过热蒸汽处理对松脂的松节油含量和软化点的影响

作     者：曹惠敏 黄赛赛 周永东 伊松林 殷方宇 高鑫 周凡 CAO Huimin;HUANG Saisai;ZHOU Yongdong;YI Songlin;YIN Fangyu;GAO Xin;ZHOU Fan

作者机构：中国林业科学研究院木材工业研究所北京100091 北京林业大学材料科学与技术学院北京100083 

出 版 物：《林业工程学报》 (Journal of Forestry Engineering)

年 卷 期：2024年第9卷第1期

页      面：85-91页

学科分类：082902[工学-木材科学与技术] 08[工学] 0829[工学-林业工程] 

基　　金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金(CAFYBB2021QA003) 

主　　题：松脂 松节油 溢脂 软化点 过热蒸汽 木材干燥 

摘      要：松脂渗出是含脂松木利用中的一个严重问题,探究过热蒸汽处理对松脂的松节油含量和软化点的影响可为含脂木材过热蒸汽干燥工艺制定提供理论依据。采用两阶段过热蒸汽处理工艺对松脂进行热处理,通过热重分析仪(TGA)、热机械分析仪(TMA)、色度计和高效液相色谱-质谱(HPLC-MS)等测试技术,分析了过热蒸汽处理对松脂的残余松节油含量、软化点、颜色和化学成分变化的影响,并检测和评估了过热蒸汽处理木材的抗松脂渗出效果。结果表明,在过热蒸汽处理阶段Ⅰ,随着处理时间的增加,松节油含量降低,并且去除效率也降低,这是由松节油含量降低后松脂变得黏稠所致。在过热蒸汽处理阶段Ⅱ,随着温度的升高和处理时间的增加,残余松节油含量降低,松脂软化点提高。残余松节油含量与松脂软化点高度相关,松节油含量越低,松脂软化点则越高,其中160℃处理9 h的松脂样品软化点可达60℃以上。但松脂的软化点不仅受残余松节油含量影响,也受到高温的改性作用,因为过热蒸汽处理可使松脂颜色加深,并导致松脂发生脱氢、异构化和氧化反应。木材的抗松脂渗出试验表明,过热蒸汽处理可有效避免含脂木材松脂渗出,因此可将松脂的过热蒸汽处理工艺调整后应用于松木锯材干燥,避免木制品在使用过程中发生松脂渗出。