PDF《高温热处理对竹束颜色和平衡含水率的影响》

1 材料与方法 1.1 材料疏解新鲜毛竹 Phyllostachys pubescens 竹束, 购自湖南益阳桃江县,竹龄

4 年.竹束含水率大

139 第32 卷中南林业科技大学学报于50%,长度为

450 mm.竹束试件要求无变色、 霉变等可见缺陷. 1.2 仪器与设备 高温热处理箱(长沙市金来林业有限公司, 型号 :Ф325*650);

WCS- 色差仪(上海精密科 学仪器有限公司,型号 :WSC-S);

全自动电脑 恒温干燥箱 ( 杭州蓝天化验仪器厂,型号:DHG- 9203C ). 1.3 方法与步骤 对竹束进行干燥和高温热处理时,干燥温度 恒定为120 ℃, 热处理温度(

140、

160、180 和200℃)和时间(0.

5、

1、2 和3h)均为

4 个水平, 总共进行

16 组干燥 - 热处理试验.在干燥 - 热处 理的初期升温段,从室温升高到 120℃,升温速度 控制在 20℃ /h,在120℃附近保温至竹束含水率 干燥到 12% 以下.当竹束含水率降低到 12% 以内 后,再将高温热处理箱内温度升高到试验设定值 (

140、

160、180 和200℃),并保持相应时间(0.

5、

1、2 和3h).干燥 - 热处理结束后,关闭加热器, 使高温热处理箱温度逐渐降低到 80℃,再打开蒸 汽发生器对竹束进行调湿处理 ( 约10 min).调湿 结束后,将高温热处理箱温度降至室温,再取出 竹束,在室内放置

30 d 后用于颜色和平衡含水率 的测量.木材颜色的测量和计算采用国际照明委 员会推荐的 CIE 标准色度学系统(L* a* b* )进行. 测量热处理竹和对照件的平衡含水率时,先称取 在室内放置

30 d 后的竹束初始质量,再将其烘至 绝干,称取绝干质量 , 反算出不同处理条件下竹束 的平衡含水率.

2 结果与讨论 2.1 高温热处理对竹束颜色的影响 图1显示了干燥 - 热处理竹束与对照竹束的外 观颜色对比.在图中,除了对照竹束外,每1行中的

4 个热处理试件具有相同的处理温度(温度 标在图右边),每1列具有相同的处理时间(时 间标在图下边).从图中可以看出,处理温度达 到160 ℃以上,与对照竹束相比,竹束呈现出明 显的装饰性咖啡色, 温度越高, 竹束颜色变化越大. 在同一热处理温度条件下,随着热处理时间的延 长,竹束颜色略呈增加趋势;

温度越高,处理时 间对竹束颜色变化的影响越不显著.除了定性观 察干燥 - 热处理处理前后竹束颜色的直观变化外, 本研究还使用色差计定量分析了干燥 - 热处理对竹 束明度(L* )和黄蓝色品指数(b* )的影响规律. 图1高温热处理处理竹束与对照竹束颜色对比 Fig.

1 Color comparison of thermal treated and untreated bamboo bundles 图2和图

3 分别表示了干燥 - 热处理对竹束 明度和黄蓝色品指数的影响规律.由图

2 可知, 随着热处理温度的升高和时间的延长,竹束的明 度L* 逐渐降低.与对照件(L* =71.74)相比,在 本研究范围内,通过热处理可以使竹束的明度降 低13.71% ~ 66.28%.当处理温度高于

140 ℃时, 提高处理温度和延长处理时间能显著降低竹束的 黄蓝色品指数,但温度在

140 ℃时,高温热处理 对竹束黄蓝色品指数的影响不明显(见图 3). 与对照件(b* =20.4)相比,在本研究范围内, 通过热处理可以使竹束的黄蓝色品指数最多下降 63.36%.在上述两个色度学参数中,热处理对竹 材明度的影响最为显著,对黄蓝色品指数的影响 次之.方差分析表明,热处理温度和热处理时间 对竹束明度和黄蓝色品指数有显著影响,但热处 理温度对竹束颜色的影响程度比热处理时间对竹 束颜色的影响程度要大. 高温热处理竹材颜色的改变主要归因于热处 理过程中竹材细胞壁内主要成分的降解,尤其是 半纤维素中戊聚糖的降解 [16-18] .另外一个造成竹 材颜色改变的重要原因是竹材抽提物,特别是是 酚类物质含量的改变. 需要指出的是, 与染色不同, 孙润鹤,等:高温热处理对竹束颜色和平衡含水率的影响