王國(guó)棟 宋魁彥 佟 達(dá) （東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院 黑龍江哈爾濱 150040）

引言

燙蠟工藝最先被應(yīng)用在青銅器表面，據(jù)容庚《商周彝器通考》中記載：“乾嘉以前出土之器，磨礱光澤，外敷以蠟”，可以讓青銅器歷經(jīng)千年而不腐，具有很好的保護(hù)作用[1]。在明清時(shí)期，燙蠟工藝作為木材表面處理的一種裝飾工藝應(yīng)用在家具的表面防護(hù)上[2]，它能在木材表面形成一層保護(hù)膜，防止外界環(huán)境對(duì)木材的不利作用[3]。本文借助透明涂飾的相關(guān)測(cè)量方法及研究成果，對(duì)燙蠟工藝的裝飾效果進(jìn)行定量定性表征，以期為燙蠟工藝做一個(gè)綜合評(píng)定。

一、材料與方法

1.材料

（1）基材：水曲柳旋切單板，長(zhǎng)期室溫條件氣干，試件尺寸100mm×100mm×10mm，含水率加權(quán)平均值8.26%。

（2）蠟與漆：黃蜂蠟，黑龍江省松霖園企業(yè)，哈爾濱。

（3）燙蠟工藝：燙蠟量為60g/m2、起蠟時(shí)間為5分鐘、烘烤溫度為80℃。

2.方法

（1）材色

本研究對(duì)木材燙蠟前后材色變化進(jìn)行了檢測(cè)分析，并與涂飾進(jìn)行比較。木材和涂膜表面顏色計(jì)量采用國(guó)際照明委員會(huì)推薦的CIE(L*a*b*)標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)表色系統(tǒng)。采用手持式分光光度計(jì)，該儀器由東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院木材物理實(shí)驗(yàn)室提供。

（2）光澤度

評(píng)定參數(shù)選擇順紋光澤度GZL(%)[4]和橫紋光澤度GZT(%)[4]，采用天津市科器高新技術(shù)公司生產(chǎn)的KGZ-1B型便攜式光澤度儀進(jìn)行測(cè)量。

（3）木材紋理明顯性

采用EPSON1670掃描儀攝取燙蠟前后的試件圖像，在計(jì)算機(jī)中保存為BMP格式，將保存好的圖像一起提交紋理程序處理，主要應(yīng)用小波提取木材紋理特征[5]。

（4）表面粗糙度

評(píng)定參數(shù)選擇輪廓最大高度Ry[6]和微觀不平度十點(diǎn)高度Rz[6]，采用時(shí)代集團(tuán)公司生產(chǎn)的TR2000手持式粗糙度儀進(jìn)行測(cè)量。

二、結(jié)果與分析

1.材色

由表1可知，經(jīng)燙蠟處理后，基材的明度降低，降低幅度不大，對(duì)基材明度的改變較??；紅綠軸色品指數(shù)升高，增高的幅度較小，基材偏紅但不顯著；黃藍(lán)軸色品指數(shù)升高，增高的幅度較小，但是比紅綠軸色品指數(shù)增高的幅度大，基材普遍偏黃，其程度較偏紅顯著；色調(diào)角的變化很小，基本能保持木材原有的材色；色飽和度有所增高，但增幅不大，表明燙蠟不僅能保留木材原有的色調(diào)，還能在一定程度上使這種色調(diào)更鮮明，進(jìn)一步凸顯木材的材質(zhì)美。

表1 燙蠟工藝處理前后色度學(xué)特征的變化

2.光澤度

（1）順紋光澤度（GZL/%）

如圖1所示，經(jīng)過(guò)表面處理，GZL提高，但幅度不大，增幅在0.03～5.92之間，表面處理在一定程度上能提高木材的順紋光澤度，但效果不顯著。經(jīng)過(guò)燙蠟處理，GZL迅速增加，增幅在10.47～40.72之間，幅度很大，提高了將近30～80倍。推測(cè)是因?yàn)榻?jīng)過(guò)燙蠟處理后，木材管孔被蜂蠟填充，表面平整度增加，正反射量不斷提高，加之蜂蠟獨(dú)特的潤(rùn)澤作用，促使光澤度明顯提高，使整個(gè)材面看上去十分光亮、圓潤(rùn)。

圖1 順紋光澤度（GZL/%）

（2）橫紋光澤度（GZT/%）

如圖2所示，經(jīng)過(guò)家具表面處理，GZT提高，但幅度不大，增幅在0.04～3.45之間，2號(hào)試驗(yàn)中的橫紋光澤度還略微下降，表明家具表面處理在一定程度上能提高木材的橫紋光澤度，但效果不顯著。經(jīng)過(guò)燙蠟處理，GZT迅速增加，增幅在4.88～22.96之間，幅度很大，提高了將近20～60倍，表明蜂蠟對(duì)木材確有潤(rùn)澤作用。

圖2 橫紋光澤度（GZT/%）

3.木材紋理明顯性

如圖3所示，燙蠟后的基材，其LL子圖能量值下降，木材紋理由細(xì)變粗、由弱變強(qiáng)，一些弱紋理或隱紋理經(jīng)燙蠟處理后能夠被顯現(xiàn)出來(lái)，推測(cè)是因?yàn)槟静墓芸妆环湎炋畛?，蜂蠟?duì)木材有特殊的滋潤(rùn)作用所致。

圖3 小波第2分解尺度上LL子圖能量值

4.表面粗糙度

（1）微觀不平度十點(diǎn)高度（Rz/μm）

如圖4所示，素材Rz大部分在13～21μm之間，大于或接近16μm，不能進(jìn)行表面透明涂飾處理。經(jīng)過(guò)家具表面處理之后，Rz明顯下降，大部分低于4μm，降低幅度在8.968～16.78μm之間，降低了約5倍，達(dá)到表面透明涂飾要求，能進(jìn)行涂飾處理。燙蠟后，Rz下降幅度不大，基本低于2μm，降低了約1.3～3.2倍，木材管孔被蜂蠟填充，表面平整度提高，表面粗糙度降低。

圖4 微觀不平度十點(diǎn)高度（Rz/μm）

（2）輪廓最大高度（Ry/μm）

如圖5所示，素材Ry大部分在17～40μm之間，大于16μm，不能進(jìn)行表面透明涂飾處理。經(jīng)過(guò)家具表面處理，Ry明顯下降，大部分低于7μm，降低幅度在13.496～30.877μm之間，降低了約4.5倍，達(dá)到表面透明涂飾要求，能進(jìn)行涂飾處理。燙蠟后，Ry下降幅度不大，基本低于4μm，降低了約1.3～3.2倍，木材管孔被蜂蠟填充，表面不平度降低，表面粗糙度降低。

圖5 輪廓最大高度（Ry/μm）

小結(jié)

1.木材經(jīng)過(guò)燙蠟處理后，明度降低、紅綠軸色品指數(shù)升高、黃藍(lán)軸色品指數(shù)升高、色調(diào)角變化較小、色飽和度增加，木材明度降低，材色向偏紅、偏黃的方向發(fā)展，并且偏黃的趨勢(shì)大于偏紅，但總體改變的幅度不大，能保留木材原有的色調(diào)，并在一定程度上使這種色調(diào)更鮮明，進(jìn)一步凸顯木材的材質(zhì)美。

2.燙蠟后的基材，光澤度明顯提高，增高的幅度很大約30～60倍，視覺(jué)感受很顯著，木材如絲緞般的光澤明顯突出。

3.經(jīng)過(guò)燙蠟處理，木材的紋理由細(xì)變粗、由弱變強(qiáng)，一些弱紋理或隱紋理經(jīng)燙蠟處理后能夠被顯現(xiàn)出來(lái)，這主要是因?yàn)榉湎灊B入到木材管孔中，對(duì)木材有特殊的滋潤(rùn)作用所致。

4.燙蠟后的基材，表面粗糙度下降幅度不大，降低約2倍，低于人手觸摸感知的范圍，觸覺(jué)感受不顯著。

[1] 佟達(dá).明式家具表面燙蠟技術(shù)的繼承與應(yīng)用[J].中國(guó)家具.2007，10：60～61.

[2] 牛曉霆.王逢瑚.趙俊學(xué).明清家具的現(xiàn)代燙蠟技術(shù)[J].家具.2007，3：41～44.

[3] 牛曉霆.王逢瑚.王文光.黃花梨圈椅的現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)（續(xù)）[J].家具.2006，04：52～55.

[4] 李堅(jiān).劉一星.段新芳編著.木材涂飾與視覺(jué)物理量[M].哈爾濱：東北林業(yè)大學(xué)出版社，1998，08，9～301.

[5] 于海鵬.基于數(shù)字圖像處理學(xué)的木材紋理定量化研究.東北林業(yè)大學(xué)博士論文.2005：77～85.

[6] 宋魁彥主編.陶毓博.李鵬副主編.家具設(shè)計(jì)制造學(xué)[M].黑龍江人民出版社.2006.01：140～143.