壳聚糖/植酸钠/纳米Fe3O4复合膜对木材表面抗紫外线性能的影响因素探讨
2020-10-24赵霏越富艳春
赵霏越, 富艳春
(南京林业大学家居与工业设计学院,江苏 南京210037)
随着人们生活品质的提高,对产品用材的选择更加注重绿色环保,木材作为一种天然且美观的材料在建筑、家具等领域均有很大使用量,但在使用过程中会受到来自环境的不同影响。其中,光照产生的紫外线伤害会导致木材变色、变形、加速老化等问题,最终使木材在美观乃至结构上出现严重缺陷。木材抗紫外线性能的研究对于减缓老化、提高木制品的质量具有重要意义[1-5]。
研究表明,纳米Fe3O4的颗粒尺寸远小于紫外线波长,能将照射在纳米粒子上的紫外线散射,相对减少照射木材的紫外线强度,从而达到一定的抗紫外线作用[6-7]。我们选择利用层层自组装技术,以聚电解质壳聚糖和植酸钠作为阴阳离子媒介[8-10],将纳米Fe3O4有效负载于木材表面,提高其抗紫外线性能。
1 试验材料
1.1 试验材料
巴沙木(O.pyramidale),购于林海博旗舰店;纳米Fe3O4(30 nm)、壳聚糖(<200 mPa·s)和植酸钠(99%),购于上海阿拉丁生化科技公司;36.5%~38.0%盐酸,购自南京化学试剂有限公司。本实验中所有溶液配备采用自制蒸馏水。
1.2 仪器设备
Lab 便携式色差仪(HP-2136)、UV紫外线照射灯箱(AP-UV)、电子天秤(JA21002)、电热恒温鼓风干燥箱(DHG-9423A)、磁力搅拌器(CJ78-1)。
1.3 试验方法
1.3.1 木材预处理
将巴沙木裁切制成规格为20 mm×20 mm×20 mm的试件,用蒸馏水反复清洗后置入烘箱中以60 ℃干燥1 h,将各组试样在统一位置标号。在记号背面的中心位置用Lab色差仪测得此时木块试样的颜色作为初始基准值,其中L*代表明度,a*代表红绿指数,b*代表黄蓝指数。最后放于真空塑封袋中备用。
1.3.2 溶液的配置
称取0.5 g、1 g、2 g的壳聚糖分别溶于100 mL蒸馏水中,用磁力搅拌器使壳聚糖在蒸馏水中完全溶解并分散均匀,使用稀盐酸调整溶液的pH值=3;……
