مطالعه تغييرات ساختاري در سطح چوب سپيدار (Populus alba L.) تحت تاثير هوازدگي تسريع شده

Study of structural changes in the surface of white poplar wood (Populus alba L.) under accelerated weathering

هوازدگي عامل اصلي تخريب سطح چوب در فضاي باز به شمار مي رود. درك اين فرآيند در چوب هاي مختلف اهميت بالايي در حفاظت چوب دارد. با توجه به كاربرد گسترده چوب سپيدار (Populus alba L.) در فضاي باز، تغييرات ساختاري زيست پليمرهاي سطح اين چوب تحت تاثير هوازدگي تسريع شده پس از 300 و 800 ساعت مورد مطالعه قرار گرفت. ميزان كاهش جرم پس از هوازدگي اندازه گيري شد. تغييرات ظاهري با استفاده از رنگ سنجي ارزيابي گرديد. طيف سنجي مادون قرمز تبديل فوريه جهت سنجش ساختار شيميايي و ميكروسكوپ الكتروني روبشي براي مطالعه ريخت شناسي سطح به كار گرفته شد. نتايج نشان دهنده تغييرات بصري شديد در هر دو مرحله هوازدگي بود كه نشان دهنده توليد عوامل رنگساز جديد ناشي از تخريب ليگنين و افزايش گروه هاي كربونيل در سطح است. تخريب در واحد گوايياسيل نسبت واحد سرينجيل در ليگنين بيشتر شناسايي شد. در طول هوازدگي ميزان سلولز نيز كاهش يافت. فرآيند تخريب پس از 300 ساعت، بيشتر در سلولز آمورف متمركز شده بود. ميزان كاهش جرم نمونه ها پس از هوازدگي مويد فروشست محصولات تخريب از سطح نمونه ها بود. تخريب ليگنين در جدايش الياف سلولزي و شكست زنجير سلولزي در كوتاه شدن الياف سطحي چوب مشهود بود.

Weathering is the main degradation factor of wood surface in open air spaces. Understanding of its mechanism in different woods has a great importance for wood conservation. Regarding to developed application of white poplar wood (Populus alba L.) in open air spaces, structural changes of its biopolymers was studied under accelerated weathering after 300 and 800 hours. Mass losses were measured after weathering levels. Aesthetic properties were assessed by colorimetery. Fourier Transform Infrared spectroscopy (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) were applied for investigation of chemical and morphological characteristics respectively. Results showed the intensive aesthetic variations after both levels of weathering. It signified the production of new chromophores and increase of carbonyl groups due to lignin decomposition. Degradation of guaiacyl unit detected more severe compared to syringyl unit of lignin. Cellulose content was decreased after weathering procedures. The degradation had been focused in amorphous cellulose after 300 hours. Mass losses data indicated to leaching of degradation products from the surface of weathered wood samples. Defibrillation and fiber fractures confirmed the decomposition of lignin in middle lamella layer and chain scission of cellulose in cell wall due to weathering effects.