劉順治，林金國，陳金明，柯麗麗，王曉嫻

(1.福建農(nóng)林大學(xué) 材料工程學(xué)院，福建 福州 350002;2.福建省林業(yè)科技推廣總站，福建 福州 350001)

木材材色參數(shù)是表征木材表面視覺性質(zhì)的物理量之一，木材表面視覺性質(zhì)直接與木制品及室內(nèi)環(huán)境的質(zhì)量評定密切相關(guān)［1］，對木材的加工利用具有重要意義。木材潤濕性表征某些液體(水、膠粘劑、氧化劑、交聯(lián)劑)與木材接觸時，在木材表面潤濕、鋪展及粘附的難易程度和效果［2］。木材的老化作用包括光、熱、水和其它大氣因素所作用引起的物理、化學(xué)作用。木材的老化使木材表面的可濕性降低，形成一層憎水表層，妨礙涂膠時膠液向板面擴散，導(dǎo)致膠層固化不良，降低膠合強度。同時在木材老化過程中，木材內(nèi)部大量存在的主要官能團容易受到各種外界環(huán)境的影響而發(fā)生改變，影響到木材的表面特性［3－5］，也影響了木材的使用效果。筒狀非洲楝和古夷蘇木為材色較深的散孔材，水曲柳為材色較淺的環(huán)孔材，杉木為材色較淺的針葉材，這4種木材花紋美觀、材質(zhì)優(yōu)良、資源豐富，是目前市場上常用的代表性裝飾木材。為了掌握筒狀非洲楝、水曲柳、古夷蘇木和杉木4種常用裝飾木材老化過程中表面特性的變化規(guī)律，本文對這4種常用裝飾木材老化過程中材色和潤濕性的變化情況進行測定分析，為這4種常用裝飾木材的合理利用提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

供試材料為筒狀非洲楝(Entandrophragma cylindricum)、古夷蘇木(Guibourtia tessmannii)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)和杉木(Cunninghamia lanceolata)4種常見裝飾木材，試件規(guī)格為:長×寬×厚=120 mm×45 mm×5 mm，長度是順纖維方向，每個樹種試件數(shù)為15個。

1.2 試驗方法

1.2.1 加速老化試驗 加速老化實驗采用En927－6加速老化測試方法，具體過程如圖1。一次老化實驗時間為72 h。實驗采用 QUV/SPRAY加速老化試驗箱對裝飾木材進行加速老化。一次老化實驗周期結(jié)束后，取出一組裝飾木材，置于恒溫恒濕箱中調(diào)適48 h(溫度為(20±3)℃，濕度為(65±2)%)后進行表面特性指標測定，其余試材繼續(xù)進行QUV老化實驗。實驗共進行4個循環(huán)。

1.2.2 表面特性測定 采用CIE(1976)L*a*b*均勻色度學(xué)空間表色系統(tǒng)，應(yīng)用TCP2全自動測色色差計進行裝飾木材顏色的測定;采用JC2000A靜滴接觸角/界面張力測定儀進行裝飾木材表面接觸角的測定。

圖1 EN927－6老化測試循環(huán)Fig.1 EN927 －6 Aging test circle

2 結(jié)果與分析

2.1 4種裝飾木材老化過程中材色的變化規(guī)律

分別測定4個加速老化周期后筒狀非洲楝、水曲柳、古夷蘇木和杉木4種常用裝飾木材的材色參數(shù)，結(jié)果如表1。

由表1可知，筒狀非洲楝、水曲柳、古夷蘇木和杉木4種常用裝飾木材表面明度隨著老化時間的延長而增加，飽和度隨著老化時間的延長而降低，不同樹種木材老化過程中明度和飽和度變化速率不同。老化處理過程中，筒狀非洲楝、水曲柳、古夷蘇木和杉木4種常用裝飾木材表面材色向偏白、偏綠、偏黃和低飽和度的方向變化。這是由于木材中的化學(xué)成分對木材黃化產(chǎn)生較大的影響［6－7］。

2.2 4種常用裝飾木材老化過程中潤濕性的變化規(guī)律

分別測定4個加速老化周期后筒狀非洲楝、水曲柳、古夷蘇木和杉木4種常用裝飾木材表面接觸角，結(jié)果如圖2至圖5所示。從圖2至圖5中可見，筒狀非洲楝、水曲柳、古夷蘇木和杉木4種常用裝飾木材表面動態(tài)接觸角曲線在坐標軸中的位置隨著加速老化周期的增加而逐漸下移，說明這4種裝飾木材表面的接觸角減小，潤濕性增加。在老化過程中，不同的樹種潤濕性變化不同，不同的樹種老化速度不同。這是由于不同樹種木材的密度、抽提物和表面粗糙度不同，它們在老化過程中表面潤濕性變化情況不同。

表1 4種常用裝飾木材老化過程中表面材色的變化Tab.1 Variation of surface color during aging process for four common decorative wood

圖2 4種常用裝飾木材老化第1周期 θ－t曲線Fig.2 θ － t curve of four common decorative wood during the 1st aging period

圖3 4種常用裝飾木材老化第2周期 θ－t曲線Fig.3 θ － t curve of four common decorative wood during the 2nd aging period

3 小結(jié)

隨著老化周期的延長，筒狀非洲楝、水曲柳、古夷蘇木和杉木4種常用裝飾木材表面的明度呈現(xiàn)增加的趨勢，紅綠軸色品指數(shù)隨著老化周期的增加而降低，黃藍軸色品指數(shù)隨著老化周期的增加而增加，老化處理之后木材表面的顏色向偏白、偏綠和偏黃的方向變化。

圖4 4種常用裝飾木材老化第3周期 θ－t曲線Fig.4 θ － t curve of four common decorative wood during the 3rd aging period

圖5 4種常用裝飾木材老化第4周期 θ－t曲線Fig.5 θ － t curve of four common decorative wood during the 4th aging period

筒狀非洲楝、水曲柳、古夷蘇木和杉木4種常用裝飾木材表面動態(tài)接觸角曲線在坐標軸中的位置隨著加速老化周期的增加而逐漸下移，說明這4種裝飾木材老化過程中表面的接觸角逐漸減小，潤濕性逐漸增加。

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