■陳宏偉，宋魁彥 Chen Hongwei,Song Kuiyan

(東北林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱 150040）

涂飾是保護(hù)家具，延長(zhǎng)家具使用壽命的一種簡(jiǎn)單有效措施，不但可以對(duì)木材起到一定的保護(hù)作用，還可以對(duì)木材起到裝飾的作用。隨著綠色環(huán)保理念的深入，環(huán)境友好型涂料取代傳統(tǒng)溶劑型涂料是大勢(shì)所趨，其中木蠟油不含三苯、甲醛以及重金屬等有毒有害成分，涂飾在木制家具上，不僅可以強(qiáng)化紋理，還可以使家具顏色發(fā)生變化，對(duì)家具起到保護(hù)、滋養(yǎng)和增強(qiáng)天然紋理質(zhì)感的作用。本文對(duì)木蠟油涂飾的裝飾效果進(jìn)行定量化分析研究，以期為木蠟油涂飾裝飾效果的深入研究提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

（1）水曲柳弦切單板，含水率控制在（12±2）%；木蠟油底油與面油、鬃毛刷。

（2）砂磨機(jī)、氣動(dòng)噴槍、電子分析天秤、智能數(shù)顯恒溫磁力攪拌器、KONICA MINOLTA-CM2300D分光測(cè)色儀、WGG-60數(shù)顯光澤度計(jì)、TR200手持式粗糙度測(cè)定儀、Uniscan LA2800紫光掃描儀，電子分析天平。

1.2 試驗(yàn)方法

（1）使用砂光機(jī)對(duì)試件依次進(jìn)行打磨，先使用120目砂紙順木材紋理方向打磨60s，使用氣動(dòng)噴槍吹凈家具表面木屑后，再使用180目砂紙順木材紋理方向打磨30s，打磨后使用氣動(dòng)噴槍吹凈木材表面木屑。

（2）涂飾過(guò)程主要包括攪拌混合、木蠟油底油涂布、擦去浮油、底油干燥后修整、木蠟油面油涂布、擦去浮油、面油干燥后修整七個(gè)過(guò)程。

① 攪拌混合：首先將木蠟油以600r/min的速度進(jìn)行攪拌15min后，使用電子分析天秤稱(chēng)取一定量的混合后木蠟油放入燒杯中。② 木蠟油底油涂布：使用鬃毛刷蘸取燒杯中定量的木蠟油順木材紋理勻速涂布于木材上，并且在涂飾過(guò)程中仍以300-500r/min的速度持續(xù)攪拌木蠟油。③ 擦去浮油：木蠟油涂飾15min后，以圓圈式手法使用白色不掉毛棉布將木材表面浮油擦去。④ 底油干燥后修整：待底油實(shí)干后，使用砂紙順木材表面紋理方向輕微打磨，將表面毛刺打磨掉的同時(shí)不能露出白茬。⑤ 木蠟油面油涂布：使用鬃毛刷蘸取燒杯中定量的木蠟油順木材紋理勻速涂布，并且在涂飾過(guò)程中仍以300-500r/min的速度持續(xù)攪拌木蠟油。⑥ 擦去浮油：木蠟油涂飾15min后，以圓圈式手法使用白色不掉毛棉布將木材表面浮油擦去。⑦ 面油干燥后修整：待面油實(shí)干后，使用砂紙順木材表面紋理方向輕微打磨，將表面毛刺打磨掉的同時(shí)不能露出白茬。

1.3 檢測(cè)方法

（1）材色

通過(guò)分光光度計(jì)對(duì)木蠟油涂飾前后家具表面顏色進(jìn)行測(cè)量，每個(gè)試件取3個(gè)呈“之”字形分布的測(cè)量點(diǎn)，測(cè)量結(jié)束后計(jì)算其平均值作為最終測(cè)量值[1-2]。

（2）表面光澤度

■圖1 水曲柳家具表面涂飾前后變化

■圖2 涂飾前后的光澤度變化

■圖3 涂飾前后的橫紋粗糙度變化

■圖4 涂飾前后的灰度值變化

通過(guò)WGG-60數(shù)顯光澤度計(jì)測(cè)量木蠟油涂飾木材前后順紋與橫紋光澤度，數(shù)值分別記作GZL（%）和GZT（%），對(duì)每塊試樣在指定的被測(cè)面進(jìn)行多點(diǎn)多次（3點(diǎn)，2次）測(cè)量，測(cè)量完成后取平均值作為試樣的最終測(cè)量數(shù)值。

（3）表面粗糙度

采用TR2000表面粗糙度測(cè)定儀對(duì)木蠟油涂飾前后的木材進(jìn)行表面粗糙度檢測(cè)，選擇垂直于木材紋理方向的輪廓算術(shù)平均偏差、微觀不平度十點(diǎn)高度、輪廓最大高度三個(gè)參數(shù)作為木材表面粗糙度的評(píng)定參數(shù)，測(cè)試完成后計(jì)算不同參數(shù)的算術(shù)平均值作為最終測(cè)量值。

（4）紋理凸顯性

將100mm×50mm規(guī)格均分成4等份，然后在每個(gè)方格中的任一紋理處選擇一點(diǎn)作為紋理提取單元，取四點(diǎn)平均值作為最終的測(cè)量值，將需要測(cè)試的試件使用電子掃描儀生成圖片，通過(guò)Photoshop圖像處理軟件轉(zhuǎn)化成灰度圖片，進(jìn)行灰度值測(cè)量。

（5）視覺(jué)心理量

篩選出10個(gè)心理量詞，分別為：豪華、素雅、自然、刺激、溫暖、冷淡、細(xì)膩、粗獷、上乘、莊重，評(píng)分尺度為7級(jí)（-3~3），評(píng)分極差為1，受試者共計(jì)321人，測(cè)試選擇晴天時(shí)上午9:00-11:00時(shí)的室內(nèi)自然光線，觀測(cè)時(shí)受試者均靜坐5min后開(kāi)始測(cè)試。

2 結(jié)果與討論

2.1 表面材色

如圖1所示，木蠟油涂飾前與涂飾后的水曲柳家具表面材色對(duì)比得出：涂飾后家具明度下降幅度在5%~16%范圍之間，說(shuō)明經(jīng)木蠟油涂飾后的水曲柳家具顏色變深變暗；紅綠軸色品指數(shù)上升范圍在26%~48%；黃藍(lán)軸色品指數(shù)上升范圍在26%~50%之間，說(shuō)明經(jīng)木蠟油涂飾后的家具表面明顯趨向于紅色、黃色；家具表面色差值增加范圍在6.94~15.99之間，說(shuō)明經(jīng)木蠟油涂飾后的水曲柳家具色差較大[3]。

2.2 表面光澤度

木蠟油涂飾是一種表面修飾手段，能夠使家具表面光澤度發(fā)生變化，從而達(dá)到一種更加自然的裝飾效果[4]。如圖2所示，淺黃色代表涂飾前的順紋光澤度，暗紅色代表涂飾前的橫紋光澤度，綠色代表涂飾后的順紋光澤度，橘紅色代表涂飾后的橫紋光澤度，其中順紋光澤度上升幅度范圍在443%~880%之間，橫紋光澤度上升幅度范圍在523%~971%之間，說(shuō)明木蠟油涂飾對(duì)水曲柳家具表面光澤度有顯著增強(qiáng)效果，但由于木蠟油本身的特性，涂飾后雖然光澤度值上升范圍較大，但涂飾后不是亮光效果，木制品表面保持了木材天然紋理對(duì)光線漫反射所形成的啞光及半啞光效果，符合目前一些喜歡啞光效果家具的消費(fèi)者，滿(mǎn)足了人們回歸自然的審美要求[5]。

2.3 表面粗糙度

木蠟油會(huì)在家具表面形成一層薄而軟的膜，可以有效降低表面粗糙度，提高家具表面的順滑感[6]。

如圖3所示，從左到右第一個(gè)藍(lán)色代表涂飾前的Ra數(shù)值，橙色代表涂飾后的Ra數(shù)值，灰色代表涂飾前的Rz數(shù)值，黃色代表涂飾后的Rz數(shù)值，深藍(lán)代表涂飾前的Ry數(shù)值，綠色代表涂飾后的Ry數(shù)值，水曲柳家具涂飾后橫紋輪廓算術(shù)平均偏差平均下降33%、微觀不平度十點(diǎn)高度平均下降30%、輪廓最大高度平均下降31%。三項(xiàng)參數(shù)綜合反映涂飾后家具表面粗糙度的下降趨勢(shì)，說(shuō)明經(jīng)木蠟油涂飾后，水曲柳家具表面更加光滑[7]。

2.4 紋理凸顯性

木材具有大自然賦予的無(wú)與倫比的獨(dú)特美感，這主要體現(xiàn)在其紋理上，弦切面紋理多以山峰狀、拋物線狀為主，徑切面多以通直紋理為主，而橫切面則為類(lèi)似于同心圓狀的紋理。RGB顏色系統(tǒng)是采用256個(gè)整數(shù)來(lái)表示灰度的，255表示白色，0表示黑色，數(shù)值與灰度等級(jí)呈負(fù)相關(guān)，數(shù)值越小代表灰度等級(jí)越高，相反數(shù)值越大代表灰度等級(jí)越低。紋理灰度與背景灰度的對(duì)比值為灰度對(duì)比度，灰度對(duì)比度降低則說(shuō)明紋理凸顯更加明顯[8]。

■圖5 涂飾前后的灰度圖像

如圖4 所示，橘紅代表涂飾前的紋理灰度，黃色代表涂飾后的紋理灰度，灰色代表涂飾前的背景灰度，藍(lán)色代表涂飾后的背景灰度，水曲柳木材涂飾木蠟油后的紋理灰度降低了25%，背景灰度降低16%，說(shuō)明水曲柳木材涂飾木蠟油后灰度等級(jí)提高，水曲柳家具涂飾木蠟油前的灰度對(duì)比度在0.71~0.96之間，涂飾后在0.64~0.89之間，灰度對(duì)比度整體平均降低了10%，說(shuō)明木蠟油涂飾不僅不會(huì)掩蓋木材本身紋理，如圖5所示，還會(huì)顯著增強(qiáng)木材的天然紋理，達(dá)到更為優(yōu)越的表面裝飾效果[9]。

2.5 視覺(jué)心理量

涂飾是保護(hù)家具，延長(zhǎng)家具使用壽命的一種簡(jiǎn)單有效措施，不但可以對(duì)木材起到一定的保護(hù)作用，還可以起到裝飾的作用[10]。木蠟油涂飾前的水曲柳木材給人的豪華感較低，涂飾后豪華感增加了4.2級(jí)；涂飾前給人的素雅感較高，涂飾后素雅感降低了2級(jí)；涂飾前給人的自然感相對(duì)較低，涂飾后自然感增加了0.5級(jí)；涂飾前給人的刺激感較低，涂飾后刺激感增加了1.4級(jí)；涂飾前給人的溫暖相對(duì)較低，涂飾后溫暖感增加了0.8級(jí)；涂飾前給人的冷淡感較高，冷淡感降低了3.8級(jí)；涂飾前給人的細(xì)膩感相對(duì)較低，涂飾后細(xì)膩感增加了1級(jí)；涂飾前給人的粗獷感較高，涂飾后粗獷感降低了0.4級(jí)；涂飾前給人的上乘感相對(duì)較低，涂飾后上乘感增加了1.1級(jí)；涂飾前給人的莊重感較低，涂飾后莊重感增加了3.2級(jí)[11-13]。

木蠟油涂飾后水曲柳家具在豪華感、自然感、刺激感、溫暖感、細(xì)膩感、上乘感、莊重感等方面等級(jí)升高，其中豪華感增加最明顯，其次是莊重感、刺激感、上乘感、細(xì)膩感，溫暖感與細(xì)膩感增加幅度相對(duì)較低；在素雅感、冷淡感、粗獷感等方面等級(jí)降低，其中冷淡感降低幅度最多，其次是素雅感，而粗獷感降低幅度相對(duì)最少[14-16]。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著綠色環(huán)保理念的深入，環(huán)境友好型涂料取代傳統(tǒng)溶劑型涂料是大勢(shì)所趨，其中木蠟油不含三苯、甲醛以及重金屬等有毒有害成分，涂飾在木制家具上，不僅可以強(qiáng)化紋理，還可以使家具顏色發(fā)生變化，對(duì)家具起到保護(hù)、滋養(yǎng)和增強(qiáng)天然紋理質(zhì)感的作用由以上研究可知，水曲柳家具經(jīng)木蠟油涂飾后表面顏色變深并趨向于紅色、黃色，并能有效降低水曲柳家具表面粗糙度，提高木材表面光澤度，但整體效果仍為半啞光效果，滿(mǎn)足了人們回歸自然的審美要求，水曲柳家具經(jīng)木蠟油涂飾后可以使木材漂亮、自然的紋理凸顯得更加清晰，使家具表面達(dá)到更為優(yōu)越的裝飾效果，水曲柳家具經(jīng)木蠟油涂飾后在豪華、莊重、刺激、上乘、細(xì)膩、溫暖自然等方面的感覺(jué)有所增加，在冷淡、素雅、粗獷等方面的感覺(jué)有所減弱。綜上所述，木蠟油表面修飾可以改變木材的表面視覺(jué)特性，增強(qiáng)水曲柳家具表面裝飾效果。