1 木材的變色及其種類

木材變色，簡單地說，就是由于受環(huán)境(陽光、氧氣、水份、溫度)和微生物(真菌)的作用，其表面發(fā)生的顏色變化。原木、鋸材、木制品都可能發(fā)生變色。樹木砍伐后，原木端頭及不完好樹皮下容易發(fā)生變色。原木加工后，鋸材(板材、方材)在存放、加工過程中，也容易發(fā)生藍變、褐變、霉變等。木材制成木制品后，在使用過程中仍有可能發(fā)生變色。木材顏色變化的種類很多，從木材本色(白色/淡黃色/淺褐色等)變?yōu)榉凵⒓t色、藍色、綠色、灰色、深灰色、褐色、灰褐色、深褐色、黑色等等。

木材的變色因其發(fā)生原因的不同，可分為兩類，一類是化學(xué)變色，包括單寧變色和氧化變色;另一類是真菌變色，包括霉變和藍變(又稱青變、邊村變色)。其中真菌變色更為常見，造成的影響更為嚴重。一般所說的木材變色是指真菌變色。

2 木材的化學(xué)變色

許多樹種的木材，當(dāng)其含水率較高時或較長時間地暴露在潮濕的空氣中會發(fā)生變色，不是由真菌侵染木材造成的，而是由于木材中的某些成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而引起的，稱為化學(xué)變色。

木材中的單寧、色素、生物堿、糖類、酚類及其它有機物的氧化縮合反應(yīng)，其中最主要的是木材中酚類物質(zhì)的氧化。酚類化合物具有苯環(huán)結(jié)構(gòu)，易于被氧化，這是產(chǎn)生化學(xué)變色的原因。酚類化合物氧化前為無色，有些可溶于水;氧化后，生成不溶于水的縮合物，顏色為紅色、紅褐色、褐色，因此化學(xué)變色又稱為氧化變色。

某些木材中含有單寧，又稱植物鞣質(zhì)，是多元酚類的混合物，當(dāng)在潮濕條件下與鐵接觸，其中的單寧與鐵會發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(絡(luò)合反應(yīng))形成單寧酸鐵。單寧酸鐵呈黑色，是用來制造墨水的主要原料，因此使得木材的顏色變黑。根據(jù)鐵量的多少和木材與鐵接觸時間的長短，木材的顏色變?yōu)闇\灰色至藍黑色。同樣，將木材浸泡在含鐵量高的水中，木材也會發(fā)生這種化學(xué)變色。另外，木材與銅或銅合金接觸，由于木材中的單寧與銅發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成單寧酸銅，也會使木材變色(淺紅色)。

在木材干燥過程中，也常發(fā)生化學(xué)變色。這主要是由于木材干燥速度慢造成的，與墊木接觸的部位尤其如此。

化學(xué)變色的特點是變色深度淺，變色比較均勻一致。

3 木材的霉變

木材發(fā)霉會使木材的表面和邊材變色，但發(fā)霉的變色范圍更淺一些，其變色是由有色抱子產(chǎn)生的。由于霉菌的抱子只是在木材的表面上繁殖生長，所以木材的發(fā)霉只限于木材的表面或靠近表面很淺的一層。

發(fā)霉常使木材呈綠色、白色、黑色，偶爾也呈其它顏色。霉菌造成的變色常呈絮狀或斑點狀。在溫暖和潮濕的氣候下，或在通風(fēng)不良的環(huán)境中，容易使沉積在木材表面的霉菌抱子繁殖而長霉。

引起木材霉變的真菌有木霉(TrichodermasP.)、青霉(Penicillium sPP.)、曲霉(AsPerglllussPP·)、毛霉(Mucro)等。木霉屬真菌中最主要的是綠色木霉，受這種真菌感染的木材表面呈綠色。青霉屬和曲霉屬真菌種類很多，最常見的如黑曲霉，木材感染這種霉菌后，表面呈黑色斑點，有時連成片。

霉菌對環(huán)境和基物的適應(yīng)性和忍耐力比蘭變菌和腐朽菌要強，霉菌對化學(xué)藥物的耐藥性也很強，甚至與某些有毒性的化學(xué)藥物接觸時仍能

生長，因此在某些防腐處理后的木材上仍能發(fā)現(xiàn)霉變。

由于木材霉變的結(jié)果只是使木材表面變色，且變色的范圍較淺，因而可用刷子清除，也可用刨掉表面層的方法清除。霉變對木材本身質(zhì)量的影響不大，因此，通常不認為是缺陷。但是霉菌侵染木材后，可增加液體對木材的滲透性，從而可促進蘭變的生成。

4 木材的藍變

木材藍變通常指木材出現(xiàn)的所有邊材變色，藍變是木材邊村變色的一種總稱。除變?yōu)樗{色外，還包括其他顏色的變化，如黑色、粉色、綠色等。

引起木材藍變的真菌有球二抱屬(Botryo-diplodia sp.)、長啄殼屬(Ceratocystls sp.)、色二孢屬{DIPloda sP.)等，危害橡膠木最嚴重的是可可M球抱(Botryodiplodla theobromae Pat.)。

4·1 藍變的特點

藍變在針葉材和闊葉材中都能發(fā)生，但是通常只發(fā)生在邊材。

在適宜的條件下，藍變多發(fā)生在鋸材的表面和原木的端頭。

若條件適宜，藍變菌可從木材表面滲透到木材內(nèi)部，導(dǎo)致深層變色。

淺色木材更易遭受藍變菌的侵害，如橡膠木、紅松、馬尾松、柳按、楓木等。

藍變不會導(dǎo)致木材結(jié)構(gòu)的損失(不影響木材強度)，但藍變木材制成的成品客戶難于接收。

4.2 木材易于藍變的原因

木材的變色是由于變色真菌在木材上繁殖、生長引起的。木材的變色受以下因素影響：

1)水分：只有當(dāng)木材含水率高于20%時，變色真菌等微生物才能繁殖、生長。因此，采伐后的木材若能立即干燥到含水率為20%以下，而且在加工和使用中始終將含水率保持在20%以下時就能防止藍變。

2)營養(yǎng)物質(zhì)(養(yǎng)料)：各種木材真菌所需的最適宜的營養(yǎng)成分是不同的，但是，所有真菌都能從木材中得到它們所需的營養(yǎng)物質(zhì)。木材中的碳水化合物，即淀粉和單糖是藍變菌生長所需要的能量。另外，木材中的微量物質(zhì)(無機鹽、氨化合物等)也是真菌生長所必需的，但需要量極少。由于橡膠木中的淀粉和單糖含量比其他木材高很多，因此橡膠木比其他木材更容易發(fā)生藍變。

3)空氣：大多數(shù)真菌都是好氣菌，必須在有氧氣的狀況下才能生長。但它們所需的氧氣量很少，當(dāng)空氣中的氧氣含量達到1%時，真菌就能生長，因此，用隔絕空氣(氧氣)的辦法來控制藍變菌的生長是不現(xiàn)實的。

4)溫度：木材微生物在一定的溫度范圍內(nèi)才能生長，并有其最適宜的生長溫度、最高生長溫度和最低生長溫度。真菌生長最適宜的溫度為

20～30CC，溫度低于10CC、高于35C，真菌生長的速度都較慢。低溫(寒冷)不能致死真菌，只能起到抑制作用，使其休眠。高溫(如窯干、高溫滅菌)可殺死木材中的真菌。

4·3 藍變的危害

4·3·1 藍變的木材更易腐朽

通常，木材先發(fā)生藍變，然后再發(fā)生腐朽。而有時可能只看到藍變后期形成的明顯的腐朽缺陷。也可以說，變色是腐朽的先兆。

4.3.2 變色增加了木材的滲透性

由于藍變真菌菌絲的穿透，形成了許多的小孔，這就增加了木材的滲透性。干燥后的藍變木材的吸濕性增加，吸潮后腐朽菌易于生長繁殖。

4.3.3 如果不加以預(yù)防，藍變菌的菌絲能深入到木材的深處，形成內(nèi)部變色。木材內(nèi)部變色是由于感染變色真菌的木材表面很快干燥，干燥的木材表面沒有足夠的水分提供給真菌，使真菌發(fā)展成有色的菌絲。這樣，木材表面的菌是無色的(還未發(fā)展為有色的菌絲)，因此木材表面看不到變色。但是，干燥的木材表面并不能阻止菌絲向木材內(nèi)部蔓延。如果木材內(nèi)部是潮濕的，那么菌絲就會在木材內(nèi)部繼續(xù)繁殖、發(fā)展，從而成為有色的菌絲，造成木材內(nèi)部變色。

4·3·4 降低木材價值

由于變色，使木材的外觀、不好看，用戶往往拒絕接受這種變色的木材或木制品，特別是作為裝飾用木材、家具以及其它木材外觀較重要的領(lǐng)域中使用的木材，或者要求降價，因此在商業(yè)上，防治木材變色是保持木制品價值的一個重要方面。

4.4 藍變的預(yù)防和控制

1)砍伐后，原木應(yīng)盡快加工，越快越好 因為變色菌和霉菌危害新鮮原木、新鮮鋸材、未干燥和半干燥板材，因此采伐后的原木應(yīng)盡快鋸解加工，以減少生物因子侵害原木端頭(新鮮表面)的可能性。

2)加工后的木材應(yīng)盡快干燥

原木鋸解加工制成鋸材后，裸露出的新鮮木材表面增加，其含水率正適合變色菌的繁殖、生長，因此應(yīng)盡快將木材的含水率降低至20%以下，亦即盡快將木材干燥。

3)及時用防變色藥劑處理木材(原木、鋸材),如果砍伐后的原木不能及時進行鋸解加工，而又是容易藍變的樹種(如橡膠木、某些松木、楓木等)，則需進行防藍變處理。

如果原木鋸解后的鋸材不能及時進行害干，或在窯干前進行氣干(自然干燥、風(fēng)干)，則應(yīng)及時用防藍變劑處理。 如果木材已經(jīng)變色，防藍變藥劑不能將變色除掉。但是，防藍變藥劑可防止真菌在未變色的木材上的移殖(形成菌落)和生長。

a.防藍變/防霉的處理方法 原木的處理方法很簡單，將防藍變劑噴淋到原木端頭即可。在樹皮剝落的部位，也要噴淋防藍變劑，以防止藍變菌從邊皮部位侵人木材。

鋸材的處理方法有兩種：一種是鋸解后的鋸材馬上單根地在浸漬槽中浸泡，浸漬時間通常為15秒～30秒。另一種方法是將鋸解后的鋸材堆垛，捆綁后，用叉車將村堆吊人浸泡槽中，浸泡2～3分鐘(以每根木材都浸到防蘭變劑為準(zhǔn))，然后吊出，重新堆垛，此時要在各層木材之間加人隔條使空氣能在各層木材之間流動。

b.防藍變/防霉的處理量

木材用防藍變/防霉劑處理，處理量通常以木材的面積來計算。因此，處理量與木材尺寸、藥劑的使用濃度等相關(guān)。以木材的尺寸為2m長、10cm寬、5cm厚為例，每根木材的面積為：(2 X0.1)X 2十(2 X 0.05)X 2十(0.IX 0.05)X 2=0.61m2，每m3木材為100根，總面積為61m2。

例如，用Antiblu 20EC處理木材。Antiblu20EC的使用濃度為1.0%，因此1升Antiblu20EC濃縮液可配成 100升防藍變/防霉劑工作溶液，即 100 kg溶液。而要求的處理量約為2009/m3，即 0.2 kg/m2 ，故，1kg Antiblu20EC濃縮液(100 kg防藍變/防霉劑工作溶液)可處理的木材數(shù)量為：100kgM2009/m‘一500m2 。而 1立方米木材的面積為 61m2，所以，1kg An-tiblu 20EC濃縮液可處理木材50O/61=8.2m3。

c。 木材的后處理

防藍變/防霉處理后，必須遵循(采用)適當(dāng)?shù)亩讯夂透稍锓椒?，以避免木材二次變色。?yīng)將處理后的木材碼放在通風(fēng)良好，且防雨的地方，例如氣干棚，以防止雨水淋濕木材。同時這也有助于減少干燥缺陷，如開裂、扭曲等。

木材進行防藍變/防霉處理后，建議在干燥實踐中采用如下堆垛法：

木材材堆的寬度不宜超過1.8m，否則材堆中部木材的干燥將很慢。材堆的長度則取決于木材的長度、干燥棚的高度和空間的大小.

相鄰材堆之間的距離一般應(yīng)大于45cm)，材堆基礎(chǔ)應(yīng)為水泥地面，或能在干燥期間保持干燥，而且無種子，垃圾等雜物。

木材材堆上方必須有棚子(頂)，以保證在任何情況下村堆都不被淋濕

材堆下面應(yīng)有支撐物。建議使用可移動的水泥磚，高度以0.3m或為宜，支撐物之間的距離應(yīng)與隔條的距離相等。

隔條應(yīng)使用相同厚度并經(jīng)刨光的木材，而且應(yīng)完全氣干或窯干，以減少其所支撐的木材開裂。隔條的碼放應(yīng)上下對齊。另外，如果材堆所有外側(cè)(外邊緣)都呈垂直平面，則有利于材堆邊部木材的均勻干燥。

請勿使用厚度小于25mm的隔條。

板間距離應(yīng)達到15—50mm，以使空氣可以垂直流動。

5 防藍變劑/防霉劑

三氯酚鈉(NaPCP)在我國一直用于控制(防止)藍變和霉變的產(chǎn)生。氯代酚類如四氯酚、五氯酚、五氯酚鈉等用于木材保護已有50多年的歷史，而且抑制木材藍變、霉變和腐朽非常有效。但是，自從發(fā)現(xiàn)氯代酚類化合物中含有致癌的山。xin類化合物后，氯代酚類化合物就逐步被越來越多的國家禁止使用了。

五氯酚鈉的危害包括：致癌，損害中樞神經(jīng)，導(dǎo)致血液系統(tǒng)紊亂，損害肝和腎、引起胃疼、嘔吐、惡心、發(fā)燒，刺激眼睛、皮膚，呼吸系統(tǒng)。

禁止使用五氯酚鈾的國家有：瑞典，德國，西班牙，智利，丹麥，瑞士，意大利，希臘，印度尼西亞，日本，新西蘭，澳大利亞，美國(限制使用)。

自從80年代以來，世界許多研究機構(gòu)進行了高效、低毒、無污染的防止木材藍變、霉變的保護藥劑的篩選、開發(fā)，篩選的化合物多達近千種。目前，得到大多數(shù)國家普遍認可的新的化合物包括：氰硫基甲硫基苯并噻唑(TCMTB)、甲叉雙硫酸鹽(MBT)、3一碘代一2一丙炔基甲酸了胺用(IPbc)、季銨鹽〔如：二癸基二甲基氯化銨(DDAC)、八羥基喹琳銅、三唑類化合物(如：azaconazle，hexaconzole)、百菌清(chlorothalonil)等。

在選擇防藍變劑/防霉劑時，需考慮藥劑的各種性能，包括：

①防藍變/防霉的效果;②藥劑對人畜的毒性;③藥劑的揮發(fā);④藥劑的腐蝕性;⑤藥劑的穩(wěn)定性;③藥劑對環(huán)境/生態(tài)的影響;③藥劑的可燃性;③藥劑的成本(特別是處理成本——處理每立方米木材的成本);③是否容易使用。