木材颜色不仅是木材表面视觉物理量的一个重要特征,而且是评价木材质量并决定木材产品商品价值的一个重要指标,对木材的加工利用具有重要意义。 木材颜色也是短周期速生人工用材林木材的一个重要指标,其色度学指标直接关系到木材表观质量,影响木材使用价值及利用率。 泡桐(Paulownia elongata)、杨树(Populus tomentosa Carr.)、樟子松(Pinus sylvistris var. mongolica)是我国北方主要速生人工用材林树种,种植面广,蓄积量高,工业用量大,广泛用于家具、建材等领域,这三种木材的变色防治是有关生产、科研部门急需解决的技术难题。 本文根据美国学者Wilcox鉴定木材变色类型的方法,对泡桐木材变色类型进行了确定;揭示了泡桐木材为真菌诱导型微生物变色,分离并鉴定了两种变色真菌;并对泡桐木材变色原因、机理、规律进行了深入系统研究,利用红外谱图(FTIR)及光电子能谱(ESCA)、TC-PIIG全自动测色色差仪等对泡桐木材进行了检测分析,木材化学成分含量变化分析结果表明,在真菌引起变色的泡桐木材中,纤维素含量变化不明显,半纤维素发生很明显的降解或分解。从红外谱图(FTIR)及化学光电子能谱(ESCA)可以分析表明,在真菌作用下,泡桐木材化学成分发生了较大变化,具有羧基的半纤维素和少量纤维素发生变化,半纤维素比纤维素和木素更容易发生降解反应。木材的成分、结构发生变化,从而引起木材颜色发生变化。真菌作用下泡桐木材变色规律为,色差△E~*变化非常明显,随着时间的推移,数值呈上升趋势,木材表现为木材白度下降,木材前期由乳白色变红,后期逐渐变黑、变暗。根据微生物变色原理,研究了有效的防治泡桐木材变色技术。通过研究,弄清了泡桐木材在微生物作用下颜色变化规律及木材主要成分变化趋势,以及生成变色物质的变化历程,阐明了泡桐木材变色机理,为防止各种变色物质的形成切断渠道,堵住变色物质源头,为泡桐木材变色的防治提供重要的科学依据。 研究确定了樟子松变色属于微生物变色类型,研究了樟子松在不同湿度、水分、氧气、酸碱度等外界环境适宜条件下樟子松变色规律,找到了有效控制樟子松变色的理论途径与适宜的环保型木材化学试剂,从而为樟子松变色防治提供理论依据与技术支撑。 针对细菌致杨木湿心材变色,研究出了以氧化型及还原型脱色配方均可对杨木湿心材进行脱色的两种配方,对杨树木材湿心材脱色具有重要意义。 本研究的创新点是首次对泡桐木材变色类型确定为微生物诱导木材变色,分离两种变色真菌,揭示了泡桐木材变色机理;确定了樟子松微生物变色类型,阐明了樟子松变色规律及条件;研究出了杨树木材有效的湿心材脱色技术;找到了有效控制这三种木材的变色途径,形成了对泡桐、杨树、樟子松木材变色及防治的理论、方法及相关技术;以上创造性成果的取得对这泡桐、杨树、樟子松木材变色研究与生产防治具有重要理论