以馬尾松和輻射松兩種針葉材樹(shù)種作為研究對(duì)象,對(duì)氣干后的試樣進(jìn)行時(shí)域核磁共振T2弛豫檢測(cè),其后將試樣真空干燥處理排除水分,再次進(jìn)行T2 弛豫檢測(cè),獲得木材試樣內(nèi)松脂的T2 弛豫分布。檢測(cè)一定數(shù)量真空干燥后的試樣,再對(duì)其進(jìn)行乙醚抽提,獲得試樣內(nèi)松脂質(zhì)量,將試樣反演峰面積和松脂質(zhì)量進(jìn)行回歸擬合。
隨著我國(guó)天然林保護(hù)工程的推進(jìn),2017年起全國(guó)范圍內(nèi)已停止天然林的商業(yè)采伐,木材工業(yè)生產(chǎn)所需原料主要依靠進(jìn)口木材與國(guó)內(nèi)種植的人工林木材 。進(jìn)口針葉材中輻射松、樟子松,以及我國(guó)廣泛種植的馬尾松、濕地松等針葉材一直是木材工業(yè)生產(chǎn)中重要的原材料,廣泛應(yīng)用于建筑、室內(nèi)裝飾、家具等產(chǎn)業(yè)。根據(jù)針葉材解剖構(gòu)造特征,多數(shù)木材具有泌脂細(xì)胞(樹(shù)脂道),而松脂含量會(huì)顯著影響木制品生產(chǎn)加工過(guò)程中的膠合、涂飾等工序,產(chǎn)品后續(xù)使用過(guò)程中也容易出現(xiàn)松脂滲出,產(chǎn)生漆膜脫落、剝離、變色等缺陷,嚴(yán)重影響產(chǎn)品外觀與檔次。為此,針對(duì)含脂針葉材,特別是松脂含量較高的樹(shù)種,產(chǎn)品加工前進(jìn)行脫脂處理將松脂含量控制在一定范圍內(nèi)是十分必要的,相應(yīng)的針葉材內(nèi)松脂含量快速、準(zhǔn)確檢測(cè)也就非常重要 。現(xiàn)階段木材內(nèi)松脂含量的測(cè)定方法普遍參考中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/ T2677.6—94(造紙?jiān)嫌袡C(jī)溶劑抽出物含量的測(cè)定),采用乙醚作為溶劑對(duì)木材試樣進(jìn)行抽提,分析計(jì)算木材內(nèi)松脂含量。但該方法對(duì)操作人員有一定技能要求,檢測(cè)過(guò)程操作較為復(fù)雜、時(shí)間也較長(zhǎng)。按照檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),抽提溶劑必須采用乙醚,其屬于易制毒管制性藥劑,購(gòu)買(mǎi)、使用、存放都需要嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家公安機(jī)關(guān)易制毒化學(xué)
品管理規(guī)定,因此木材加工企業(yè)一般很難進(jìn)行生產(chǎn)中的實(shí)時(shí)檢測(cè)。
結(jié) 論
本研究探索將時(shí)域核磁共振技術(shù)應(yīng)用于針葉材內(nèi)松脂弛豫特性分析,通過(guò)真空干燥排除試樣內(nèi)水分,獲得松脂的T2弛豫分布,并結(jié)合木材解剖構(gòu)造特性對(duì)松脂信號(hào)來(lái)源進(jìn)行了定性分析,同時(shí)建立了松脂弛豫信號(hào)與其質(zhì)量關(guān)系。研究得到以下結(jié)論:
1)真空干燥后馬尾松與輻射松試樣內(nèi)松脂T2弛豫分布呈現(xiàn)4~5 個(gè)特征峰,其弛豫分布區(qū)間范圍較寬,基本涵蓋了0.01~200 ms 范圍區(qū)域。
2)T2弛豫時(shí)間大于10 ms 的2 個(gè)特征峰來(lái)源于樹(shù)脂道內(nèi)松脂,分布區(qū)間10~40 ms 的特征峰由晚材樹(shù)脂道和橫向樹(shù)脂道內(nèi)松脂產(chǎn)生,分布區(qū)間70~150 ms 的特征峰由早材樹(shù)脂道內(nèi)松脂產(chǎn)生,小于10 ms 的特征峰是由于松脂進(jìn)入樹(shù)脂道及其周邊管胞壁內(nèi)產(chǎn)生。