利用核磁共振测定木材润胀细胞壁的水分含量与孔径分布.PDFVIP

第４１卷　 第２期 南京林业大学学报（自然科学版） Ｖｏｌ．４１，Ｎｏ．２ ２０１７年３月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ （Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｅｄｉｔｉｏｎ） Ｍａｒ．，２０１７ － ＤＯＩ：１０．３９６９／ ｊ．ｉｓｓｎ．１０００ ２００６．２０１７．０２．０２２ 利用核磁共振测定木材润胀细胞壁的 水分含量与孔径分布 高　 鑫，蔡家斌，金菊婉，庄寿增∗ （南京林业大学材料科学与工程学院，江苏　 南京　 ２１００３７） 摘要：【目的】利用核磁共振冻融分析技术测定杉木与杨木两种速生材细胞壁润胀状态吸着水含量与孔隙分布 情况，为改性剂粒径选择与改性效果评价提供方法。 【方法】常温下获得试样内水分Ｔ 弛豫信号总量，通过核磁 ２ 冻融分析系统对试样进行降温处理，检测不同冷冻温度条件试样内未冻结水分信号量；依据Ｇｉｂｂｓ⁃Ｔｈｏｍｓｏｎ 效应 确定凝固点降低与孔径的关系，并以此分析孔径分布。 【结果】核磁冻融法测定杉木和杨木吸着水饱和含量约 为３８％，高于通过吸湿外推法估算数值，与溶剂排出法、多孔板法、离心法结果相近；核磁冻融分析法避免了常温 条件按照Ｔ 弛豫分布确定吸着水含量偏小的现象；两种速生材试样细胞壁润胀状态孔径小于１．５９ ｎｍ 的孔隙占 ２ 比约为７５％，大于４．５６ ｎｍ 的孔隙占比不超过６％，与溶剂排出法、光谱标记法结果相符。 【结论】核磁共振冻融 分析技术可较为便捷准确地获得木材吸着水含量与细胞壁孔隙分布，其结果可用于指导改性剂粒径的选择与改 性效果评价。 － 关键词：核磁共振；吸着水饱和含量；孔隙分布；Ｇｉｂｂｓ Ｔｈｏｍｓｏｎ效应；Ｔ 弛豫分布 ２ － － － 中图分类号：Ｓ７８１３；Ｑ４８２５３２　 　 　 　 　 　 　 文献标志码：Ａ 文章编号：１０００ ２００６（２０１７）０２ ０１５０ ０７ Ｂｏｕｎｄ ｗａｔｅｒ ｃｏｎｔｅｎｔ ａｎｄ ｐｏｒｅ ｓｉｚｅ ｄｉａｍｅｔｅｒ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｉｎ ｓｗｏｌｌｅｎ ｃｅｌｌ ｗａｌｌｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ ｂｙ ＮＭＲ ｃｒｙｏｐｏｒｏｍｅｔｒｙ ＧＡＯ Ｘｉｎ，ＣＡＩ Ｊｉａｂｉｎ，ＪＩＮＪｕｗａｎ，ＺＨＵＡＮＧ Ｓｈｏｕｚｅｎｇ∗ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｆｏｒｅｓｔｒｙ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００３７，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：【Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ】Ｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｔｈｉｓｓｔｕｄｙｗａｓｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｂｏｕｎｄｗａｔｅｒｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｐｏｒｅｓｉｚｅｄｉａｍｅｔｅｒｄｉｓｔｒｉ⁃ ｂｕｔｉｏｎｉｎｔｈｅ ｓｗｏｌｌｅｎｃｅ