木材光老化的研究进展—木材光老化对木材性质的影响—微观构造变化
2.3 微观构造变化
暴露于室外条件下,木材的木素和纤维素均发生降解,木材内部的纤维结构亦被破坏。由于胞间层的木素含量比细胞壁的含量多,因此,木材中的光降解主要发生在胞间层。使用电子显微镜可以观察到,首先由具缘纹孔开始开裂,然后同微纤丝一起,倾斜着向管胞轴方向延伸,细胞壁各层由于失去微纤丝之间的内聚结构,以及层与层之间的附着力而被损坏,所有纹孔口缝隙均扩大,从而引起整个纤维结构的强度变弱。随着老化时间的延长,微纤丝和管胞开始松动,并逐渐与表层分离。
对南方松进行了人工紫外光照射试验,观测到了其3个截面的降解程度:横截面经过500h暴露后,胞间层中部区域的细胞壁被分离,次生壁几乎崩溃;当暴露时间增加至1000h后,管胞壁上的具缘纹孔被破坏。径切面经过500h暴露后,其半具缘纹孔被破坏,具缘纹孔受到的影响较小;而暴露1000h以上,其具缘纹孔受到严重损害,具缘纹孔的孔径口扩张至纹孔室的极限宽度,纹孔环全部损坏。在弦切面上,经过紫外光照射,管胞胞壁上的具缘纹发生斜微裂,最终晚材管胞胞璧上形成宽的斜微裂。
观测日光老化前后的阔叶树材和针叶树材的微观构造,发现二者内部微观构造均发生明显的变化,并且从胞间层及邻近胞间层的地方开始降解。榉木锯材射线细胞附近的降解,主要由射线细胞与其周围组织结构尺寸变化的差异所引起的,红松木材的老化降解是从胞间层角隅向细胞壁扩散的。