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Discoloration of Three Rattan Canes

3种棕榈藤藤材变色的研究


This paper deals with the discolorations of the canes of three rattan species, I.e., Calamus simplicifolius , Calamus tetradactylus , Daemonorups margaritae and its cause. The apparatus, X25F Xenon Fade Meter and CR-300 Chromatic Aberration Meter and the extractions, hot water and alcohol-benzene were applied for the test. The preliminary results indicated that the discoloration of D. margaritae was severer than the other. This is related with extract of the rattan cane because quantity of photoinduced discoloration (Δ E*ab) was significantly decreased after extracting and the quantity of the extract of D. margaritae was largest than the other. There was similar effect between the hot water and alcohol-benzene extracting on the discoloration.


全 文 :第 wt卷 第 x期
u s s x年 | 月
林 业 科 学
≥≤Œ∞‘׌„ ≥Œ∂ „∞ ≥Œ‘Œ≤„∞
∂²¯1wt o‘²1x
≥ ³¨qou s s x
v种棕榈藤藤材变色的研究
吴玉章 周 宇
k中国林业科学研究院木材工业研究所 北京 tsss|tl
关键词 } 棕榈藤 ~变色 ~抽出物
中图分类号 }≥xywn 1t 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kussxlsx p sutt p sv
收稿日期 }ussw p sw p st ∀
基金项目 }国家十五攻关/棕榈藤防霉及色泽保护技术0项目研究 ∀
∆ισχολορατιον οφ Τηρεε Ρατταν Χανεσ
• ∏≠∏½«¤±ª «²∏≠∏
k Ρεσεαρχη Ινστιτυτε οφ Ωοοδ Ινδυστρψo ΧΑΦ Βειϕινγ tsss|tl
Αβστραχτ } ׫¬¶³¤³¨µ§¨¤¯¶º¬·«·«¨ §¬¶¦²¯²µ¤·¬²±¶²©·«¨ ¦¤±¨ ¶²©·«µ¨¨µ¤·¤±¶³¨¦¬¨¶o¬q¨ qo Χαλαµυσσιµπλιχιφολιυσo Χαλαµυσ
τετραδαχτψλυσo ∆αεµονορυπσ µαργαριταε ¤±§¬·¶¦¤∏¶¨ q ׫¨ ¤³³¤µ¤·∏¶o ÷uxƒ ÷ ±¨²± ƒ¤§¨  ·¨¨µ¤±§ ≤• p vss ≤«µ²°¤·¬¦
„¥¨µµ¤·¬²±  ·¨¨µ¤±§·«¨ ¬¨·µ¤¦·¬²±¶o«²·º¤·¨µ¤±§¤¯¦²«²¯p¥¨ ±½¨ ±¨ º¨ µ¨ ¤³³¯¬¨§©²µ·«¨ ·¨¶·q׫¨ ³µ¨ ¬¯°¬±¤µ¼ µ¨¶∏¯·¶¬±§¬¦¤·¨§
·«¤··«¨ §¬¶¦²¯²µ¤·¬²±²© ∆ q µαργαριταε º¤¶¶¨√¨ µ¨µ·«¤±·«¨ ²·«¨µq׫¬¶¬¶µ¨ ¤¯·¨§º¬·« ¬¨·µ¤¦·²©·«¨ µ¤·¤±¦¤±¨ ¥¨¦¤∏¶¨ ∏´¤±·¬·¼
²©³«²·²¬±§∏¦¨§ §¬¶¦²¯²µ¤·¬²± k∃ Ε 3 αβl º¤¶¶¬ª±¬©¬¦¤±·¯¼ §¨¦µ¨¤¶¨§¤©·¨µ ¬¨·µ¤¦·¬±ª ¤±§·«¨ ∏´¤±·¬·¼ ²©·«¨ ¬¨·µ¤¦·²© ∆ q
µαργαριταε º¤¶ ¤¯µª¨¶··«¤±·«¨ ²·«¨µq ׫¨µ¨ º¤¶¶¬°¬¯¤µ ©¨©¨¦·¥¨·º¨ ±¨ ·«¨ «²·º¤·¨µ¤±§¤¯¦²«²¯p¥¨ ±½¨ ±¨ ¬¨·µ¤¦·¬±ª²± ·«¨
§¬¶¦²¯²µ¤·¬²±q
Κεψ ωορδσ} µ¤·¤±~§¬¶¦²¯²µ¤·¬²±~ ¬¨·µ¤¦·
棕榈藤kµ¤·¤±l是热带和亚热带森林中多用途植物 o是仅次于木材和竹材的林产品 o具有很高的经济价
值k许煌灿等 ot||v ~t|||l ∀自古以来 o藤主要用来制作家具 o在我国藤家具制造业已有 tss多年的发展历
史 ∀藤家具美观 !轻便 !耐用 o深受人们喜爱 o产品畅销国内外 ∀但是 o藤材的变色影响了藤条的质量和等级 o
进而影响商品的外观 o左右商品的价值 ∀变色原因有多种 o生物的k如微生物繁殖l !化学的k如金属离子 !酸
碱作用l及物理的k如光和热l等k 村神哉等 ot|z| ~陆文达 ot||v ~ 村神哉 oussul ∀藤材变色有霉菌引起的
霉变色 o还有因藤材及其制品长时间暴露而导致颜色加深的光氧化变色 o本研究重点探讨其光氧化变色 ∀
1 材料与方法
t1t 材料 本研究所用藤材单叶省藤 k Χαλαµυσ σιµπλιχιφολιυσl !白藤 k Χαλαµυσ τετραδαχτψλυσl和黄藤
k ∆αεµονοροπσ µαργαριταεl均采自广东高要金鸡坑林场 ∀约 ts年 o丛生 o白藤植株茎长 w ∗ y ° o黄藤和单叶省
藤植株茎长 ts ∗ tx ° o攀缘在杉树k Χυννινγηαµια λανχεολαταl上 ∀采集的藤条首先去除叶鞘 o保留藤茎并气
干 ∀气干后在藤茎的节间截取 tss °°长的小段 o纵向剖切 u ∗ v °°厚的小薄片 o用于测色 !衰减试验和抽出
处理等 ∀每个条件选取 x个重复 ∀
t1u 方法 抽出处理参照 Š…Π× uyzz1w p |v和 Š…Π× uyzz1y p |w进行 o将小薄片进行热水和苯醇≈苯Β乙醇 €
uΒtkςΠςl 抽出处理 ∀热水处理 v «o苯醇处理 t周 ∀处理试片气干 ~衰减试验利用人工方法促进变色 o所用
设备为 ÷uxƒ氙衰减仪k日本 | o试验机株式会社 o÷ ±¨²± ƒ¤§¨  ·¨¨µo ÷uxƒl ∀试验条件 }照度 wu • #°pu o温
度 xs ∗ ys ε o湿度 ys h ∀每个处理条件分别照射 t !v !ts !vs !ys !{w «~利用色彩色差计k≤«µ²°¤·¬¦„¥¨µµ¤·¬²±
 ·¨¨µo≤• p vss o¤³¤±l对抽出处理前后 !衰减处理前以及各个衰减处理时段的试片进行测色 ∀为了减小测色
误差 o标定测色位置 o每次都对同一位置测色 ∀
2 结果与讨论
u1t 藤材的变色 新采伐的 v种藤材的藤条表皮呈浅黄色或白色 o但自然放置后其颜色均会逐渐加深 o尤
其黄藤变色最快 ∀肉眼观察黄藤 !单叶省藤颜色变化较大 o室外自然放置 t年后表面呈深棕色或深褐色 o而
白藤变色较小 ∀据腰希申等kt||{l对这 v种藤的电镜观察 o藤茎最外层为蜡质层 !角质层和表皮组织构成的
保护层 o紧邻表皮组织的是维管束组织 ∀实际观察表明 o藤茎最外侧的蜡质层和角质层透明无色 o变色发生
在表皮组织以内的部分 ∀剖开藤茎观察 o内部颜色呈浅黄色或白色 o与初始颜色相近 ∀这说明颜色变深只是
藤茎表面很薄的一层 o而内部变化不大 ∀
从化学组成来看 o藤材与木材相同 o主要由纤维素 !半纤维素和木质素三大成分构成 o还有一些内含物 ∀
木材的表层变色是一个复杂的光化学作用 o既有吸收光的辐射问题 o又有氧化问题k葛明裕 ot|{xl ∀同样 o藤
材的表面变色问题也与吸收光的辐射 !氧化等密切相关 ∀
本研究利用氙衰减仪对未经任何处理的藤材进行加速变色试验 o结果见表 t ∀表 t结果显示 }v种藤材
经氙衰减处理 {w «后明度kΛ3 l下降 o红绿轴色度指数k α3 l上升 o单叶省藤和白藤的黄蓝轴色度指数k β 3 l
值上升而黄藤的下降 ~其中 o以黄藤的变化最大 ∀
表 1 3 种藤材氙衰减 84 η的变色情况
Ταβ . 1 ∆ισχολορατιον οφ τηε ρατταν χανειν Ξενον ιρραδιανχε φορ 84 η
藤种 ≥³¨¦¬¨¶ ∃Λ3 ∃α3 ∃β 3 ∃ Ε 3 αβ
单叶省藤 Χq σιµπλιχιφολιυσ p ts1ux u1ws v1v{ tt1ts
白藤 Χqτετραδαχτψλυσ p ts1yt v1xt s1|s tt1uu
黄藤 ∆ q µαργαριταε p t{1vt y1yz p u1zv t|1y{
图 t结果表明 o藤材的变色主要是
表示黑白的 Λ3 和 α3 值的变化 o即光照
后藤材变暗 o颜色向红方向发展 ∀照射
初始 v种藤材的 Λ3 急剧下降 oα3 上升 o
照射 ts η后这种下降和上升的趋势停
止 o转向平缓变化 ∀在整个衰减过程中 o
β 3 的变化不明显 ∀
∃ Ε 3 αβ是 Λ3 oα3 oβ 3 v项指标综合变化的结果 ∀照射初始到 ts «之间 o∃ Ε 3 αβ明显增大 o其中 o黄藤
的变化比其他 u种都剧烈 ∀黄藤照射 ts «o单叶省藤和白藤照射 vs «后 ∃ Ε 3 αβ达到最大 o继续照射 o∃ Ε 3
αβ不发生明显变化 ∀
综上所述 ov种藤材变色明显 o以黄藤变色最为严重 ∀
图 t v种藤材的 Λ3 !α3 !β 3 及 ∃ Ε 3 αβ随照射时间的变化
ƒ¬ªqt ≤«¤±ª¨ ²©·«¨ Λ3 !α3 !β 3 ¤±§ ∃ Ε 3 αβ º¬·«·«¨ ·¬°¨²©¬µµ¤§¬¤·¬²±
ο 黄藤 ∆ q µαργαριταε ~ τ 白藤 Χqτετραδαχτψλυσ~ ϖ 单叶省藤 Χq σιµπλιχιφολιυσq
u1u 变色原因 了解变色
原因为探索合理有效的防变
色方法提供科学依据 ∀抽出
物是影响木材变色的原因之
一k 村神哉 ot|z| ~葛明裕 o
t|{xl ∀据此 o对 v种藤材进
行了热水和苯醇抽出处理 o
然后再进行衰减处理 o测定
变色情况 o结果见表 u ∀
抽出处理后 o∃Λ3 和
∃α3 明显减小 oΛ3 和 α3 几
乎达到了不变的程度 ∀ ∃β 3
有所增大 o亦即 β 3 提高 ∀从
∃ Ε 3 αβ的变化来看 o单叶省
藤和白藤下降 xs h 左右 o黄
藤下降 {s h 左右 ∀尤其黄
藤 o由变色最大变到几乎肉
眼观察不到变色 ∀由此说明 o抽出处理对藤材的变色有很大影响 o换言之 o藤材的变色与其内含物密切相关 ∀
由表 u可知 o热水抽出和苯醇抽出对 ∃ Ε 3 αβ影响的差异不明显 ∀
图 u表示抽出处理藤材的 ∃ Ε 3 αβ随照射时间而变化的情况 ∀照射初始到 ts «之间 o∃ Ε 3 αβ明显增
加 o但黄藤以及热水抽出处理的单叶省藤和白藤比未抽出处理的增加幅度小 o尤其黄藤更明显 ∀苯醇抽出处
理的单叶省藤和白藤与未抽出处理的相当 ∀随着照射时间的延长 ov种藤材的 ∃ Ε 3 αβ变化幅度不大 ∀
为进一步说明抽出物的影响 o对 v种藤材的热水和苯醇抽出物进行了定量分析 o结果见表 v ∀由表 v可
知 ov种藤材中黄藤抽出物含量最高 o达 vs h左右k热水抽出物 us h左右 o苯醇抽出物 ts h左右l o其次是白
utu 林 业 科 学 wt卷
藤 otz h左右k热水抽出物 tv h左右 o苯醇抽出物 w h左右l o单叶省藤 ts h左右k热水抽出物 y h左右 o苯醇抽
出物 w h左右l ∀白藤和单叶省藤的苯醇抽出物含量比较接近 o在 w h左右 ∀黄藤的抽出物含量明显高于其
他 u种藤 ∀这是黄藤变色度比其他 u种藤材大的原因 ∀
表 2 抽出处理藤材氙衰减 84 η的变色情况
Ταβ . 2 ∆ισχολορατιον οφ τηε εξτραχτεδ ρατταν χανειν Ξενον ιρραδιανχε φορ 84 η
藤种
≥³¨¦¬¨¶
抽出方法
∞¬·µ¤¦·¬²± ∃Λ
3 ∃α3 ∃β 3 ∃ Ε 3 αβ
对照 ≤²±·µ²¯ p ts1ux u1ws v1v{ tt1ts单叶省藤
Χq σιµπλιχιφολιυσ 热水 ‹²·º¤·¨µ s1|v s1uy x1uu x1vs苯醇 „¯ ¦²«²¯p¥¨ ±½¨ ±¨ p w1ss s1vt v1tu x1ts
对照 ≤²±·µ²¯ p ts1yt v1xt s1|s tt1uu白藤
Χqτετραδαχτψλυσ 热水 ‹²·º¤·¨µ s1zs s1sy y1tv y1t{苯醇 „¯ ¦²«²¯p¥¨ ±½¨ ±¨ p x1zy s1wy u1x| y1xs
对照 ≤²±·µ²¯ p t{1vt y1yz p u1zv t|1y{黄藤
∆ q µαργαριταε 热水 ‹²·º¤·¨µ p s1us p s1|v w1uw w1v{苯醇 „¯ ¦²«²¯p¥¨ ±½¨ ±¨ p t1yu p s1tv u1wu v1tu
图 u 抽出方法对藤材 ∃ Ε 3 αβ的影响
ƒ¬ªqu ∞©©¨¦·²©·«¨ ¬¨·µ¤¦·¬²± ²±·«¨ ∃ Ε 3 αβ ©²µ·«¨ µ¤·¤± ¦¤±¨
ο 素藤 ≤²±·µ²¯ ~ω 热水抽出 ‹²·º¤·¨µ~π 苯醇抽出 „¯ ¦²«²¯p¥¨ ±½¨ ±¨
表 3 3 种藤材的热水和苯醇抽出物含量
Ταβ . 3 Χοντεντ οφ τηε εξτραχτ οφ τηε ρατταν χανε h
单叶省藤 Χq σιµπλιχιφολιυσ 白藤 Χqτετραδαχτψλυσ 黄藤 ∆ q µαργαριταε
苯醇
„¯ ¦²«²¯p¥¨ ±½¨ ±¨
热水
‹²·º¤·¨µ
合计
ײ·¤¯
苯醇
„¯ ¦²«²¯p¥¨ ±½¨ ±¨
热水
‹²·º¤·¨µ
合计
ײ·¤¯
苯醇
„¯ ¦²«²¯p¥¨ ±½¨ ±¨
热水
‹²·º¤·¨µ
合计
ײ·¤¯
w1su y1s| ts1tt v1|v tv1st ty1|w |1xz t|1yz u|1uw
3 结论

v种藤材变色研究结果表明 o抽出物是影响其变色的主要原因 ∀抽出处理后 o黄藤的 ∃ Ε 3 αβ下降 zx h
左右 o单叶省藤和白藤分别下降 xs h左右 ∀在影响变色方面 o热水抽出和苯醇抽出相近 ∀v种藤材抽出物含
量定量分析结果为进一步说明抽出物对变色的影响提供了参考依据 ∀
参 考 文 献
村神哉 o梅原 雄 qt|z| q木材调色ktl q北海道林产试验报告 oy{ }|u p twx
村神哉 qussu q木材的变色 q木材工业 otykul }x p {
葛明裕著 qt|{x q木材加工化学 q哈尔滨 }东北林业大学出版社 otst p tsz
陆文达主编 qt||v q木材改性工艺学 q哈尔滨 }东北林业大学出版社 otst p tyu
许煌灿 o吴金坤 o尹光天 qt||| q棕榈藤的研究和开发 q世界林业研究 otukxl }vz p wu
许煌灿 o尹光天 o李意德 o等 qt||v q我国棕榈藤天然分布及其利用研究 q林业科学研究 oykwl }v{s p v{|
腰希申 o李 o许煌灿 o等 qt||{ q棕榈藤的电镜观察 ´ }藤基部分的电镜观察 q林业科学 ovwkvl }tsw p ts|
vtu 第 x期 吴玉章等 }v种棕榈藤藤材变色的研究