柚木材色变化调控及变色机理的研究开题报告

1. 研究目的与意义

柚木又名胭脂木，是著名的热带珍贵树种，在缅甸、印尼被称为国宝。柚木具有尺寸稳定、耐磨、防潮、防腐、防酸、防碱、放虫蛀、历久弥新等其他木材难以企及的优良特性，故现广泛用于制造高档家具、造船、桥梁、化学工业用木制品、室内外装饰及室外建筑。但柚木自新切面暴露空气中后材色将逐步发生变化，目前生产中主要采用光变色、汽蒸处理、变色剂等方法改进这一特性，但是存在变色不均、能耗过高、成本提高等缺陷。

本研究主要针对柚木地板在光刺激作用下变色的特性，提出在室内应用紫外光照射的方案，以代替目前工业生产中普遍使用的日晒法，同时得到与日晒法相同的稳定的变色效果。期望通过探索柚木材色变化调控的新方案，可以改变生产中劳动力高消耗、效率低下、成本高、环境因素造成产品质量不确定的现状；可以实现工业流水生产，缓解环境因素对生产的影响，进一步提高柚木产业的生产规模。

2. 国内外研究现状分析

国外从20世纪二、三十年代开始研究木材的变色问题，当时主要研究真菌类引起的变色，到四、五十年代开始对木材浸提物及光致氧化等引起的变色进行研究。

国内对木材变色问题的研究开始于70年代，当时主要研究橡胶木利用过程中的变色和腐朽问题；80年代初，泡桐大量出口日本的过程中，因为变色造成了巨大的经济损失，促使木材研究工作者探索木材材色变化的机理及木材变色的防护方法。

国内外相关研究表明，引起木材褪色、变色的诸多因素大致有光、热、生物、金属（主要是铁）及化学污染几种，其中紫外线与可见光的照射是最主要的。木材化学组分中纤维素和半纤维素在正常情况下是一单键联结的饱和有机化合物，对可见光无吸收，而木素和抽提物都有共轭双键，在可见光波长区间内有吸收峰，随着吸收和反射光谱的不同而显示出不同的材色。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：试验共分为两大部分，第一部分研究柚木材色在自然光和在紫外光照射两种条件下的经时变化及紫外光光强对柚木材色达稳定的影响。第二部分实验探究柚木光变色的机理。

研究计划（初步拟定）：⑴取适量的柚木板材，加工成规定尺寸的试样；⑵用XriteSP60积分球式分光光度仪测出新鲜板材的材色值和达到色稳时的材色值；⑶把新鲜材分别放置于日晒环境下照射或放于紫外光照射的恒温恒湿箱中进行试验，并用图线表示颜色的时间梯度。⑷从新鲜柚木和达到色稳后柚木的材面上分别刮取粉末进行红外光谱实验。

4. 研究创新点

国内外关于木材材色的研究虽然不少，但关于柚木材色调控及变色机理的研究还未见报道，本课题的预期研究成果有较大的实用价值和工业意义。