福建四種實木家具用材涂飾性能的研究.pdf

1、涂飾性能是實木家具用材的重要材性指標，實木家具的涂飾利用必須以其涂飾性能為依據。本論文以福建四種主要實木家具用材光皮樺、香椿、馬尾松和杉木為研究對象，較為系統(tǒng)研究了其表面特性、熱處理及堿液抽提對涂飾性能的影響規(guī)律，為實木家具的涂飾利用提供基礎理論依據。
　　1.光皮樺、香椿、馬尾松和杉木的表面自由能存在差別，分別為56.85 mJ·m-2、48.07 mJ·m-2、44.44 mJ·m-2和40.42 mJ·m-2，醇酸清漆在光皮

2、樺、香椿、馬尾松和杉木試材表面形成的K值分別為0.1280、0.1173、0.1095、0.0949，表面自由能和醇酸清漆在四種實木家具用材表面形成的 K值變化規(guī)律基本一致。四種實木家具用材涂飾后，明度（L*）降低，紅綠軸色品指數（a*）和黃藍軸色品指數（b*）均增大，總體色差(△E*)變化較均勻；表面光澤度均有大幅度的提高。光皮樺的表面漆膜失重量小于香椿和杉木，與光皮樺的表面潤濕性好于香椿和杉木相一致。光皮樺、香椿、馬尾松和杉木的表面

3、漆膜附著力較好，均屬于一級。
　　2.砂紙粒度對四種實木家具用材表面粗糙度的影響規(guī)律不同，并不全是砂紙的目數越大，表面粗糙度越小；香椿表面粗糙度值較高。不同表面粗糙度的四種實木家具用材經醇酸清漆涂飾后，L*均降低；指數a*和b*均增大，且△b*絕對值的變化大于同一表面粗糙度下的△a*，總體色差變化較均勻。經聚氨酯清漆涂飾后杉木表面的L*、a*、b*和△E*變化幅度與醇酸清漆涂飾試件變化情況一致。不同表面粗糙度試件經醇酸清漆和杉木經

4、聚氨酯清漆涂飾后已經基本達到亮光的表面。為獲得良好的表面漆膜耐磨性和附著力，需控制一個最佳的表面粗糙度范圍，且二者需控制的最佳表面粗糙度范圍不相同。SEM觀察表明：當香椿表面Ra為5.64um和7.55um時，與醇酸清漆的結合比較緊密；當光皮樺表面 Ra為6.05um時，與醇酸清漆的結合比較緊密，結果與其對應的附著力情況相一致。
　　3.熱處理后四種實木家具用材明度隨處理溫度的升高和時間的延長呈降低趨勢，且在熱處理溫度為200℃、

5、處理時間為5h條件下變化達到最大。熱處理前后四種實木家具用材的指數a*和b*變化較?。豢傮w色差的變化規(guī)律與明度相似。200℃熱處理對試件表面光澤度的影響大于160℃，且都出現(xiàn)不同程度的降低。200℃熱處理材涂飾后明度絕對值略高于160℃的。四種實木家具用材涂飾后的GZL與 GZT均有大幅度提高。隨著熱處理溫度的升高和時間的延長，各試材表面漆膜失重量均呈增大趨勢，且大于對照組。馬尾松和杉木熱處理材涂飾后表面漆膜失重量明顯高于光皮樺和香椿熱

6、處理材。較高溫度下長時間熱處理使試材的表面漆膜耐磨性大為降低。熱處理對試材涂飾后表面漆膜附著力產生一定的影響，在處理溫度為200℃、處理時間為5h條件下馬尾松、光皮樺及香椿表面漆膜附著力屬于二級外，其它均為一級。馬尾松、香椿和光皮樺涂飾后漆膜破碎率隨著處理溫度的升高和時間的延長而增大；杉木涂飾后漆膜破碎率呈現(xiàn)與其它樹種木材不同的趨勢。紅外光譜分析表明，導致熱處理后木材涂飾性能變化的主要原因是：隨著熱處理溫度的升高和時間的延長，木材中纖維

7、素、半纖維素及木質素都發(fā)生了不同程度的降解，其中羥基減少是導致熱處理試件表面漆膜失重量增大的主要原因。
　　4.隨著1%堿液抽提時間的延長，馬尾松木材抽出物的抽出量隨之增大，且前1h抽出量高于后1h的，堿液抽提后馬尾松樹脂道泌脂細胞破損；抽提后馬尾松木材的明度降低。抽提2h后馬尾松木材表面明度和總體色差降低幅度均高于1h。指數a*在抽提1h和2h時分別表現(xiàn)為降低和升高；指數b*均升高。馬尾松抽提材涂飾后L*均降低，指數 a*和 b

8、*增大幅度隨抽提時間延長而增大。1%堿液抽提后馬尾松涂飾材的總體色差小于素材，但抽提2h的馬尾松涂飾后總體色差大于抽提1h的。涂飾后馬尾松木材表面光澤度均有大幅度提高。經1%堿液抽提1h和2h的馬尾松涂飾后表面漆膜失重量較素材小，且后者較大。紅外光譜分析表明：堿液抽提后馬尾松木材的1322 cm-1處吸收減弱，1226 cm-1處吸收增大，說明馬尾松木材在堿液的作用下，半纖維素發(fā)生降解，減少了木材內部的羥基。因而一定程度上降低馬尾松表面