1 木材的变色及其种类

木材变色，简单地说，就是由于受环境(阳光、氧气、水份、温度)和微生物(真菌)的作用，其表面发生的颜色变化。原木、锯材、木制品都可能发生变色。树木砍伐后，原木端头及不完好树皮下容易发生变色。原木加工后，锯材(板材、方材)在存放、加工过程中，也容易发生蓝变、褐变、霉变等。木材制成木制品后，在使用过程中仍有可能发生变色。木材颜色变化的种类很多，从木材本色(白色/淡黄色/浅褐色等)变为粉色、红色、蓝色、绿色、灰色、深灰色、褐色、灰褐色、深褐色、黑色等等。

木材的变色因其发生原因的不同，可分为两类，一类是化学变色，包括单宁变色和氧化变色;另一类是真菌变色，包括霉变和蓝变(又称青变、边村变色)。其中真菌变色更为常见，造成的影响更为严重。一般所说的木材变色是指真菌变色。

2 木材的化学变色

许多树种的木材，当其含水率较高时或较长时间地暴露在潮湿的空气中会发生变色，不是由真菌侵染木材造成的，而是由于木材中的某些成分发生化学反应而引起的，称为化学变色。

木材中的单宁、色素、生物碱、糖类、酚类及其它有机物的氧化缩合反应，其中最主要的是木材中酚类物质的氧化。酚类化合物具有苯环结构，易于被氧化，这是产生化学变色的原因。酚类化合物氧化前为无色，有些可溶于水;氧化后，生成不溶于水的缩合物，颜色为红色、红褐色、褐色，因此化学变色又称为氧化变色。

某些木材中含有单宁，又称植物鞣质，是多元酚类的混合物，当在潮湿条件下与铁接触，其中的单宁与铁会发生化学反应(络合反应)形成单宁酸铁。单宁酸铁呈黑色，是用来制造墨水的主要原料，因此使得木材的颜色变黑。根据铁量的多少和木材与铁接触时间的长短，木材的颜色变为浅灰色至蓝黑色。同样，将木材浸泡在含铁量高的水中，木材也会发生这种化学变色。另外，木材与铜或铜合金接触，由于木材中的单宁与铜发生化学反应，生成单宁酸铜，也会使木材变色(浅红色)。

在木材干燥过程中，也常发生化学变色。这主要是由于木材干燥速度慢造成的，与垫木接触的部位尤其如此。

化学变色的特点是变色深度浅，变色比较均匀一致。

3 木材的霉变

木材发霉会使木材的表面和边材变色，但发霉的变色范围更浅一些，其变色是由有色抱子产生的。由于霉菌的抱子只是在木材的表面上繁殖生长，所以木材的发霉只限于木材的表面或靠近表面很浅的一层。

发霉常使木材呈绿色、白色、黑色，偶尔也呈其它颜色。霉菌造成的变色常呈絮状或斑点状。在温暖和潮湿的气候下，或在通风不良的环境中，容易使沉积在木材表面的霉菌抱子繁殖而长霉。

引起木材霉变的真菌有木霉(TrichodermasP.)、青霉(Penicillium sPP.)、曲霉(AsPerglllussPP·)、毛霉(Mucro)等。木霉属真菌中最主要的是绿色木霉，受这种真菌感染的木材表面呈绿色。青霉属和曲霉属真菌种类很多，最常见的如黑曲霉，木材感染这种霉菌后，表面呈黑色斑点，有时连成片。

霉菌对环境和基物的适应性和忍耐力比兰变菌和腐朽菌要强，霉菌对化学药物的耐药性也很强，甚至与某些有毒性的化学药物接触时仍能

生长，因此在某些防腐处理后的木材上仍能发现霉变。

由于木材霉变的结果只是使木材表面变色，且变色的范围较浅，因而可用刷子清除，也可用刨掉表面层的方法清除。霉变对木材本身质量的影响不大，因此，通常不认为是缺陷。但是霉菌侵染木材后，可增加液体对木材的渗透性，从而可促进兰变的生成。

4 木材的蓝变

木材蓝变通常指木材出现的所有边材变色，蓝变是木材边村变色的一种总称。除变为蓝色外，还包括其他颜色的变化，如黑色、粉色、绿色等。

引起木材蓝变的真菌有球二抱属(Botryo-diplodia sp.)、长啄壳属(Ceratocystls sp.)、色二孢属{DIPloda sP.)等，危害橡胶木最严重的是可可M球抱(Botryodiplodla theobromae Pat.)。

4·1 蓝变的特点

蓝变在针叶材和阔叶材中都能发生，但是通常只发生在边材。

在适宜的条件下，蓝变多发生在锯材的表面和原木的端头。

若条件适宜，蓝变菌可从木材表面渗透到木材内部，导致深层变色。

浅色木材更易遭受蓝变菌的侵害，如橡胶木、红松、马尾松、柳按、枫木等。

蓝变不会导致木材结构的损失(不影响木材强度)，但蓝变木材制成的成品客户难于接收。

4.2 木材易于蓝变的原因

木材的变色是由于变色真菌在木材上繁殖、生长引起的。木材的变色受以下因素影响：

1)水分：只有当木材含水率高于20%时，变色真菌等微生物才能繁殖、生长。因此，采伐后的木材若能立即干燥到含水率为20%以下，而且在加工和使用中始终将含水率保持在20%以下时就能防止蓝变。

2)营养物质(养料)：各种木材真菌所需的最适宜的营养成分是不同的，但是，所有真菌都能从木材中得到它们所需的营养物质。木材中的碳水化合物，即淀粉和单糖是蓝变菌生长所需要的能量。另外，木材中的微量物质(无机盐、氨化合物等)也是真菌生长所必需的，但需要量极少。由于橡胶木中的淀粉和单糖含量比其他木材高很多，因此橡胶木比其他木材更容易发生蓝变。

3)空气：大多数真菌都是好气菌，必须在有氧气的状况下才能生长。但它们所需的氧气量很少，当空气中的氧气含量达到1%时，真菌就能生长，因此，用隔绝空气(氧气)的办法来控制蓝变菌的生长是不现实的。

4)温度：木材微生物在一定的温度范围内才能生长，并有其最适宜的生长温度、最高生长温度和最低生长温度。真菌生长最适宜的温度为

20～30CC，温度低于10CC、高于35C，真菌生长的速度都较慢。低温(寒冷)不能致死真菌，只能起到抑制作用，使其休眠。高温(如窑干、高温灭菌)可杀死木材中的真菌。

4·3 蓝变的危害

4·3·1 蓝变的木材更易腐朽

通常，木材先发生蓝变，然后再发生腐朽。而有时可能只看到蓝变后期形成的明显的腐朽缺陷。也可以说，变色是腐朽的先兆。

4.3.2 变色增加了木材的渗透性

由于蓝变真菌菌丝的穿透，形成了许多的小孔，这就增加了木材的渗透性。干燥后的蓝变木材的吸湿性增加，吸潮后腐朽菌易于生长繁殖。

4.3.3 如果不加以预防，蓝变菌的菌丝能深入到木材的深处，形成内部变色。木材内部变色是由于感染变色真菌的木材表面很快干燥，干燥的木材表面没有足够的水分提供给真菌，使真菌发展成有色的菌丝。这样，木材表面的菌是无色的(还未发展为有色的菌丝)，因此木材表面看不到变色。但是，干燥的木材表面并不能阻止菌丝向木材内部蔓延。如果木材内部是潮湿的，那么菌丝就会在木材内部继续繁殖、发展，从而成为有色的菌丝，造成木材内部变色。

4·3·4 降低木材价值

由于变色，使木材的外观、不好看，用户往往拒绝接受这种变色的木材或木制品，特别是作为装饰用木材、家具以及其它木材外观较重要的领域中使用的木材，或者要求降价，因此在商业上，防治木材变色是保持木制品价值的一个重要方面。

4.4 蓝变的预防和控制

1)砍伐后，原木应尽快加工，越快越好 因为变色菌和霉菌危害新鲜原木、新鲜锯材、未干燥和半干燥板材，因此采伐后的原木应尽快锯解加工，以减少生物因子侵害原木端头(新鲜表面)的可能性。

2)加工后的木材应尽快干燥

原木锯解加工制成锯材后，裸露出的新鲜木材表面增加，其含水率正适合变色菌的繁殖、生长，因此应尽快将木材的含水率降低至20%以下，亦即尽快将木材干燥。

3)及时用防变色药剂处理木材(原木、锯材),如果砍伐后的原木不能及时进行锯解加工，而又是容易蓝变的树种(如橡胶木、某些松木、枫木等)，则需进行防蓝变处理。

如果原木锯解后的锯材不能及时进行害干，或在窑干前进行气干(自然干燥、风干)，则应及时用防蓝变剂处理。 如果木材已经变色，防蓝变药剂不能将变色除掉。但是，防蓝变药剂可防止真菌在未变色的木材上的移殖(形成菌落)和生长。

a.防蓝变/防霉的处理方法 原木的处理方法很简单，将防蓝变剂喷淋到原木端头即可。在树皮剥落的部位，也要喷淋防蓝变剂，以防止蓝变菌从边皮部位侵人木材。

锯材的处理方法有两种：一种是锯解后的锯材马上单根地在浸渍槽中浸泡，浸渍时间通常为15秒～30秒。另一种方法是将锯解后的锯材堆垛，捆绑后，用叉车将村堆吊人浸泡槽中，浸泡2～3分钟(以每根木材都浸到防兰变剂为准)，然后吊出，重新堆垛，此时要在各层木材之间加人隔条使空气能在各层木材之间流动。

b.防蓝变/防霉的处理量

木材用防蓝变/防霉剂处理，处理量通常以木材的面积来计算。因此，处理量与木材尺寸、药剂的使用浓度等相关。以木材的尺寸为2m长、10cm宽、5cm厚为例，每根木材的面积为：(2 X0.1)X 2十(2 X 0.05)X 2十(0.IX 0.05)X 2=0.61m2，每m3木材为100根，总面积为61m2。

例如，用Antiblu 20EC处理木材。Antiblu20EC的使用浓度为1.0%，因此1升Antiblu20EC浓缩液可配成 100升防蓝变/防霉剂工作溶液，即 100 kg溶液。而要求的处理量约为2009/m3，即 0.2 kg/m2 ，故，1kg Antiblu20EC浓缩液(100 kg防蓝变/防霉剂工作溶液)可处理的木材数量为：100kgM2009/m‘一500m2 。而 1立方米木材的面积为 61m2，所以，1kg An-tiblu 20EC浓缩液可处理木材50O/61=8.2m3。

c。 木材的后处理

防蓝变/防霉处理后，必须遵循(采用)适当的堆垛和干燥方法，以避免木材二次变色。应将处理后的木材码放在通风良好，且防雨的地方，例如气干棚，以防止雨水淋湿木材。同时这也有助于减少干燥缺陷，如开裂、扭曲等。

木材进行防蓝变/防霉处理后，建议在干燥实践中采用如下堆垛法：

木材材堆的宽度不宜超过1.8m，否则材堆中部木材的干燥将很慢。材堆的长度则取决于木材的长度、干燥棚的高度和空间的大小.

相邻材堆之间的距离一般应大于45cm)，材堆基础应为水泥地面，或能在干燥期间保持干燥，而且无种子，垃圾等杂物。

木材材堆上方必须有棚子(顶)，以保证在任何情况下村堆都不被淋湿

材堆下面应有支撑物。建议使用可移动的水泥砖，高度以0.3m或为宜，支撑物之间的距离应与隔条的距离相等。

隔条应使用相同厚度并经刨光的木材，而且应完全气干或窑干，以减少其所支撑的木材开裂。隔条的码放应上下对齐。另外，如果材堆所有外侧(外边缘)都呈垂直平面，则有利于材堆边部木材的均匀干燥。

请勿使用厚度小于25mm的隔条。

板间距离应达到15—50mm，以使空气可以垂直流动。

5 防蓝变剂/防霉剂

三氯酚钠(NaPCP)在我国一直用于控制(防止)蓝变和霉变的产生。氯代酚类如四氯酚、五氯酚、五氯酚钠等用于木材保护已有50多年的历史，而且抑制木材蓝变、霉变和腐朽非常有效。但是，自从发现氯代酚类化合物中含有致癌的山。xin类化合物后，氯代酚类化合物就逐步被越来越多的国家禁止使用了。

五氯酚钠的危害包括：致癌，损害中枢神经，导致血液系统紊乱，损害肝和肾、引起胃疼、呕吐、恶心、发烧，刺激眼睛、皮肤，呼吸系统。

禁止使用五氯酚铀的国家有：瑞典，德国，西班牙，智利，丹麦，瑞士，意大利，希腊，印度尼西亚，日本，新西兰，澳大利亚，美国(限制使用)。

自从80年代以来，世界许多研究机构进行了高效、低毒、无污染的防止木材蓝变、霉变的保护药剂的筛选、开发，筛选的化合物多达近千种。目前，得到大多数国家普遍认可的新的化合物包括：氰硫基甲硫基苯并噻唑(TCMTB)、甲叉双硫酸盐(MBT)、3一碘代一2一丙炔基甲酸了胺用(IPbc)、季铵盐〔如：二癸基二甲基氯化铵(DDAC)、八羟基喹琳铜、三唑类化合物(如：azaconazle，hexaconzole)、百菌清(chlorothalonil)等。

在选择防蓝变剂/防霉剂时，需考虑药剂的各种性能，包括：

①防蓝变/防霉的效果;②药剂对人畜的毒性;③药剂的挥发;④药剂的腐蚀性;⑤药剂的稳定性;③药剂对环境/生态的影响;③药剂的可燃性;③药剂的成本(特别是处理成本——处理每立方米木材的成本);③是否容易使用。