高温热改性橡胶木(俗称“炭化橡胶木”)实木地板不添加化学药剂,有效解决了橡胶木的腐朽、粉蠹虫蛀等问题,其品质与号称 “万木之王”的柚木十分接近。但是,在地板铺装初期,散发出的类似木材烧焦的味道让人心生疑问,气味是什么成分,对人体安全是否有害?
近日,中国热科院橡胶所木材课题组在炭化橡胶木气味研究发展有新的发现,热改性过程会增加橡胶木材有机挥发物(VOC)释放。其中,糠醛气味似坚果味,可能是导致炭化橡胶木具有木材烧焦气味的主要成分。
研究发现,热处理的橡胶木素材与炭化橡胶木材的气味成分主要为醛类、酯类、酮类、酸类、酚类,醇类,烷烃类,芳香类等化合物。其中尤以糠醛、5-甲基-2-呋喃甲醛、香草醛等醛类物质占比较高,传统橡胶木气味中糠醛含量占比为11%,180℃热改性橡胶木糠醛含量占比增加至18%。香草醛又名香兰素,是一种广泛使用的食用香料。连续监测炭化橡胶木自然通风一个月、四个月后发现,挥发性气味成分含量急剧下降。
分析橡胶木高温热改性过程中排放的冷凝废液及尾气成分发现,废液中含有大量有机酸,随着温度不断升高,废液中醛类物质减少,酮类、酯类及酚类物质增多,接入循环冷凝系统,大部分排放废气以液体方式能够收集,少量以气体形式挥发,挥发的气体主要为小分子醛类、酯类、烷烃类等其他化合物。
我国胶园更新年产橡胶木100万m3,每年进口东南亚橡胶木近400万m3,橡胶木已成为我国进口热带锯材数量最大的树种。该研究结果将为进一步优化炭化橡胶木产品、研究木材热改性机制、热改性过程中VOC的环境评价及控制处理提供理论基础。
橡胶木素材与不同温度热改性橡胶木材挥发性气味成分对比
相关研究成果“HS‑SPME and GC–MS for the analysis of odorous constituents from heat‑treated rubberwood and the chemical change of heat‑treated rubberwood by XPS analysis”发表于纸与木材学Top期刊《Wood Science and Technology》(中科院2区,影响因子2.109);“Characterization of the effluents condensated by volatile organic compounds during heat‑treated rubberwood process”发表于日本木材科学期刊《Journal of Wood Science》(IF= 1.333)上。李彤彤助理研究员为两篇论文的第一作者和通讯作者,该研究得到海南省青年基金项目(319QN321)以及中国热带农业科学院院级热带农业废弃物利用创新团队项目(1630022017013)的资助。
论文链接:http://link.springer.com/article/10.1007/s00226-020-01253-7
https://link.springer.com/article/10.1186/s10086-020-01897-w