木蠟油涂飾對家具表面視覺特性的影響研究

■陳宏偉，宋魁彥 Chen Hongwei,Song Kuiyan

(東北林業大學材料科學與工程學院，黑龍江哈爾濱 150040）

涂飾是保護家具，延長家具使用壽命的一種簡單有效措施，不但可以對木材起到一定的保護作用，還可以對木材起到裝飾的作用。隨著綠色環保理念的深入，環境友好型涂料取代傳統溶劑型涂料是大勢所趨，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，不僅可以強化紋理，還可以使家具顏色發生變化，對家具起到保護、滋養和增強天然紋理質感的作用。本文對木蠟油涂飾的裝飾效果進行定量化分析研究，以期為木蠟油涂飾裝飾效果的深入研究提供參考依據。

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、氣動噴槍、電子分析天秤、智能數顯恒溫磁力攪拌器、KONICA MINOLTA-CM2300D分光測色儀、WGG-60數顯光澤度計、TR200手持式粗糙度測定儀、Uniscan LA2800紫光掃描儀，電子分析天平。

1.2 試驗方法

（1）使用砂光機對試件依次進行打磨，先使用120目砂紙順木材紋理方向打磨60s，使用氣動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，打磨后使用氣動噴槍吹凈木材表面木屑。

（2）涂飾過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過程。

① 攪拌混合：首先將木蠟油以600r/min的速度進行攪拌15min后，使用電子分析天秤稱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，并且在涂飾過程中仍以300-500r/min的速度持續攪拌木蠟油。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，并且在涂飾過程中仍以300-500r/min的速度持續攪拌木蠟油。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不能露出白茬。

1.3 檢測方法

（1）材色

通過分光光度計對木蠟油涂飾前后家具表面顏色進行測量，每個試件取3個呈“之”字形分布的測量點，測量結束后計算其平均值作為最終測量值[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WGG-60數顯光澤度計測量木蠟油涂飾木材前后順紋與橫紋光澤度，數值分別記作GZL（%）和GZT（%），對每塊試樣在指定的被測面進行多點多次（3點，2次）測量，測量完成后取平均值作為試樣的最終測量數值。

（3）表面粗糙度

采用TR2000表面粗糙度測定儀對木蠟油涂飾前后的木材進行表面粗糙度檢測，選擇垂直于木材紋理方向的輪廓算術平均偏差、微觀不平度十點高度、輪廓最大高度三個參數作為木材表面粗糙度的評定參數，測試完成后計算不同參數的算術平均值作為最終測量值。

（4）紋理凸顯性

將100mm×50mm規格均分成4等份，然后在每個方格中的任一紋理處選擇一點作為紋理提取單元，取四點平均值作為最終的測量值，將需要測試的試件使用電子掃描儀生成圖片，通過Photoshop圖像處理軟件轉化成灰度圖片，進行灰度值測量。

（5）視覺心理量

篩選出10個心理量詞，分別為：豪華、素雅、自然、刺激、溫暖、冷淡、細膩、粗獷、上乘、莊重，評分尺度為7級（-3~3），評分極差為1，受試者共計321人，測試選擇晴天時上午9:00-11:00時的室內自然光線，觀測時受試者均靜坐5min后開始測試。

2 結果與討論

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比得出：涂飾后家具明度下降幅度在5%~16%范圍之間，說明經木蠟油涂飾后的水曲柳家具顏色變深變暗；紅綠軸色品指數上升范圍在26%~48%；黃藍軸色品指數上升范圍在26%~50%之間，說明經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，說明經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生變化，從而達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，說明木蠟油涂飾對水曲柳家具表面光澤度有顯著增強效果，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者，滿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，從左到右第一個藍色代表涂飾前的Ra數值，橙色代表涂飾后的Ra數值，灰色代表涂飾前的Rz數值，黃色代表涂飾后的Rz數值，深藍代表涂飾前的Ry數值，綠色代表涂飾后的Ry數值，水曲柳家具涂飾后橫紋輪廓算術平均偏差平均下降33%、微觀不平度十點高度平均下降30%、輪廓最大高度平均下降31%。三項參數綜合反映涂飾后家具表面粗糙度的下降趨勢，說明經木蠟油涂飾后，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與倫比的獨特美感，這主要體現在其紋理上，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，而橫切面則為類似于同心圓狀的紋理。RGB顏色系統是采用256個整數來表示灰度的，255表示白色，0表示黑色，數值與灰度等級呈負相關，數值越小代表灰度等級越高，相反數值越大代表灰度等級越低。紋理灰度與背景灰度的對比值為灰度對比度，灰度對比度降低則說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%，說明水曲柳木材涂飾木蠟油后灰度等級提高，水曲柳家具涂飾木蠟油前的灰度對比度在0.71~0.96之間，涂飾后在0.64~0.89之間，灰度對比度整體平均降低了10%，說明木蠟油涂飾不僅不會掩蓋木材本身紋理，如圖5所示，還會顯著增強木材的天然紋理，達到更為優越的表面裝飾效果[9]。

2.5 視覺心理量

涂飾是保護家具，延長家具使用壽命的一種簡單有效措施，不但可以對木材起到一定的保護作用，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；涂飾前給人的素雅感較高，涂飾后素雅感降低了2級；涂飾前給人的自然感相對較低，涂飾后自然感增加了0.5級；涂飾前給人的刺激感較低，涂飾后刺激感增加了1.4級；涂飾前給人的溫暖相對較低，涂飾后溫暖感增加了0.8級；涂飾前給人的冷淡感較高，冷淡感降低了3.8級；涂飾前給人的細膩感相對較低，涂飾后細膩感增加了1級；涂飾前給人的粗獷感較高，涂飾后粗獷感降低了0.4級；涂飾前給人的上乘感相對較低，涂飾后上乘感增加了1.1級；涂飾前給人的莊重感較低，涂飾后莊重感增加了3.2級[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、細膩感、上乘感、莊重感等方面等級升高，其中豪華感增加最明顯，其次是莊重感、刺激感、上乘感、細膩感，溫暖感與細膩感增加幅度相對較低；在素雅感、冷淡感、粗獷感等方面等級降低，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最少[14-16]。

3 結語

隨著綠色環保理念的深入，環境友好型涂料取代傳統溶劑型涂料是大勢所趨，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，不僅可以強化紋理，還可以使家具顏色發生變化，對家具起到保護、滋養和增強天然紋理質感的作用由以上研究可知，水曲柳家具經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，滿足了人們回歸自然的審美要求，水曲柳家具經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，使家具表面達到更為優越的裝飾效果，水曲柳家具經木蠟油涂飾后在豪華、莊重、刺激、上乘、細膩、溫暖自然等方面的感覺有所增加，在冷淡、素雅、粗獷等方面的感覺有所減弱。綜上所述，木蠟油表面修飾可以改變木材的表面視覺特性，增強水曲柳家具表面裝飾效果。