木材變色和腐朽的成因 摘要:木材因?yàn)樽陨斫Y(jié)構(gòu)因素和受自然因素的影響會(huì)出現(xiàn)變色和 腐朽。本文簡(jiǎn)要分析了木材變色和腐朽的成因。 關(guān)鍵詞:木材變色腐朽成因 木材是樹(shù)木砍伐后,經(jīng)初步加工,可供建筑及制造器物用的材料, 是一種重要的天然材料。但由于木材具有其自然獨(dú)特的優(yōu)良特性,在 建筑工程尤其是裝飾領(lǐng)域中,始終保持著重要的地位。然而木材因?yàn)?自身結(jié)構(gòu)因素和受自然因素的影響會(huì)出現(xiàn)變色和腐朽等現(xiàn)象,直接影 響建筑工程質(zhì)量或者裝飾效果。 1引起木材變色的主要成因 1.1木材改變顏色 木材改變顏色就是受環(huán)境的影響(比如太陽(yáng)光照射、水的侵蝕、 溫度和濕度)和微生物(主要是真菌)的作用,使得木材表面顏色發(fā)生了 不同程度的變化。采伐后的原木和加工后的木制品受環(huán)境和微生物的 作用,都可能發(fā)生顏色的改變。采伐后的原木端頭和不完好樹(shù)皮下是 最容易發(fā)生顏色改變的部位。加工后木材,由

木材因?yàn)樽陨斫Y(jié)構(gòu)因素和受自然因素的影響會(huì)出現(xiàn)變色和腐朽。本文簡(jiǎn)要分析了木材變色和腐朽的成因。

由于木材變色已給木材工業(yè)帶來(lái)較大的經(jīng)濟(jì)損失,因此,有效地保護(hù)木材,提高它的利用率就變得更加重要。本文對(duì)由長(zhǎng)喙殼和其他真菌引起的木材變色,變色機(jī)理,為害,對(duì)木材性質(zhì)的影響,以及我國(guó)主要木材變色病的研究進(jìn)行了概述。

以十二醇和十四醇及兩者混合物為溶劑,與隱色劑熱敏紅、顯色劑雙酚a混合配制著色系統(tǒng),制備有機(jī)溫致變色木材,并測(cè)試其色度學(xué)參數(shù)及溶劑熔點(diǎn),以確定溶劑熔點(diǎn)與木材變色性能之間的關(guān)系。結(jié)果表明:以不同有機(jī)醇為溶劑的溫致變色木材的變色性能存在差異;選擇低熔點(diǎn)的溶劑,能獲得低溫溫致變色木材。

木材變色現(xiàn)象是十分普遍的,在生長(zhǎng)期間的活立木和采伐后的原木,經(jīng)過(guò)加工的板材、方材,以及在加工干燥和使用期間的木材,常常都會(huì)在其表面或內(nèi)部發(fā)生各種變色。不但影響了木材的美觀,而且有的木材變色后硬度加強(qiáng),質(zhì)地變脆,從而降低了木材的使用價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。因此,在林業(yè)生產(chǎn)中加強(qiáng)對(duì)木材變色的認(rèn)識(shí)和防治是非常必要的。

[目的]篩選對(duì)木材變色菌生長(zhǎng)具有較好抑制作用的化學(xué)殺菌劑。[方法]采用抑菌圈法測(cè)定9種化學(xué)藥劑、14種復(fù)合配方對(duì)5種木材變色菌抑菌能力。[結(jié)果]9種藥劑中,cbz和me-tbz單獨(dú)使用對(duì)變色菌的抑菌效果最明顯,大部分復(fù)配藥劑提高了抑菌能力。[結(jié)論]復(fù)配藥劑的抑菌效果明顯好于單獨(dú)使用的藥劑。

木材變化是由各種生物的、物理的或化學(xué)的因素導(dǎo)致木材固有顏色發(fā)生改變的現(xiàn)象。本文主要對(duì)幾種常見(jiàn)的防治木材變色方法進(jìn)行分析。

本文對(duì)霉菌和藍(lán)變菌侵染木材所引起的變色作了esr研究。結(jié)果表明變色木材的色素來(lái)自真菌的色素基團(tuán),具有很強(qiáng)的和穩(wěn)定的e8r信號(hào),并會(huì)淹沒(méi)木材的其他自由基信號(hào),g值為2.0040±0.0002,屬于洛侖茲線型和均勻增寬線型。這種色素與自由基含量之間有相關(guān)性,并同蛋白質(zhì)相締合。這種色素具有生物黑色素的所有特征。因此木材受霉菌和藍(lán)變菌侵染而變黑是由真菌分泌的黑色素所產(chǎn)生。

木材變色病原菌易引起木材變色,使木材發(fā)生降等。筆者采用從白樺原位土壤及自身組織分離純化的方法,尋找對(duì)白樺變色病原菌具有拮抗作用的生防菌。經(jīng)過(guò)改良5點(diǎn)對(duì)峙試驗(yàn),篩選出對(duì)白樺木材變色5種病原菌具有拮抗作用的生防菌菌株共42株,其中x18及x26對(duì)5種病原菌都具有明顯的擬制效果,菌落抑菌圈半徑最大達(dá)2.1cm。

對(duì)酸堿度影響泡桐木材色澤進(jìn)行了研究,并對(duì)弱堿溶液防止泡桐木材變色的作用做了試驗(yàn)與分析。結(jié)果表明:酸堿度影響泡桐木材顏色變化,在偏酸條件下泡桐木材的白度易于向劣化方向發(fā)展,總色差升高;偏堿條件下泡桐木材白度提高,總色差下降,色澤指標(biāo)明顯趨好。0.25%的弱堿溶液改善泡桐木材的滲透性,能溶出木材內(nèi)部部分內(nèi)溶物,可浸提的內(nèi)溶物中多含有變色前驅(qū)物質(zhì),促進(jìn)了防止泡桐木材的變色作用,而又不會(huì)污染泡桐木材材面。防變色劑具有一定的防變色作用,但只用防變色劑預(yù)防泡桐木材變色容易出現(xiàn)返色現(xiàn)象,綜合使用弱堿溶液與防變色劑防治效果比單獨(dú)使用防變色劑效果好,經(jīng)0.25%的弱堿溶液同防變色劑處理可使泡桐木材防變色效果內(nèi)外趨于一致。

枯草芽孢桿菌(bacillussubtilis)b26分離自白樺林地土壤,對(duì)多種變色菌具有抑制效果。經(jīng)紫外誘變,篩選得到1株抑菌活性更強(qiáng)的突變菌株b26-10。與菌株b26相比,突變菌株b26-10顯著提高了對(duì)引起木材變色的綠色木霉7258、甘薯長(zhǎng)喙殼8430和交鏈孢5173的抑菌效果,提高幅度分別為60%、46%和25%。菌株b26-10經(jīng)傳代10次后,抑菌效果穩(wěn)定。對(duì)突變菌株b26-10的上清液、發(fā)酵液及高溫處理后的發(fā)酵液進(jìn)行抑菌活性測(cè)定,結(jié)果表明,發(fā)酵液的抑菌活性略大于上清液抑菌活性,發(fā)酵液經(jīng)高溫處理后無(wú)抑菌活性。菌株b26-10的抑菌作用可能與其具有抑菌活性的代謝產(chǎn)物有關(guān),代謝產(chǎn)物可能為蛋白類(lèi)物質(zhì)。在白樺木片被變色菌侵染之前,利用菌株b26-10對(duì)木片進(jìn)行生防處理,可以有效地控制白樺變色。

針對(duì)白樺存在的干燥變色這一缺陷,從干燥變色規(guī)律方面展開(kāi)系統(tǒng)研究,結(jié)果表明,白樺木材材色隨干燥溫度和相對(duì)濕度的增加而加深,80℃和70%的相對(duì)濕度是材色速增的臨界值。

木材染色效果是以染著率、均染性、水洗牢度和日曬牢度等指標(biāo)來(lái)衡量，除 受染料、助劑、染液的ph值和染色工藝的影響外，還受木材的樹(shù)種、組織結(jié) 構(gòu)和化學(xué)成分的影響。 二、木材染色 （一）歷史和現(xiàn)狀 （二）木材染色原理 木材是一種不均質(zhì)的毛細(xì)孔材料，由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，木纖維 中含有豐富的親水性基團(tuán)如羥基（-oh）、羧基（--cooh）等原子團(tuán)。染料隨 水溶液通過(guò)木材毛細(xì)管通道，透過(guò)木細(xì)胞壁擴(kuò)散后，沉降在纖維表面上，使得木 材染色。 （三）木材用染料的研究 綜合近幾十年的研究成果，用于木材染色的染料可以分為酸性染料、堿性染料、 直接染料和活性染料。 （四）染料在木材中的移動(dòng)和滲透 1、木材的滲透性 木材滲透性與木材染色有著密切的關(guān)系，特別對(duì)木材內(nèi)部染色的影響更大。一 般情況下，木材本身滲透性高則其染料在木材內(nèi)部的滲透性就好。 我國(guó)主要木材樹(shù)種的滲透性可以分為以下

耐光性能是評(píng)價(jià)溫致變色木材變色效果的重要指標(biāo)之一,采用氙燈加速老化的方法,考察兩種紫外線吸收劑(uv-531和uv-326)對(duì)溫致變色木材耐光性能的影響。結(jié)果表明,兩種紫外線吸收劑均可改善變色木材的耐光性能,以u(píng)v-326的改善效果更優(yōu)。綜合考慮成本、耐光性能等因素,uv-326的適宜添加量為1.6%。

通過(guò)試驗(yàn),摸索出對(duì)變色木地板的化學(xué)處理方法,取得較為滿意的效果。

通過(guò)化學(xué)方法、材面色差分析法、掃描電鏡觀察和化學(xué)成分分析,研究了白樺木材的藍(lán)變和黃變,探討了變色的原因及主要類(lèi)型。研究結(jié)果表明:白樺藍(lán)變材的變色是由變色菌侵蝕木材引起的,變色深入木材內(nèi)部。木材薄壁細(xì)胞腔內(nèi)充滿了大量的變色菌絲體,菌絲體本身的顏色及其分泌的色素是木材變色的原因。藍(lán)變材部分半纖維素發(fā)生降解,其各項(xiàng)抽提物含量比正常材高;而黃變材是由于自然環(huán)境變化引起的創(chuàng)傷性木材變色,存在于木材局部區(qū)域,其部分導(dǎo)管和少量木纖維細(xì)胞被膠狀物所填充,內(nèi)含物增加,木材三大組分沒(méi)有明顯變化。

介紹了識(shí)別木材變色和腐朽的方式方法。

以楊木單板及其染色單板為試材,使用氙光衰減儀進(jìn)行輻射試驗(yàn),分析這兩種單板的光變色規(guī)律及影響因素,并進(jìn)行耐光性能評(píng)價(jià)。結(jié)果表明:楊木單板的光變色是木材本身;染色楊木單板的光變色是染料和木材共同作用的結(jié)果,影響其光變色的主要因素是染料的品種和結(jié)構(gòu)。因此,楊木單板的光變色小于染色楊木單板,而染色楊木單板中酸性藍(lán)染色單板光變色最顯著。

采用熱處理基材改性和紫外吸收劑涂層改性兩種方法改善木材的光穩(wěn)定性;并利用氙燈照射人工老化的方法,研究了龍腦香、樟子松、杉木3種木材熱處理前后的光穩(wěn)定性,分析了改性pu漆對(duì)熱處理木材光變色的抑制作用。結(jié)果表明:在光老化過(guò)程中,熱處理木材與素材間色值參數(shù)變化規(guī)律不同,而且熱處理材的光穩(wěn)定性明顯高于素材。氙燈照射100h后,龍腦香、樟子松和杉木熱處理材色差較素材分別下降了38%、29%和59%,改性pu漆可以使木材色差降低14%~61%。3個(gè)樹(shù)種中,龍腦香光穩(wěn)定性最好,其次是杉木,樟子松最差。因此,戶外漆的開(kāi)發(fā)需要針對(duì)不同樹(shù)種考慮不同熱處理?xiàng)l件。

亮光木材：漫射：貼圖反射：35灰高光：0.8 亞光木材：漫射：貼圖反射：35灰高光：0.8光澤（模糊）：0.85 2、鏡面不銹鋼：漫射：黑色反射：255灰 亞面不銹鋼：漫射：黑色反射：200灰光澤（模糊）：0.8 拉絲不銹鋼：漫射：黑色反射：衰減貼圖（黑色部分貼圖）光澤（模糊）：0.8 3、陶器：漫射：白色反射：255菲涅耳 4、亞面石材：漫射：貼圖反射：100灰高光：0.5光澤（模糊）：0.85凹 凸貼圖 5、拋光磚：漫射：平鋪貼圖反射：255高光：0.8光澤（模糊）：0.98菲涅 耳 普通地磚：漫射：平鋪貼圖反射：255高光：0.8光澤（模糊）：0.9菲涅耳 6、木地板：漫射：平鋪貼圖反射：70光澤（模糊）：0.9凹凸貼圖 7、清玻璃：漫射：灰色反射：255折射25

以鋸切大青楊、旋切白樺、刨切紫椴3種木材薄板為研究對(duì)象,用常溫水浸泡至飽水狀態(tài)后不經(jīng)熱軟化預(yù)處理進(jìn)行橫紋壓縮強(qiáng)化,通過(guò)掃描電鏡觀察分析橫紋壓縮強(qiáng)化前后3種木材的未壓縮材和壓縮材橫、縱切面上的微觀結(jié)構(gòu)變化,從微觀層面探討此方法強(qiáng)化3種木材薄板的可行性和有待改進(jìn)、完善之處。結(jié)果表明:3種木材的壓縮材橫切面上整體變形較均勻,橫、縱切面上均未發(fā)現(xiàn)壓縮裂紋或破壞,縱切面上導(dǎo)管壁均有因壓縮產(chǎn)生順纖維方向的橫向擠壓折皺條紋;橫切面上,大青楊、紫椴壓縮材管孔沿壓縮方向變形最大,白樺壓縮材管孔沿其長(zhǎng)軸方向變形最大,并使兩側(cè)沿壓縮方向、徑向排列的木射線細(xì)胞和木纖維細(xì)胞發(fā)生側(cè)向扭曲變形。

針對(duì)人工林木材的特點(diǎn),采用不同的預(yù)處理方法改善木材滲透性,并選取不同染料探索較優(yōu)的染色方案。結(jié)果表明:汽蒸-微波預(yù)處理后,采用堿性染料對(duì)其進(jìn)行染色,染色工藝為真空度0.09mpa下保持2h后,常壓浸泡12h,再在壓力為1.5mpa下保持7h時(shí),染色效果較好。