| 常德龍，方桂珍，劉一星 02/25/2004
摘 要：泡桐材變色是目前嚴(yán)重影響我國(guó)泡桐木材加工利用和泡桐產(chǎn)業(yè)健康持續(xù)發(fā)展的一個(gè)重要問(wèn)題，也一直是國(guó)內(nèi)外學(xué)者十分關(guān)注的一個(gè)科學(xué)難題。本文主要對(duì)泡桐木材變色類(lèi)型進(jìn)行鑒別測(cè)定，同時(shí)在此基礎(chǔ)上，深入研究了泡桐木材變色原因、變色歷程、變色規(guī)律，并揭示了泡桐木材變色過(guò)程中木材成分變化趨勢(shì)，為泡桐木材變色防治提供了理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞：泡桐，變色，變色機(jī)理，木材
Mechanism Study on Paulownia Wood Stain
Abstract：Paulownia wood stain is a serious problem in wood process, which severely affect paulownia wood utilization and successful and sustainable development of paulownia production, it is also a international scientific difficulty that has been paid much more attention to. In this paper, the type of paulownia stain is identified, and on the basis of it, the study is carried out on the reasons of paulownia wood stain, way, law, and the research is also on tend of the change of wood components during the process of stain, the probe provide the theoretical evidence for paulownia wood stain control.
Key words：Paulownia, Stain, Stain mechanism, Wood
泡桐是我國(guó)重要的短周期定向工業(yè)用材林樹(shù)種之一，廣泛用于制造家具、人造板、樂(lè)器、等。在加工和使用過(guò)程中，泡桐木材容易變色，嚴(yán)重影響泡桐材的深加工利用，極大地限制了木材加工業(yè)的發(fā)展。關(guān)于泡桐材變色和防治的研究，從70 年代初開(kāi)始中日學(xué)者相繼進(jìn)行了多方面的研究，取得了一定的成果[3,5,6]。對(duì)泡桐材的變色類(lèi)型大多數(shù)學(xué)者認(rèn)為是化學(xué)變色，也一直試圖從中提取化學(xué)變色物質(zhì)和根據(jù)這些研究結(jié)果進(jìn)行變色防治研究，但研究進(jìn)展不大。本文主要對(duì)泡桐木材變色類(lèi)型、變色條件、變色規(guī)律等進(jìn)行研究，重要意義就在于，不是提取和分離一種或幾種變色物質(zhì)，而是從變色物質(zhì)產(chǎn)生的途徑尋找原因，揭示泡桐木材在變色因子作用下，發(fā)生降解生成變色物質(zhì)的變化歷程，闡明泡桐木材變色機(jī)理，為防止各種變色物質(zhì)的形成切斷渠道，堵住變色物質(zhì)源頭，為泡桐木材變色的防治提供重要的科學(xué)依據(jù)。
木材天然美麗的紋理、優(yōu)雅的色澤是使其在建筑、家具得以廣泛應(yīng)用的一個(gè)主要原因，許多用戶喜歡使用明快、無(wú)缺陷的木材。不幸的是，一些化學(xué)、生物物質(zhì)及環(huán)境因子可導(dǎo)致木材變色，減少表面觀賞價(jià)值，有時(shí)還影響到木材的結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度。導(dǎo)致木材變色的因素很多，變色類(lèi)型也較復(fù)雜。但總體來(lái)講，木材的變色類(lèi)型可分成三大類(lèi)：
1. 化學(xué)變色：樹(shù)木采伐后，在木材的表面或木材內(nèi)部發(fā)生氧化還原反應(yīng)以及在生產(chǎn)過(guò)程中接觸化學(xué)物質(zhì)而導(dǎo)致的木材變色。包括褐變色、闊葉樹(shù)材氧化變色、礦物質(zhì)變色、鐵變色。
2. 微生物變色：木材初期腐朽及在木材表面或內(nèi)部有真菌滋生而導(dǎo)致木材發(fā)生的變色。包括初期腐朽變色、霉菌變色、變色菌致變色、木腐菌變色。
3. 光變色：木材中某些物質(zhì)選擇吸收了波長(zhǎng)大于290nm 的光，發(fā)生能級(jí)之間電子的變遷，從而形
成光變色的化學(xué)鍵，所導(dǎo)致木材顏色的改變。
1 泡桐木材變色類(lèi)型研究
1.1 微生物變色類(lèi)型的確定
1.1.1 試驗(yàn)方法
選取已發(fā)生變色的蘭考泡桐(Paulownia elongata)木材制作試樣，試樣規(guī)格為10cm×10cm×5cm(L×R×T),共60 塊。
根據(jù)美國(guó)學(xué)者Wilcox（1964）[2]的區(qū)分木材微生物與非微生物變色類(lèi)型的試驗(yàn)方法，用飽和乙二酸水溶液和過(guò)氧化氫（雙氧水）對(duì)泡桐材進(jìn)行涂刷脫色處理，每種處理試樣均為30 個(gè)。測(cè)量脫色前后的木材色度學(xué)值。
飽和乙二酸水溶液為飽和溶液，過(guò)氧化氫（雙氧水）的濃度為15％。
1.1.2 結(jié)果與討論
用飽和乙二酸水溶液和過(guò)氧化氫（雙氧水）水溶液對(duì)變色木材進(jìn)行處理，可以明確地區(qū)分木材微生物與非微生物變色類(lèi)型。如用飽和乙二酸水溶液對(duì)變色木材進(jìn)行涂刷脫色處理后，木材色斑能夠消除，則木材變色類(lèi)型為非微生物變色；而用過(guò)氧化氫對(duì)變色木材進(jìn)行涂刷脫色處理后，能夠消除色斑，則變色類(lèi)型為微生物變色。
對(duì)泡桐變色木材進(jìn)行飽和乙二酸水溶液和過(guò)氧化氫（雙氧水）水溶液脫色處理，處理前后的木材色度學(xué)值如表1 所示。結(jié)果表明，用飽和乙二酸水溶液處理前后，木材色差ΔE*為0.32,說(shuō)明處理前后木材材色變化很不明顯，表明泡桐材面上的色斑沒(méi)有除去；而用過(guò)氧化氫（雙氧水）進(jìn)行涂刷脫色處理，脫色前后木材色差ΔE*為11.51,變化很明顯，表明經(jīng)處理后木材表面的紅色色斑得到了很好的消除，可把泡桐色斑脫掉。根據(jù)Wilcox 的方法，可以認(rèn)為泡桐
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