红木类木材表面特性的研究

红木类木材表面特性的研究

作者：丛东云

来源：《艺术科技》2014年第06期

摘 要：随着改革开放经济的发展，人民的生活水平开始逐渐提高，与此同时，出于对原始自然和高雅品位的需求，购买红木质材的家具蔚然成风，而无论是消费者还是研究者对于红木的了解都亟待加深。本文从红木类木材属性入手，以红木材色、光泽度、粗糙度三个角度为框架分析了红木类木材表面特性。

关键词：红木；表面特性；材色；光泽度；粗糙度 1 红木类木材属性

（1）红木类木材的定义。2014年4月18日国家标准《红木》修订起草小组第二次工作会议在东阳中国木雕城内举行。参加这次会议的有全国各地的红木企业、科研院所、高等院校、质检机构和行业协会等代表，关于原《红木》标准进行了进一步的探讨以修订出红木新标准。各方代表会议中表明，在种属类方面，对于原《红木》标准中规定的5属8类33种基础之上需要进一步完善详细内容以求更加谨慎，在种属划定方面，需要进行适当的增加新的品种和减少少见的品种以便维护木材市场的秩序。在过去的实践证明，原标准对于促进木材市场健康发展、维护市场秩序等多个方面都起着重要的作用。这次新《红木》标准的指定令人期待。 （2）红木类木材的文化属性。红木制品的艺术和价值是以红木类木材作为载体来实现的。在研究红木之前，了解红木类木材的文化属性显得尤为重要。红木制品是我国的国宝，有着悠久的文化历史。据相关学者考证，我国的红木家具起源于明清两代。苏州地区是其发源地，苏州地区制作的黄花梨家具在中外都享有盛誉。清代的红木家具也继续发扬传统。后来在与西方文化交汇沟通中，红木家具形成了新的风格。红木凭其自身的实用性、价值性，有其独特的历史文化底蕴，这也使得研究红木类木材的特性问题显得尤为重要。 2 红木类木材的表面特性

（1）红木类木材的材色研究。材色的定义是反映木材表面视觉和心里感觉的最为重要的特征。描述木材材色通常使用颜色名词或者是颜色名词的组合。木材材色的相关原理，基于基本的光线物理属性。光线本身是没有颜色的，相关颜色的感受是光线照射在视网膜上，经过一系列的化学电信号的传递到大脑皮层，从而判断出颜色。同时也要注意木材的颜色不同于其他物质本身物理属性的特殊性。在这里就是说，木材的组成成分对于可见光谱中不同的光波的吸收和反射所决定材色。详细来说由短至长，对应为紫、蓝、绿、黄、红的不同颜色。 然而，材色不是一种固定的表面特性，木材的颜色受外界环境的影响会发生变色。但是木材的变色绝对不是一种简单的物理化学变化。总的概括来说，材色的改变是木材分子中发色基

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团相应变化中。在材色的改变过程中，光变色占主要的主导地位，起着不可忽视的重要作用。而光变色在不同种类的木材变色过程中所起到的作用是不同的。在光变色起的作用不明显时，木材的变色大抵是决定于光波的波长、光波的照射时间、树种和木材的品质。从木材自身的属性来讲，红木的提取物是影响变色的最大因素。所谓的红木的提取物是，在其构成分子表面和间隙的位置的一种化合物。该物质在红木的材质逐渐变得干燥的进度中，伴随着水分子的向上移动而到达红材的表面，在太阳光下发生氧化反应，从而使得木材变色。

（2）红木类木材的光泽度研究。光泽度的定义是对物体表面反射光线能力强弱的度量。相关的理论概念是物体表面对平面光波的反射率R为：R；（E2/EI）2。式中：El、E2分别表示入射光和反射光电场强度的幅值。反射率越大，光泽度越高。在光泽度这一表面特性的研究中，影响因素是有很多的。比如树种、表面平整程度、木材构造特征、侵填体和内含物、光线射入角度、木材切面等。

木材具有更加柔和的光泽度，而红木类木材比起其他一般木材具有更高的光泽度。在研究的开始，应该分析光泽度测量的原理。众所周知，木材是一种多孔性材料，也就是说木材的表面是由成排成列的小细胞分子组成的，形象的来讲，这些小细胞分子阻隔后就是成百上千的小型凹面镜，这样一来，一旦太阳光线的照射下，同时会呈现出漫反射或吸收部分光线的现象。在这种情况下，在视觉上的反应就是产生了更加柔和的光线。可以说，是木材表面的生物细胞的属性决定了木材光泽度的特殊性，而红木类木材的表面细胞使得光泽度更高的属性。在光泽度柔和的这一特性上，目前为止，是其他材料所不能够替代的。木材的光泽度的第二个影响的因素是木材的反射特性，并且这个因素具有直接的联系。具体来讲，平行纹理方向正反射量较大，垂直纹理方向正反射量较小，在这种情况下木材在不同方向的光泽度测量值以及光泽特性曲线也各不相同。具体的来看，日常生活中，人们可以通过各种物体的光泽度就会很容易判断出该物体的直接物理属性。光泽高且光滑的木材，硬、冷的感觉较强，冷暖感的相关性略差一些；当光泽度曲线平滑时，温暖感就强一些，由此可知，温暖感不但与颜色有关，而且也与光泽度有关。

（3）红木类木材的粗糙度研究。红木类木材的粗糙度定义是红木类木材在经过不同加工方法后再加上木材本身特性而在表面形成的微观几何形状。由定义可知红木类木材的粗糙程度是由加工方式和木材本身的特性所决定的。木材的粗糙度参数是相关木材的重要指标。通常来讲，关于红木类木材粗糙程度参数的测量方法，即接触式和非接触式两种，非接触式的木材产品表面粗糙度测量方法的案例有很多：1989年日本学者增田捻发表了木材表面加工状态与木材光泽感之间关系的研究报告，而且日本国在80年代已经有了商品化的非金属制品表面粗糙度测定仪；德国学者也在这方面进行了研究，并且有关德国学者在1991年提出了采用激光测量系统检测木材加工表面的不平度。近些年来，随着计算机技术的普及与发展，美国开始研究利用计算机视觉技术测量木质材料表面粗糙度，用该技术所测量的木材粗糙度参数的结果令人比较满意。

在这里需要明确木材粗糙度的三个参数：轮廓算术平均偏差，轮廓最大高度，微观不平十点高度。三个参数表明在测量的过程中，由于不同方法所引起的误差是不小的。在这个研究方

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面，尽管相关的成果并不算是很多，但是早在1991年就有俄国研究者用直线切割热带木材表面的粗糙度，并且由此退出了木材表面的粗糙程度和工艺参数之间的数学关系模型。后来又有德国的研究者提出了圆柱形刨刀的刀径向振摆和刨刀刃的形状和结构是影响木材粗糙度参数的重要因素之一。在种种研究的基础之上，在对于红木类木材粗糙度的测量一般用日本制牧田2012型小型压刨机件对于经过长期室温条件下气干的红木类木材进行切割。测量后的结果可以得知红木类木材租糙度的排序由小到大为：香枝木类、条纹乌术类、乌木类、紫檀木类、酸枝木类、酸枝木类、梨木类、翅木类。由《红木》标准的规定可知每类红木弦向直径D的范围分别是：香枝木类D 3 结束语

新《红木》标准的修订不仅再一次给木材市场上秩序有序的信心，而且从某种角度上促进了红木类木材研究的进程。从红木类木材艺术价值出发，以其作为文化载体的重要性为基础，材色、光泽度、粗糙度的研究可以进一步深入。 参考文献：

[1] 鲍甫成，于正，郭文静.杨木和杉木木材表面性质的研究[J].林业科学，2004，40（1）：131-136.