糠醇树脂改性对杨木微观构造及树脂分布的影响

摘要

糠醇树脂改性是提升木材性能的细胞壁改性技术手段，而改性效果在一定程度上取决于糠醇树脂对木材微观构造的影响。因此，以不同质量分数糠醇树脂改性材为研究对象，通过光学显微镜、激光扫描共聚焦显微镜（LSCM）和扫描电子显微镜（SEM）探究糠醇树脂改性材的显微构造，并通过单因素方差分析（ANOVA）阐明糠醇树脂对杨木（Populus tomentosa）微观构造的影响。糠醇极性小分子通过浸渍处理进入杨木，在热和催化剂的作用下聚合成高分子树脂，可显著影响杨木的微观结构。光学显微镜观察发现，树脂主要分布于纤维及木射线细胞的细胞壁和细胞腔中。与未处理材相比，改性材纤维细胞壁厚度增加，且体积增容率与细胞壁厚度之间具有良好线性关系（R²=0.935 5）;同时，改性材细胞腔面积减小，细胞腔内的树脂面积占比随糠醇质量分数的增加呈线性增加（R²=0.992 6）。此外，随着糠醇质量分数增加，改性材纤维长宽比增大。通过LSCM观察到纤维细胞的细胞腔及细胞间隙中荧光强度高于细胞壁，树脂在细胞壁中的荧光强度分布规律为由细胞壁-腔界面处向次生壁逐渐减少，并沿着细胞壁-胞间层方向增多。LSCM和SEM结果表明，树脂减少了杨木孔隙，这是由于树脂分布于细胞壁、细胞腔、细胞间隙、纹孔及穿孔等空隙。以上结果表明，糠醇树脂改性改变了杨木微观构造；通过方差分析可知糠醇树脂改性对杨木微观构造具有显著影响。本研究对于揭示糠醇树脂改性对木材性能的影响机制提供了必要的理论支撑。

关键词

杨木改性 / 糠醇树脂 / 显微构造 / 树脂分布