福建四種實(shí)木家具用材涂飾性能的研究.pdf

1、涂飾性能是實(shí)木家具用材的重要材性指標(biāo)，實(shí)木家具的涂飾利用必須以其涂飾性能為依據(jù)。本論文以福建四種主要實(shí)木家具用材光皮樺、香椿、馬尾松和杉木為研究對(duì)象，較為系統(tǒng)研究了其表面特性、熱處理及堿液抽提對(duì)涂飾性能的影響規(guī)律，為實(shí)木家具的涂飾利用提供基礎(chǔ)理論依據(jù)。
　　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(shí)木家具用材表面形成的 K值變化規(guī)律基本一致。四種實(shí)木家具用材涂飾后，明度（L*）降低，紅綠軸色品指數(shù)（a*）和黃藍(lán)軸色品指數(shù)（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(rùn)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(jí)。
　　2.砂紙粒度對(duì)四種實(shí)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(shù)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(shí)木家具用材經(jīng)醇酸清漆涂飾后，L*均降低；指數(shù)a*和b*均增大，且△b*絕對(duì)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(jīng)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(jīng)醇酸清漆和杉木經(jīng)

4、聚氨酯清漆涂飾后已經(jīng)基本達(dá)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(gè)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(dāng)香椿表面Ra為5.64um和7.55um時(shí)，與醇酸清漆的結(jié)合比較緊密；當(dāng)光皮樺表面 Ra為6.05um時(shí)，與醇酸清漆的結(jié)合比較緊密，結(jié)果與其對(duì)應(yīng)的附著力情況相一致。
　　3.熱處理后四種實(shí)木家具用材明度隨處理溫度的升高和時(shí)間的延長(zhǎng)呈降低趨勢(shì)，且在熱處理溫度為200℃、

5、處理時(shí)間為5h條件下變化達(dá)到最大。熱處理前后四種實(shí)木家具用材的指數(shù)a*和b*變化較小；總體色差的變化規(guī)律與明度相似。200℃熱處理對(duì)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(duì)值略高于160℃的。四種實(shí)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(shí)間的延長(zhǎng)，各試材表面漆膜失重量均呈增大趨勢(shì)，且大于對(duì)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(zhǎng)時(shí)間熱處理使試材的表面漆膜耐磨性大為降低。熱處理對(duì)試材涂飾后表面漆膜附著力產(chǎn)生一定的影響，在處理溫度為200℃、處理時(shí)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(jí)外，其它均為一級(jí)。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(shí)間的延長(zhǎng)而增大；杉木涂飾后漆膜破碎率呈現(xiàn)與其它樹(shù)種木材不同的趨勢(shì)。紅外光譜分析表明，導(dǎo)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(shí)間的延長(zhǎng)，木材中纖維

7、素、半纖維素及木質(zhì)素都發(fā)生了不同程度的降解，其中羥基減少是導(dǎo)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(shí)間的延長(zhǎng)，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(shù)脂道泌脂細(xì)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(shù)a*在抽提1h和2h時(shí)分別表現(xiàn)為降低和升高；指數(shù)b*均升高。馬尾松抽提材涂飾后L*均降低，指數(shù) a*和 b

8、*增大幅度隨抽提時(shí)間延長(zhǎng)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(jīng)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(shuō)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(nèi)部的羥基。因而一定程度上降低馬尾松表面