饱和蒸汽热处理对竹材颜色的影响

研究饱和蒸汽热处理过程中竹材颜色的变化规律,以期为竹材的开发利用提供理论和实验依据。采用国际照明委员会颜色系统CIE 1976 L~*a~*b~*标准色度系统,研究饱和蒸汽热处理毛竹竹片过程中竹片初始含水率和热处理时间对其颜色的影响。结果表明,在热处理过程中,竹材颜色从浅黄色变为深红褐色,整体颜色变化均匀。竹材初始含水率和热处理时间对a~*、b~*和L~*均具有较大的影响。随着热处理时间的增加,a~*先升高再降低,b~*和L~*主要呈现下降的趋势。同时,随着竹材亮度的降低,a~*以一种类似抛物线的趋势变化,而b~*主要呈现直线降低的趋势,但均大于0,表明竹处理材偏红、偏蓝。热处理时间对竹材总色差(ΔE~*)的影响主要集中在10～20 min,且ΔE~*受明度差(ΔL~*)的影响较大,而黄蓝色品差(Δb~*)对ΔE~*的影响大于红绿色品差(Δa~*)。此外,处理后竹材的颜色饱和度(C~*)和饱和度差值(ΔC~*ab)均随着热处理时间的增加而降低,而色度变化(ΔC~*)的变化趋势则相反。不同初始含水率的竹材之间,颜色亮度和黄蓝度主要分布范围差异不大,而红绿度差异较大。三大素检测结果显示,处理材颜色的差异主要是由不同初始含水率引起化学成分不同导致的。     

热处理对赛黑桦色空间分布与光泽度的影响

以饱和蒸汽为保护介质,分别在热处理温度为180、195、210℃,热处理时间为40、100、160 min的条件下对赛黑桦木材进行缺氧高温改性处理,探讨改性处理工艺对赛黑桦材色空间分布以及光泽度的影响。采用CR-410色差测定仪和MG-268Plus光泽度测定仪对色空间参数L*、a*、b*和光泽度参数进行评定。结果表明:热处理后,赛黑桦试件的明度值L*、红绿轴色品指数a*、黄蓝轴色品指数b*降低,色差△E*增大,经180、195、210℃热处理的赛黑桦材色上可满足制作仿红木制品;不同的热处理工艺条件下,赛黑桦表面光泽度的变化无明显规律性。     

基于FT-IR和XPS的热处理白蜡木材色变化机理

以白蜡木(Fraxinus americana)为试材,在常压过热蒸汽条件下进行热处理,对热处理材和对照材的明度(L*)和色度(a*,b*)指标进行比较,借助傅里叶红外光谱仪(FT-IR)和X射线光电子能谱仪(XPS)对试材细胞壁化学组分的主要基团和元素变化进行分析,以探索热处理对木材材色的调节机理。结果表明:随着处理温度的增加,热处理材和对照材的总体色差不断增大,色差值与木材内部C和O元素的浓度比高度相关,表明热处理材的材色能较为准确地指示木材内部化学组分的变化。热处理材的明度指标随热处理温度的升高呈阶梯式下降,明度值的变化与木材中羧基的浓度线性相关,表明半纤维素是影响热处理材明度的主要因素。热处理材的色度指标变化规律没有明度指标显著,随着处理温度的升高,a*值先增加后降低,试材的b*值随着处理温度的升高总体上呈下降趋势。热处理使木素中的羰基等发色基团数量发生变化,是使热处理材的色度指标发生变化的一个主要原因。     

竹丝装饰材表面的视觉物理量分布特征与心理量表达

为了研究竹丝装饰材表面的视觉物理量分布特征及心理量表达,以定量测量的方式对2种竹丝装饰材表面材色L*a*b*色空间物理量、平行于竹丝装饰材纹理方向的光泽度(GZL)和垂直于纹理方向的光泽度(GZT)进行测量,建立L*a*b*色空间的三维坐标体系,并对其进行组间方差分析。结果表明:竹丝装饰材OB(近青层)和IB(近黄层)的L*分布分别在75.00~78.08和81.47~83.57之间,红绿轴色品指数a*分别在5.36~8.16和3.25~3.77之间,黄蓝轴色品指数b*在25.86~29.49和21.26~24.02之间,竹丝装饰材的材色范围主要集中于黄色-橙色之间,色度感觉为暖色调;OB和IB在光泽度测试中均表现为GZL测量值大于GZT测量值;OB和IB竹丝装饰材在感官维度分别处于"温暖-光滑"、"温暖-粗糙"象限;在评价维度分别处于"天然-实用"、"天然-装饰"象限;在心理维度均处于"舒适-古典"象限。     

高温热处理对毛竹材颜色和平衡含水率的影响

以毛竹(Phyllostachys heterocycla cv.pubescens)材为研究对象,探讨热处理温度(100~200℃)和时间(2h、3h)对去青去黄后的毛竹材表面颜色和平衡含水率的影响规律。结果表明:热处理能使毛竹材表面颜色均匀加深,随着处理温度和时间的增加,毛竹材的明度(L*)、黄蓝色品指数(b*)和平衡含水率显著下降,红绿色品指数(a*)先上升后下降,总体色差(?E*)显著上升,说明热处理后竹材表面颜色逐渐由原色过度到棕褐色;在本研究范围内,通过高温热处理毛竹材的明度、黄蓝色品指数、红绿色品指数最大降低56.45%、54.34%、37.40%,平衡含水率降低46.57%。     

饱和蒸汽热处理工艺对毛竹材理化性能及防霉性能的影响北大核心

采用热处理温度为140、160、180℃,热处理时间为20、25、30 min的饱和蒸汽热对毛竹材进行高温改性处理,分析了不同热处理工艺对毛竹材化学成分、结晶度和力学性能的影响,对比了不同热处理工艺条件下毛竹材的防霉效果。结果表明:1)热处理温度在140℃时,竹材中化学成分变化不大。当热处理温度在160℃以上时,竹材中半纤维素和纤维素的含量随热处理时间增加而减少,木质素相对含量呈上升趋势;2)热处理温度和时间都对竹材样品的结晶度有积极的影响;3)热处理温度在140℃时,竹材的弹性模量和静曲强度均比未处理时增加。随着热处理温度的升高和时间的延长,竹材的弹性模量和静曲强度下降,力学性能呈下降趋势。在180℃处理30 min后,处理材的弹性模量和静曲强度较未处理材降低23.15%和19.00%;4)饱和蒸汽热处理竹材的防霉能力与未处理材相比均有提高;热处理温度对竹材的防霉性能的影响大于热处理时间;经180℃处理30 min的竹材其霉变速度最慢,防霉效果最好。     

新西兰辐射松高温热处理颜色变化研究

采用不同热处理温度和时间对新西兰辐射松蓝变材和未蓝变材进行高温热处理,分析热处理温度、时间对试材颜色的影响,结果表明:随着处理温度的升高和处理时间的增长,试材的明度(L~*)逐渐降低,红绿色品指数(a~*)逐渐增大,黄蓝色品指数(b~*)逐渐减小(蓝变材b~*逐渐增大),总体综合色差(△E)增大。蓝变材和未蓝变材的颜色差异逐渐变小,为使蓝变色斑达到肉眼不容易识别的程度,最低的热处理条件为190℃,3h。多元回归分析和方差分析表明,在α=0.05水平上,热处理温度(x_1)和时间(x_2)两因素及其共同作用对L~*、a~*、b~*、△E的变化影响极为显著,其中温度对各颜色指标的影响比时间的影响更显著一些。     

3种温热压处理温度和时间对毛竹材表面颜色的影响

选取4~6年生的毛竹竹片,采用高温热压处理,分别在不同的温度(180、210、240℃)和时间(5、10、15、20、30和60 min)工艺条件下,对竹片进行热处理实验,测定靠近竹青一侧与靠近竹黄一侧热处理前后颜色的各项指标。结果表明:随着热处理温度的升高,热处理时间的延长,竹片表面明度L~*降低;明度的最低值为27.76,平均下降了68.12%。颜色在红绿色度轴上向偏红色方向发展,最大值为-119.7,相比处理前平均上升了68.14%;在黄蓝色度轴上最终向偏蓝色方向发展,最接近黄蓝色轴中心的值为6.26,黄度指数b~*在素材基础上平均降低了75.11%。色差ΔE~*逐渐增大,最大达到了263.06。热处理温度对颜色各项指标的影响比热处理时间更为显著,且相比于其他热处理方法而言,高温热压处理法使色差的增长更快速。热处理后,靠近竹黄一侧在各项指标中都比靠近竹青一侧发生了更大的变化,最终靠竹青侧与靠竹黄侧的色差明显减小。     

我国实木地板材色的色空间分布特征

采用分光测色计对我国100种实木地板树种的表面材色参数进行测量,研究这些参数的色空间分布特征,结果表明:各项材色参数频率分布基本上接近正态分布规律。在CIE(1976)L*a*b*色空间中,主要分布范围是米制明度L*=41.01~69.14,米制色度指数a*=6.04~17.05,米制色度指数b*=14.15~28.98,色饱和度C*=16.24~35.24,色调角Ag*=48.83~74.34;在孟塞尔系统中,主要分布范围是明度V=2.95~5.77,色饱和度C=6.04~14.24范围内,色相H在0YR~2.5Y,大多数都在YR色域之内。     

装饰用薄木材色的热响应行为分析

借助CIE的L*a*b*标准色度学系统,研究了西南桦、云南松和云南铁杉装饰薄木在热处理过程中的材色变化特征。结果表明:随着处理温度提高和处理时间延长,装饰薄木的明度下降,处理前后色差增大;西南桦材色的热响应速度更快,变色主要发生于热处理开始的15 min内,云南松和云南铁杉对热处理的响应速度较慢,160℃以上的处理色差才显著增大,明度才有显著下降。     

硅铝凝胶改性防腐剂对竹材表面颜色的影响

为考察硅铝无机防腐处理对竹材表面颜色的影响,以毛竹为材料,采用不同热处理溶液浓度(0、25%、50%、100%)、处理温度(140、160、180℃)和处理时间(1、2h)分别对其进行处理。依照标准色度系统指定表征防腐处理前后竹材表面颜色,通过颜色总色差、明度、红绿色指数、蓝黄色指数的变化,探讨防腐处理工艺参数对竹材表面颜色的影响。通过傅里叶红外光谱和X衍射光谱分析防腐液与竹材结合方式,并使用场发射扫描电子显微镜观察对比处理前后防腐液在竹细胞腔内的分布情况。结果表明,防腐液浓度对竹材色差变化影响较大,随着浓度的增大,竹材色差也随之增大。热处理工艺的处理温度与处理时间对竹材表面颜色的影响也符合传统木材热处理色差变化规律。微观检测发现,防腐剂不仅与纤维有化学键结合,也通过物理吸附以分子团聚形式附着填充在细胞腔内部。     

Protection and fastness of green color of moso bamboo (Phyllostachys pubescens Mazel) treated with chromium-based reagents

The attractive green color of moso bamboo (Phyllostachys pubescens Mazel) culms fades without chemical treatment. Chromated copper arsenate (CCA) has been used to protect the green color of bamboo, but CCA is harmful to factory workers and the environment. To overcome the toxicity of arsenic in CCA, two chromium-based formulas developed by the authors, chromated copper phosphate (CCP) and chromated phosphate (CP), were evaluated for their protection of the green color of moso bamboo. The results revealed that bamboo treated with CP had a greener color than those treated with CCA or CCP. The concentration, treatment time, and CrO₃/H₃PO₄ ratio in CP solution greatly affected the color of moso bamboo culms. The attractive green color, which resembles the color of fresh-cut moso bamboo, was obtained by treating bamboo with 2% CP solution at 60°C for 3h, using a 11 CrO₃/H₃PO₄ ratio in aqueous solution. In addition, the CP-treated moso bamboo exhibited excellent green color fastness in both accelerated ultraviolet lightfastness testing and outdoor weathering exposure.     

Effects of hydrogen peroxide treatment on the surface properties and adhesion of ma bamboo (Dendrocalamus latiflorus)

The poor adhesion of bamboo coatings is a serious issue in the bamboo industry. To develop a pretreatment method that improves the adhesion of films and increases the economic value of bamboo products, a study of hydrogen peroxide treatment with solutions of various pH (pH 4–9) on bamboo surfaces was conducted. Five-year-old ma bamboo (Dendrocalamus latiflorus Munro), and nitrocellulose lacquer were used in the study. Surface properties of the bamboo such as contact angle and color were evaluated, and 180° peel strength and shear strength tests for measuring adhesion of films were conducted. The results showed that the wettability of water droplets and the carbonyl group concentration on the bamboo surface were increased significantly by alkaline (pH 8 and 9) hydrogen peroxide treatments. There was only minor color variation and the outer wax layer of bamboo was etched to form additional recesses after hydrogen peroxide treatment. It was also found that all hydrogen peroxide treatments improved the adhesion of bamboo coating; bamboo treated with hydrogen peroxide at pH 7 showed the greatest improvement. The enhanced adhesion was attributed to the mechanical interlocking of the film on the treated bamboo rather than to surface activation.     

孟宗竹单段式保绿处理之方法

最近通过研究对本土经济竹种—孟宗竹(Phyllostachys pubescens)保绿有关的处理技术已有突破性地进展,利用醇溶性药剂以单阶段制程完成,不但获得优良的保绿效果,亦具有良好之绿色坚牢度。笔者将近年来发表于国、内外有关孟宗竹单段式竹青保绿技术开发之研究成果作一系统性的回顾,以期有助于提升孟宗竹材料之加工利用及应用领域之开发。     

基于松香改性的圆竹视觉性能

为改善圆竹的表面视觉性能，利用天然松香在不同温度下浸渍处理圆竹，采用定量色差和光泽度测量法结合感性眼动追踪法，评价了不同温度下松香处理对圆竹表面视觉特性的影响；利用扫描电镜和傅里叶红外分析探讨了松香对竹材表面视觉特性影响的机理。结果表明，对松香适当的加热有利于其在圆竹表面形成连续的薄膜，提高圆竹表面光泽度，当温度为50 ℃时达到最大光泽度19.6，比对照组提高了122.7%。同时伴随着处理温度的升高，圆竹表面亮度逐渐降低，并且颜色从黄绿区间逐渐向红蓝区间转变；此外当温度高于60 ℃时，圆竹皮层受损脱落，在圆竹表面形成条纹，并且条纹的密度随着处理温度的增加而增加。眼动追踪实验和主观评价结果表明，高光泽度会产生不适感，纯色表面受到大众的喜爱，而条纹表面的圆竹会受到小众的喜欢。     

基于颜色和纹理特征的竹材分类方法研究

为了应用机器视觉技术实现竹条表面颜色等级的分类识别,提出了用颜色矩和灰度共生矩阵描述竹材颜色特征和纹理特征的方法,并采用支持向量机对竹材进行分类识别,正确率达92．3％以上。结果表明,用颜色矩和灰度共生矩阵的特征参数来识别竹条颜色等级是可行的。     

Green color protection of bamboo culms using one-step alkali pretreatment-free process

This study evaluated the protection effectiveness of alcohol-borne reagents for the green color of ma bamboo (Dendrocalamus latiflorus Munro) and moso bamboo (Phyllostachys pubescens Mazel). The results show that the types and concentrations of alcohol-borne reagents, the kinds of solvent, and the conditions of treatment greatly affected the green color of these two bamboo species. Without alkali pretreatment, an excellent green color protection (a* = −14.5) was obtained when the ma bamboo culms were treated with 0.5% methanol-borne copper chloride (CuCl₂) at 60°C for 30 min. Similar results were also obtained when ma bamboo culms were treated with 0.5% methanol-borne copper nitrate [Cu(NO₃)₂] at 60°C for 2 h (a* = −13.5). For moso bamboo, an attractive green color in the bamboo culms was achieved by treating the specimens with 1% methanol-borne copper acetate [Cu(CH₃COO)₂] at 60°C for 30 min. The a* value of treated specimens was −13.3. In addition, results demonstrated that ultrasonic treatment was more effective on green color protection than conventional water bath treatment. When moso bamboo was treated with 1% copper acetate at 60°C in an ultrasonic bath for only 15 min, a remarkable green color with an a* value of −13.6 was obtained on the bamboo epidermis.     

毛竹材的材色及用H2O2脱色处理效果的研究

本文对毛竹材不同年龄和不同部位的材色进行了分析,并试验了H_2O_2对竹材的脱色处理效果。结果表明:毛竹材的材色与年龄和部位均有一定的关系,即随年龄增加材色变得较深,竹壁外侧的材色较内侧为深;过氧化氢对毛竹材具有较好的脱色效果,其处理时间对脱色效果也有一定的影响。     

基于近红外光谱技术的热处理竹材物理力学性能

探讨了近红外光谱(NIRs)技术对实现热处理毛竹分选和性能在线检测的可能性。采集了3种不同温度(150,180和210℃)热处理及未处理毛竹的径切面近红外光谱信息,应用主成分分析方法与偏最小二乘法对竹材进行分类,并建立了热处理竹材的材色、密度以及力学性能预测模型。结果表明:1)近红外光谱二阶导数谱图在7 004和6 452 cm-1等吸收带处很好地反映了竹材热处理对应化学成分的变化,表明了近红外光谱变化与化学成分变化的一致性,也说明了NIRs用于快速分析热处理竹材材性的可能性; 2)热处理竹材在主成分得分图中呈明显的聚类分布特征,说明了NIRs技术对于热处理竹材良好的分类能力; 3)材色预测模型的模型参数R2≥0.93、RPD均大于3.90,表现出了非常好的材色预测性能。气干密度、绝干密度以及抗弯强度预测模型的R2分别为0.83,0.85和0.82,RPD分别为2.42,2.59和2.34,能够满足竹材性能的评估精度要求。     

Influence of Heat Treatment on Color Change of Poplar

In this paper, Populus tomentosa was used as samples for heat treatment in order to find the initial effect rule of color change, when the temperature rose to180, 200 and 220 oC and the time was kept for 1, 2 and 3 h, respectively. The results are shown as follows: The color of treated wood can be changed obviously by the heat treatment. Under the same temperature, the color saturation becomes smaller and the difference of color becomes more obvious with the increase of the keeping time. Lightness and color...