Comparative studies of ipe (Tabebuia spp.) wood photodegradation caused by treatment with acid and alkaline buffers

• Autorzy: Zborowska M. , Stachowiak-Wencek A. , Waliszewska B. , Pradzynski W.

Warianty tytułu

PL

Badania porównawcze fotodegradacji drewna ipe (Tabebuia spp.) po działaniu buforów kwaśnych i zasadowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Comparative studies of ipe (Tabebuia spp.) wood photodegradation caused by treatment with acid and alkaline buffers. A study on photodegradation of ipe wood using xenon lamp and UV lamp light has been carried out. Colour of the samples was measured using a Datacolour 600 spectrophotometer prior to their soaking in acid and alkaline buffers, after soaking and successively after 1, 5, 10, 25, 50 and 100-hour irradiation. It was concluded that the treatment with acid and alkaline buffers causes opposite changes of the investigated colour coordinates. Samples after treatment with the acid buffer were lighter and yellower in colour, but less red, while after treatment with the alkaline buffer they were darker and redder, bur less yellow. Generally treatment with the alkaline buffer caused more significant changes of ipe wood in comparison to treatment with the acid buffer. Samples treated with the acid buffer were more prone to changes of colour (∆E*) due to light irradiation in comparison to the samples treated with the alkaline buffer. More significant changes of colour were observed in the case of UV irradiation in comparison to irradiation cause by xenon lamp light.

PL

Badania porównawcze fotodegradacji drewna ipe (Tabebuia spp.) po działaniu buforów kwaśnych i zasadowych. Badaniom poddano próbki drewna ipe (Tabebuia spp.). Charakterystyka materiału badawczego obejmowała oznaczenie składu chemicznego oraz wyznaczenie parametrów barwy badanego drewna. Badania kolorymetryczne prowadzono po 1 h, 5h, 10 h, 25 h, 50 h oraz 100 h naświetlania przy użyciu spektrofotometru Datacolor 600 rejestrując współrzędne barwy w układzie CIE Lab. Naświetlanie prowadzono w aparacie firmy Atlas wyposażonym w lampy UV. Długości fal padających na powierzchnię wynosiła 290-400 nm temperatura = 38°C, natężenie światła 0,5 W/m2. Współrzędne kolorymetryczne badanych próbek odnoszono do białego wzorca. Analiza chemiczna wykazała, że badany materiał charakteryzował się wysoką zawartością substancji ekstrakcyjnych oraz ligniny, które zwierają grupy chromoforowe, uczestniczące w procesie fotodegradacji. Sugeruje to podatność drewna ipe na zmianę barwy pod wpływem naświetlania zarówno w warunkach zewnętrznych jak i wewnętrznych. Badania parametrów barwy drewna ipe w odniesieniu do białego wzorca wykazało, że drewno ipe cechuje się ciemną barwą (niski parametr L*). Naświetlanie drewna ipe spowodowało niewielkie, nie przekraczające 1 punktu, zmiany parametrów barwy. Całkowita zmiana barwy (∆E*) jest spowodowana głownie zmianą parametru b* i L*. Stwierdzono, że większe zmiany barwy badanego drewna spowodowało naświetlanie lampą UV-A emitującą światło o długości fali 340 nm, imitującą światło zewnętrzne. Porównawcze badania fotodegradacji drewna ipe (Tabebuia spp.) spowodowanej działaniem zewnętrznego i wewnętrznego światła UV-A. Badaniom fotodegradacji poddano drewno ipe (Tabebuia spp.). Naświetlanie prowadzono za pomocą lampy ksenonowej, emitującej światło o długości fali 290-800 nm oraz lampy UV emitującej światło o długości fali 340 nm. Obie lampy emitowały światło imitujące zewnętrzne promieniowanie słoneczne. W celu sprawdzenia jaki wpływ na zmianę barwy ma odczyn (pH) powłoki wykończeniowej drewna, próbki przed naświetlaniem poddane były obróbce za pomocą kwasowego i zasadowego buforu. Stwierdzono, że próbki drewna ipe po obróbce za pomocą buforu zasadowego ulegają ciemnieniu, a po obróbce za pomocą buforu kwaśnego jaśnieją. Próbki poddane działaniu bufora zasadowego wykazują większą całkowita zmianę barwy (∆E*) drewna niż te po działaniu buforu kwaśnego, jednak stają się bardziej odporne na działanie promieniowanie światła, zarówno od długości fali 340 nm jak i 280 - 800 nm. W przypadku próbek drewna ipe poddanych działaniu bufora kwasowego stwierdzono znaczną zmianę barwy (∆E*) pod wpływem naświetlania, szczególnie w przypadku światła UV o długości fali 340 nm.

Słowa kluczowe

EN

Tabebuia; ipe wood; wood degradation; photodegradation; ultraviolet-A radiation; ultraviolet light; xenon light; acid buffer; alkaline buffer; wood colour; colour change; colour measurement; colour parameter; CIELab system; colorimetry; comparative study

• Wydawca: -
• Czasopismo: Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW. Forestry and Wood Technology
• Rocznik: 2014
• Tom: 88
• Opis fizyczny: p.287-291,fig.,ref.

Twórcy

autor

Zborowska M.

• Institute of Chemical Wood Technology, Poznan University of Life Science, Wojska Polskiego 38/42, 60-637 Poznan, Poland

autor

Stachowiak-Wencek A.

• Institute of Chemical Wood Technology, Poznan University of Life Science, Wojska Polskiego 38/42, 60-637 Poznan, Poland

autor

Waliszewska B.

• Institute of Chemical Wood Technology, Poznan University of Life Science, Wojska Polskiego 38/42, 60-637 Poznan, Poland

autor

Pradzynski W.

• Wood Technology Institute, Winiarska 1, 60-654 Poznan, Poland

Bibliografia

• 1. CHAOCHANCHAIKUL K., JAYARAMAN K., ROSARPITAK V., SOMBATSOMPOP N. 2012: Influence of lignin content on photodegradation in wood/HDPE composites under UV weathering. “Photodegradation” BioResources 7(1), 38-55
• 2. MITSUI K.’ TSUCHIKAWA S. 2005: Low atmospheric temperature dependence on photodegradation of wood. Journal of Photochemistry and Photobiology B: Biology 81: 84-88
• 3. GARCIA R., A., OLIVEIRA LOPES J., NASCIMENTO A.M., FIGUEIREDO LATORRACA J. 2014 Colour stability of weathered heat-treated teak wood. Maderas-Ciencia Tecnologia 16(4): Ahead of Print: Accepted Authors’ Version
• 4. JANKOWSKA A., KOZAKIEWICZ P., SZCZĘSNA M. 2011: The study of colour changes of chosen species of wood from South America caused by transparent coatings and light action. Annals of Warsaw University of Life Sciences - SGGW Forestry and Wood Technology No 74, 2011: 120-124
• 5. SCHEFFER, T. C. AND J. J. MORRELL. 1998. Natural durability of wood: A worldwide checklist of species. Research Contribution 22. Forest Research Laboratory, Oregon State University, Corvallis. 58 pp.
• 6. ZBOROWSKA M., STACHOWIAK-WENCEK A., WALISZEWSKA B., PRĄDZYŃSKI W.: Colourimetric and FT - IR ATR spectroscopy studies of degradative effects of ultraviolet light on the surface of exotic ipe (Tabebuia sp.) wood. Cellulose Chemistry and Technology, in press