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Beobachtung der Photodegradation des Holzes durch quantitative DRIFT-Spektroskopie

Monitoring of the photodegradation of wood by quantitative DRIFT spectroscopy

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Zusammenfassung

Robinien- (Robinia pseudoacacia) und Pappelholz (Populus tremuloides) wurde mit 830 W/m2 Intensität bis zu 60 Stunden lang bestrahlt und mit Wasser extrahiert, um die Verwitterung im Freien zu simulieren. Der Fortgang der Verwitterung wurde mit DRIFT-Spektroskopie detektiert. Die basislinienkorrigierten und normalisierten Spektren zeigten holzartenspezifische Unterschiede sowie systematische Veränderungen in Abhängigkeit von der Bestrahlungszeit und der Wasserbehandlung. Am deutlichsten war die Abnahme der Intensitäten der aromatischen Banden bei 1510 und 1600 cm−1 und die Zunahme der Bandenintensität bei 1754 cm−1 (C=O-Streckschwingungen) zu beobachten. Diese Veränderungen sind quantifizierbar und können mit exponentiellen Gleichungen beschrieben werden. Die niedermolekularen photolytischen Abbauprodukte können leicht von der Holzoberflläche mit Wasser entfernt werden. Die Unterschiede zwischen den DRIFT-Spektern und den KBr-Transmisionsspektren sowie die quantitativen Ergebnisse der künstlich herbeigeführten Holzverwitterung werden diskutiert.

Abstract

Wood of locust (Robinia pseudoacacia) and poplar (Populus tremoloides) tree has been irradiated with 830 W/m2 energy up to 60 hrs and extracted with water in order to simulate outdoor weathering. The progress of weathering was monitored by DRIFT spectroscopy. The spectra were baseline corrected and normalized. Spectral differences with regard to wood species, irradiation time, and water extraction were clearly seen. Very pronounced is the intensity decrease of the bands of aromatic skeletal vibrations at 1510 and 1600 cm−1 and the increase of the band at 17.4 cm−1 (C=O stretching). These changes can be quantified and described by exponential equations. The degradation products of weathering are of low molecular weight and can be eliminated from the wood surface by water extraction. The differences between the DRIFT and KBr-TR spectra as well as the quantitative results of the artifical weathering are discussed.

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Authors and Affiliations

  1. Universität für Forstwesen und Holzindustrie, Bajcsy-Zsilinsky Str. 4, H-9400, Sopron, Ungarn

    K. Németh

  2. Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft, Institut für Holzchemie und chemische Technologie des Holzes, Leuschnerstr. 91, 21031, Hamburg, Deutschland

    O. Faix

Authors
  1. K. Németh
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  2. O. Faix
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Herrn Prof. Dr. D. Fengel anläßlich seines Ausscheidens aus dem Dienst gewidmet

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Németh, K., Faix, O. Beobachtung der Photodegradation des Holzes durch quantitative DRIFT-Spektroskopie. Holz als Roh-und Werkstoff 52, 261–266 (1994). https://doi.org/10.1007/BF02619106

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  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF02619106

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