木材光老化的研究进展—木材的光老化机理—木材组分对日光的吸收及光老化机理
1.2 木材组分对日光的吸收及光老化机理
木材具有吸收紫外线、减少日光对人体辐射的特性。木材中的纤维素对200nm以下的光线具有很强的吸收能力，对波长为200～300nm之间的光有吸光的表现，吸收尾带可以延长到400nm；半纤维素对光能的吸收特性与纤维素类同；木质素对200nm以内的光线具有很强的吸光能力，在280nm处有强峰，之后吸收能力下降；抽提物通常在波长300～400nm之间具有吸光能力。可见，木材中的大部分成分均有较好的吸光性能，但当木材吸收的紫外光和可见光达到一定程度时，木材将会发生光化学反应，产生老化。
对木材日光老化机理的研究表明，吸收紫外光，会使木材表面形成自由基类物质，在氧气和水的作用下，形成过氧化氢类物质。自由基类物质和过氧化氢类物质可以引发一系列的分子链断裂，从而降解木材中的木素、纤维素和半纤维素，很大程度上影响木材的稳定性和耐久性。
纤维素光降解是化学变化，早期研究发现，在真空中，照射光波长＞340nm，对纯纤维素没有影响。而在空气中，当照射光波长＞340nm时，暴露的纤维素以较慢的速度降解，其配糖键断裂，导致强度损失和聚合度下降；当纤维素受到波长＞280nm的光线照射时，除了发生化学链断裂外，还会发生C—1和C—5位的脱氢反应；当照射光波长＞254nm时，由于纤维素侧链C—5—C—6链的断裂，发生脱羟甲基反应。
在光降解过程中，氧起到非常重要的作用。因为纤维素中的碳自由基较不稳定。在氧存在的条件下，会脱氢而变得稳定，随后，这些自由基会很快转化成氢过氧化物自由基，生成氢过氧化物。
木素中的反应基由各种类型的醚、一次和二次羟基、羰基和羧基所组成，其中存在大量的酚位、芳香位和能与光作用产生自由基链发言的活泼位置。木素内部的反应。但通过选择模型化合物，对自由基反应的研究结论显示：在光的作用下，酚羟基极易生成苯氧自由基，即木素降解的主要中间产物，与氧作用，可诱发木素中愈疮木基的脱甲基反应，产生邻醌型结构。醌型结构被认为是导致木质材料变色的主要发色团；与a-基相邻接的C—C键，经过Norrish第一类反应被光离解；与a-羰基相邻的醚键化合物不会发生Norrish第一类反应，光离解发生在醚键上