西加云杉木材单宁铁变色因素及防治

摘要

为解决西加云杉木材加工中的铁变色问题,研究了西加云杉木材内单宁引发铁变色的因素,并探寻铁变色化学防治方法,为其加工利用提供理论依据。采用CIE-L a b色度体系对西加云杉木材的铁变色现象进行评价,通过控制变量法分别研究木材含水率(40%,60%,80%和饱水状态)、铁离子质量分数(0.01%,0.05%,0.1%,0.5%和1%)、反应温度(25,45,65,85和95°C)及时间(0 min、1 min、5 min、10 min、30 min、1 h、6 h、12 h和24 h)等因素对西加云杉木材表面颜色的影响,并研究了草酸、次磷酸、磷酸二氢钠、乙二胺四乙酸二钠(EDTA·2Na)试剂对西加云杉木材铁变色防治处理的效果。结果表明:以上因素均对西加云杉木材的铁变色有不同程度的影响,其中,铁离子质量分数、反应温度和反应时间等因素都与变色严重程度呈正相关,即铁离子质量分数为0.01%、反应温度为25°C,反应时间为1 min时木材变色程度均最小。当含水率为40%时,变色严重程度相对较低;当含水率高于40%时,变色程度随含水率增加有增大趋势;当含水率为60%左右时,变色程度较为严重;之后,变色程度在一定范围内波动。2%草酸、5%磷酸二氢钠和2%草酸+5%磷酸二氢钠的组合均能有效防治铁变色;3%草酸对消除铁变色有一定效果,当加入0.5%EDTA·2Na螯合剂时效果更优,为避免返色,应选择3%草酸+0.5%EDTA·2Na药剂进行除色处理。当铁离子质量分数较低时,可通过降低木材含水率、避免高温及长时间接触来减轻铁变色现象;通过对其加工表面喷涂2%草酸、5%磷酸二氢钠或2%草酸+5%磷酸二氢钠试剂组合可以有效预防木材铁变色;对于已经发生铁变色的木材,可采用3%草酸配合0.5%EDTA·2Na进行涂刷处理,消除已产生的变色。