专利名称：一种检测光线波长对染色木材光变色影响的试验方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种对新型涉及一种木材的试验方法及装置，尤其涉及一种用于检测 光线波长对染色木材光变色影响的试验方法及装置。
背景技术：
染色木材的光变色与木材一样，也易受到光、热、水分等环境因子的作用发生变褪 色，染色木材光变褪色和木材光变色具有同样的波长，主要发生在紫外线波长区域。所以染 色木材的光变色也是一个复杂的光化学反应过程，影响因素包括木材组分、木材浸提物成 分和含量、木材调色处理方法、使用环境等。其中，木材组分和浸提物成分及含量是由树种 和树木生长的立地条件决定的；不同的调色处理方法改变了木材的颜色，同时也使木材的 变色规律发生变化；使用的环境条件，光辐射是影响染色木材颜色变化的重要因素。然而， 不同光源在不同波长上的强度分布不同。通过太阳光、氙气灯光、碳弧灯光和高压汞灯光在 各波段上的光通量分布曲线分析，氙气灯光和太阳光的光通量分布较为接近；碳弧灯光在 紫光波段的相对光通量最大，在其它波段上的光通量都较小，与太阳光的能量分布有显著 不同。不同波长的光波对染色木材发生不同的激化，产生不同的激化态使染色木材发生不 同的反应。关于光辐射对染色木材光变色变化影响的研究，目前主要利用氙光衰减仪、碳弧 灯和紫外灯等仪器，分析染色木材光变色规律，但尚不能有效地分辨出不同波段的光波长 对染色木材光变色的影响，且所用测试仪器的价格高。因此，有效地研究不同紫外光波长和 光照时间对染色木材光变色的影响，寻找出一种研究波长对染色木材光变色影响规律的试 验方法及其试验装置，对于染色木材的有效开发和利用具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种试验方法科学、简单、试验装置制造成本低、使用方便、 寿命长的一种检测光线波长对染色木材光变色影响的试验方法及装置。为了达到上述要求检测光线波长对染色木材光变色影响的试验方法所采用的技 术方案是将染色木材的实验样本放在紫外恒温试验箱内，用紫外线荧光灯为光源，对染色 木材的实验样本进行紫外灯光照射，模拟自然阳光中的紫外光辐射，对染色木材实验样本 进行加速耐候性试验，在温度、湿度相同的实验条件情况下，通过(1)使用不同紫外光波长，观察对同一染色木材光变色的影响；(2)使用同一紫外光波长，观察对不同染色木材光变色的影响；(3)使用同一染色木材，观察在不同紫外光波长下，产生的自由基浓度与波长的关 系；(4)使用同紫外光波长下，观察同一染色木材化学组分结构的变化与辐射时间的 关系；
从而获得染色木材耐候性的数据。所述的使用不同紫外光线波长为共有五个，分别为313nm、340nm、365nm、420nm、285nm波段，每个波段试验用四支紫外线荧光灯管，紫外线荧光灯管与试件的距离为50mm， 光照时间为50h，实验时染色木材的实验样本区温度调节范围为10°C 70°C。所述的紫外恒温试验箱，其特征在于恒温试验箱内设有加热温控装置，恒温试验 箱内的顶部设有平行排列的紫外线荧光灯管，在紫外线荧光灯管的下面设有供放置染色木 材实验样本的托盘。托盘上表面至紫外线荧光灯管的距离为可调。所述紫外线荧光灯管 的单个功率为40W，平行排列的紫外线荧光灯管相邻间的距离为70mm。所述加热温控装 置应使距染色木材的实验样本5mm处的实验样本区温度调节在10°C 70°C、温度波动度 (士rc和紫外恒温试验箱内的温度均勻度< 士2°C。所述平行排列的紫外线荧光灯管共 有4支。紫外线荧光灯管的工作时间是由时间继电器控制，调整范围0 9999小时。4支 紫外线荧光灯管的更换方法为4支紫外线荧光灯管中工作每隔3周由一支新紫外线荧光 灯管替换一支旧紫外线荧光灯管，更换方式将3#紫外线荧光灯管去除，2#紫外线荧光灯管 移到3#的位置，1#紫外线荧光灯管移到2#的位置，4#紫外线荧光灯管移到1#的位置，在 4#紫外线荧光灯管的位置安装1支新紫外线荧光灯管。按照本发明提供的试验方法，通过本发明提供的试验装置，可以较为全面表征染 色木材在紫外光辐射下的整个光变色过程，进而为深入研究染色木材光变色化学反应历程 与光变色机制提供有效地研究基础。该发明利用紫外线荧光灯为光源，通过模拟自然阳光 中的紫外辐射，对染色木材单板进行加速耐候性试验，以获得染色木材单板耐候性的结果。 该试验装置的特点是尺寸小、结构简单、安全、耗能低、成本低(价位相当于进口设备的 1/6)，易操作控制、使用寿命长、试验结果准确率高。
图1紫外恒温试验箱的结构示意图；图2是紫外恒温试验箱中的4支紫外线荧光灯管的更换方法示意图。其中1、染色木材实验样本；2、紫外线荧光灯管；3、托盘。
具体实施例方式下面结合附图，通过实施例对本发明作进一步的描述。一种检测光线波长对染色木材光变色影响的试验方法所采用的技术方案是将染 色木材的实验样本放在紫外恒温试验箱内，用紫外线荧光灯为光源，对染色木材的实验样 本进行紫外灯光照射，模拟自然阳光中的紫外光辐射，对染色木材实验样本进行加速耐候 性试验，在温度、湿度相同的实验条件情况下，通过(1)使用不同紫外光波长，观察对同一染色木材光变色的影响；(2)使用同一紫外光波长，观察对不同染色木材光变色的影响；(3)使用同一染色木材，观察在不同紫外光波长下，产生的自由基浓度与波长的关 系；(4)使用同紫外光波长下，观察同一染色木材化学组分结构的变化与辐射时间的 关系；
从而获得染色木材耐候性的数据。上述所使用的不同紫外光线波长共有五个，分别为313nm、340nm、365nm、420nm、 285nm波段，每个波段试验用四支紫外线荧光灯管，紫外线荧光灯管与试件的距离为50mm， 光照时间为50h，实验时染色木材的实验样本区温度调节范围为10°C 70°C。
上述紫外恒温试验箱的具体结构和参数恒温试验箱内设有加热温控装置，恒温 试验箱内的顶部设有平行排列的紫外线荧光灯管2，在紫外线荧光灯管2的下面设有供放 置染色木材实验样本1的托盘3。托盘3上表面至紫外线荧光灯管2的距离A为可调，通常 A为5 200mm。所述紫外线荧光灯管2的单个功率为40W，平行排列的紫外线荧光灯管2 相邻间的距离B为70mm。加热温控装置应使距染色木材的实验样本1的距离为5mm处的实 验样本区温度调节在10°C 70°C、温度波动度< 士 1°C和紫外恒温试验箱内的温度均勻度 <±2°C。所述平行排列的紫外线荧光灯管2共有4支。所述紫外线荧光灯管2的工作时 间是由时间继电器控制，调整范围0 9999小时。由于紫外线荧光灯2光能量输出会随时 间而逐步衰减，为了减小因光能量衰减造成试验的影响，4支紫外线荧光灯管2的更换方法 为4支紫外线荧光灯管2中工作每隔3周由一支新紫外线荧光灯管2替换一支旧紫外线 荧光灯管2，更换方式将3#紫外线荧光灯管2去除，2#紫外线荧光灯管2移到3#的位置， 1#紫外线荧光灯管2移到2#的位置，4#紫外线荧光灯管2移到1#的位置，在4#紫外线荧 光灯管2的位置安装1支新紫外线荧光灯管2，如图2所示。
权利要求
一种检测光线波长对染色木材光变色影响的试验方法，其特征是将染色木材的实验样本放在紫外恒温试验箱内，用紫外线荧光灯为光源，对染色木材的实验样本进行紫外灯光照射，模拟自然阳光中的紫外光辐射，对染色木材实验样本进行加速耐候性试验，在温度、湿度相同的实验条件情况下，通过(1)使用不同紫外光波长，观察对同一染色木材光变色的影响；(2)使用同一紫外光波长，观察对不同染色木材光变色的影响；(3)使用同一染色木材，观察在不同紫外光波长下，产生的自由基浓度与波长的关系；(4)使用同紫外光波长下，观察同一染色木材化学组分结构的变化与辐射时间的关系；从而获得染色木材耐候性的数据。
2.根据权利要求1所述的检测光线波长对染色木材光变色影响的试验方法，其特征 是所述的使用不同紫外光线波长为共有五个，分别为313nm、340nm、365nm、420nm、285nm波 段，每个波段试验用四支紫外线荧光灯管，紫外线荧光灯管与试件的距离为50mm，光照时间 为50h，实验时染色木材的实验样本区温度调节范围为10°C 70°C。
3.一种用于检测光线波长对染色木材光变色影响试验用的紫外恒温试验箱，其特征 在于恒温试验箱内设有加热温控装置，恒温试验箱内的顶部设有平行排列的紫外线荧光灯 管，在紫外线荧光灯管的下面设有供放置染色木材实验样本的托盘。
4.根据权利要求3所述的紫外恒温试验箱，其特征是托盘上表面至紫外线荧光灯管的 距离为可调。
5.根据权利要求3所述的紫外恒温试验箱，其特征是所述紫外线荧光灯管的单个功率 为40W，平行排列的紫外线荧光灯管相邻间的距离为70mm。
6.根据权利要求3所述的紫外恒温试验箱，其特征是所述加热温控装置应使距染色木 材的实验样本5mm处的实验样本区温度调节在10°C 70°C、温度波动度彡士 1°C和紫外恒 温试验箱内的温度均勻度< 士2°C。
7.根据权利要求3所述的紫外恒温试验箱，其特征是所述平行排列的紫外线荧光灯管 共有4支。
8.根据权利要求3所述的紫外恒温试验箱，其特征是所述紫外线荧光灯管的工作时间 是由时间继电器控制，调整范围0 9999小时。
9.根据权利要求7所述的紫外恒温试验箱，其特征是所述4支紫外线荧光灯管的更换 方法为4支紫外线荧光灯管中工作每隔3周由一支新紫外线荧光灯管替换一支旧紫外线 荧光灯管，更换方式将3#紫外线荧光灯管去除，2#紫外线荧光灯管移到3#的位置，1#紫外 线荧光灯管移到2#的位置，4#紫外线荧光灯管移到1#的位置，在4#紫外线荧光灯管的位 置安装1支新紫外线荧光灯管。
全文摘要
本发明公开了一种检测光线波长对染色木材光变色影响的试验方法及装置。旨在提供一种试验方法科学、简单、试验装置制造成本低、使用方便、寿命长的一种检测光线波长对染色木材光变色影响的试验方法及装置。将染色木材的实验样本放在紫外恒温试验箱内，用紫外线荧光灯为光源，对染色木材的实验样本进行紫外灯光照射，模拟自然阳光中的紫外光辐射，对染色木材实验样本进行加速耐候性试验，在温度、湿度相同的实验条件情况下，观察对染色木材光变色的影响，从而获得染色木材耐候性的数据。所述的紫外恒温试验箱内设有加热温控装置，恒温试验箱内的顶部设有平行排列的紫外线荧光灯管，在紫外线荧光灯管的下面设有供放置染色木材实验样本的托盘。
文档编号G01N17/00GK101813609SQ201010154288
公开日2010年8月25日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者刘毅, 李黎, 邵灵敏, 郭洪武 申请人:北京林业大学