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動(dòng)態(tài)
許多消費(fèi)者購買了實(shí)木家具,尤其是紅木家具后,使用時(shí)間久了會(huì)發(fā)現(xiàn)家具變色的情況,除了由于受到溫度、濕度的影響,光照也是影響木質(zhì)家具變色老化的因素。
由于太陽中紫外線波長(zhǎng)短、能量大,直接照射到木質(zhì)家具或者木質(zhì)家具涂層上會(huì)使其顏色改變、光澤度變差。改善木質(zhì)家具耐光老化性能如今也越來越受到重視。
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家具受到光照為什么會(huì)變色?
太陽光中的紫外光和可見光可以輻射到地球表面,木材在光照下會(huì)發(fā)生組分降解,從而產(chǎn)生木材變色的現(xiàn)象。而且不同波長(zhǎng)的光照對(duì)木材顏色的影響也是不同的,木材在波長(zhǎng)小于385nm的光線誘導(dǎo)下顏色會(huì)變深。
當(dāng)波長(zhǎng)大于480nm的光照射到木材表面時(shí),顏色會(huì)變淺。然而,不同樹種在光照的誘導(dǎo)下,變色的波長(zhǎng)范圍是不同的,而且同一樹種的不同部位也存在差異。
與可見光與紅外光相比,雖然紫外光在太陽光光譜中所占比例最少,但其光子能量非常高,破壞力極強(qiáng),而且最容易被木材吸收,是導(dǎo)致木材光降解的主要原因。
大部分木材在受到紫外光照射后都會(huì)發(fā)生變色。高能量的紫外光照射到木材表面后,會(huì)使木材表面的不飽和碳基、苯環(huán)、碳碳雙鍵等由基態(tài)激發(fā)到激發(fā)態(tài),使木材中的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)改變而顏色改變。
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什么因素會(huì)影響家具光降解?
(1)水分。水分是加速家具木材光降解的重要因素,當(dāng)木材置于潮濕的環(huán)境中受到光照會(huì)比單獨(dú)受到光照更容易降解變色。
這是因?yàn)樗謺?huì)更有利于木材內(nèi)的光化學(xué)反應(yīng),水分有助于打開光降解通道并且促進(jìn)光線達(dá)到本身不可及的區(qū)域。而且水分會(huì)讓木材的降解產(chǎn)物流失,這更容易導(dǎo)致木材發(fā)生變色。
(2)氧氣。木材在光降解的過程中會(huì)產(chǎn)生與氧氣可以結(jié)合的自由基,比如木材中含有苯氧自由基,會(huì)和氧氣反應(yīng)產(chǎn)生發(fā)色基團(tuán),導(dǎo)致木材表面變色;還有木質(zhì)素中的苯氧自由基會(huì)和氧氣反應(yīng)形成有色化合物鄰醌。而且氧氣可以催化光降解反應(yīng),讓紫外線具有光化學(xué)反應(yīng)傳遞性。
(3)木材結(jié)構(gòu)。通常來說闊葉材比針葉材更容易受光變色,因?yàn)殚熑~材中紫丁香基丙烷結(jié)構(gòu)較多,這一結(jié)構(gòu)對(duì)光吸收作用更強(qiáng)。低密度的木材比高密度的木材更容易受光變色,這是因?yàn)楦呙芏鹊闹旅苣静慕Y(jié)構(gòu)能夠減緩光和水分向木材內(nèi)傳遞。
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如何減少木材受光老化的現(xiàn)象?
(1)涂層。常見的涂層材料包括硝基清漆、聚氨酯清漆、醇酸清漆等。聚氨酯可以起到一定的保護(hù)耐光作用,若添加紫外線吸收劑則會(huì)由更好的效果。
(2)添加紫外線吸收劑。有機(jī)紫外線吸收劑主要分為三大類:水楊酸系、二苯甲酮系、苯并三唑系,其中苯并三唑系對(duì)紫外線吸收范圍最大,是有機(jī)吸收劑的首選。
無機(jī)紫外線吸收劑包括氧化鐵、氧化鋅、氧化亞鉛、氧化鋁、二氧化鈦等,無機(jī)紫外線吸收劑是粒徑小于100nm的納米粉末,具有量子尺寸效應(yīng),使得納米材料對(duì)某種波長(zhǎng)的光吸收帶有“藍(lán)移”現(xiàn)象,即吸收帶移向短波長(zhǎng)方向,具有較好的紫外線屏蔽性能。
(3)改性處理。改性處理來改善木材的耐光性能的方法比較多樣。比如使用酚醛樹脂浸漬木材,可以有效提高木材的耐光老化性能。還可以對(duì)木材進(jìn)行傳統(tǒng)燙蠟,也是一種綠色環(huán)保的改性手段來提高木材的耐光性。其他方法還包括乙?;幚?、熱處理、添加木蠟油、涂不透明涂層。
結(jié)語
木材的耐光老化性能的提高方法非常豐富,除了要保證其對(duì)紫外線的屏蔽和吸收作用外,還要注重綠色環(huán)保的特性,減少使用對(duì)環(huán)境有害的化學(xué)物質(zhì)。在開發(fā)方向上盡可能使用多組分復(fù)合涂料,來克服單組份涂料的缺陷。