木表面颜色加深。