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木材物理染色 摘要：常规的木材染色方法使用染料对木材或立木进行化学染色。 但对木材热处理也可以使木材的颜色深浅发生变化， 这就是木材物理染色。对三种木材用热压板干燥的方法进行热处理， 使其材色变深。并对试件进行色差分析，力学性能测试 ，表面接触角的测定。分析热压处理与材色变化的关系以及不同温度， 热压时间对木材的力学性能，润湿性的影响。 关键词：木材 物理染色 前言：化学方法对木材进行染色有可能产生污染，染色后也会出现脱色的现象。物理染色的方法不需要染料，无污染也不会产生脱色现象, 保留了木材天然的纹理与色泽。 对栎木， 水曲柳，桦木等纹理美观的木材进行物理染色，就会使其材色变深， 接近黑胡桃等高档木材的外观色泽，在满足消费者需求同时也可以充分利用木材。 木材物理染色绿色环保，简单易行，将会是木材染色的新方向。本文对三种木材的物理染色进行探讨。 1. .染色原理：木材物理染色是将木材在150℃以上的高温条件下，利用木材在不同的温度和时间条件下降解程度不同，呈现不同颜色的原理，从而实现木材染色 2.材料与方法 2.1材料 3.5～5.0mm厚的栎木，桦木， 水曲柳薄木。将同一长片薄木锯截成六片短小薄木作为一组，宽度约为130mm。 砂纸：NO100， NO180 犀利牌静电植砂 2.2设备与工具 游标卡尺 精确度0.02 全自动色差计 ANGGUANG SC-80C 北京康光仪器有限公司 表面接触角测量仪 contract angle system 热压机 南海中联液压机械制造厂 万能力学试验机 AVTOGRAPH AG-1 50kN 2.3试验方法 分别对桦木，栎木，水曲柳薄木在不同时间，不同温度下进行高温处理。以5min为时间间隔，选取5个热压时间，分别是： 10min，15min，20min，25min,30min据实际情况可尝试更小或更大的时间间隔。以20℃温度间隔，选取多个温度，分别是160℃，180℃， 200℃， 220℃， 240 具体步骤： （1）分别对桦木，栎木，水曲柳试件标注。桦木用“H”标注；栎木用“L”标注；水曲柳用“S”标注。桦木和栎木分五组温度（每组5片薄木）分别标记H1, H2,H3 …每个温度又有五个热压时间，每片分别标记为H1-1,H1-2,H1-3…,H2-1,H2-2…. 其中H1，L1，S1不作处理为空白对照组。 （2）量取各个试件厚度并称重，然后在其上标注厚度，重量。 （3）高温处理三种木材。 （4）再称重量，测尺寸。 （5）砂光后测定各个试件的 l*（明度）a *（红绿轴色品指数）b*（蓝黄轴色品指数）的值， 得出色差值△Eab* 。与空白对照组的l* ，a *b*，△Eab*进行对照。 （6）测量各个试件的与水的表面接触角，取左右两个接触角的平均值。 （7）再将单个试件均匀截锯成五个小木条做成力学测试的试件。宽=17mm 厚度各板不同。含水率7%～9%。 采用两个支撑辊一个压头的方式加载， 跨距=120mm 测五个小试件的最大载荷， 最大弯曲应力和抗弯弹性模量，五个小试件力学性能指标平均值就是该试件的力学性能指标。 ３．结果分析 ３．１染色效果分析 从三个树种的△Eab*变化曲线图可以看出，在同一热压温度条件下， 热压时间越长，△Eab*值越大，木材颜色越深。 220℃以下△Eab*增加较小， 即变色不是十分明显， 240 水曲柳在240℃时较短的热时间也有较明显的变色。而桦木， 栎木则要在热压时间大于15Min后才开始明显的变色。 从照片中也可以看出材色的变化。但是热压板上下有温差所以个别试件材色变化有波动。照片上可以看出三种木材的纹理加深变得清晰。（照片见附图） 3.2 润湿性能的影响 测定了三种树种与水的表面接触角 从三幅曲线图的总体趋势可以看出， 试件的表面接触角均随着热压时间的增长而增大， 随着热压温度的升高而增大。 桦木表面接触角增加较缓慢， 在热压时间为10分钟时，各热压温度下角度变化不大。但在240℃，10min处理， 接触角相对同一热压时间， 其他温度处理， 栎木接触角的增加接近直线在增长。240℃处理，接触角比其他温度处理的都要大。220℃，1 水曲柳在热压时间为10min 时各温度处理下的接触角基本一致， 15min 以后才出现明显分化。 220℃ 接触角越大， 物体浸润性越差。热压后使木材表面轻微碳化，变得更致密，细胞壁的羟基数也减少， 所以与水的润湿性变差。 3.3对力学性能的影响 从图中可以看出。木材的弹性模量在220℃以前随着热压时间的增长而增大。 高于220 在同一热压时间， 不同温度条件下也呈现这种规律。但是由于试件不够多，数据有限， 弹性模量越大越不容易发生变形，材料越刚硬。 一定范围内的高温处理会使木材的弹性模量增加，表面变