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彩谱CS-820P台式分光测色仪在木材改性研究中的应用案例

一、研究背景与颜色检测需求

研究团队采用热处理猕猴桃藤提取物制备木材防腐剂,并对毛白杨进行改性处理。紫外光的照射会引起木材表面降解,直观表现是颜色发生变化。为评估不同改性处理对木材耐候性的影响,研究团队对三种不同处理的毛白杨试样进行了15天的紫外加速老化试验:未处理毛白杨(对照组)、提取物浸渍改性毛白杨、N-十二烷基苄基亚胺防腐剂改性毛白杨。

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在老化试验过程中,研究人员需要一种能够客观量化木材表面颜色变化的技术手段。彩谱科技有限公司的CS-820P台式分光测色仪被用于这一研究环节,为木材颜色的定量分析提供了测量工具。

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二、台式分光测色仪的测量方法

研究中采用CS-820P台式分光测色仪对样品颜色进行量化分析。试验开始前,使用色差仪测量每种试样的初始颜色参数,包括明度值(L*)、红绿色品指数(a*)、黄蓝色品指数(b*)。随后,将样品暴露于紫外光加速耐候机中,设置60°C下0.89 W/m²的紫外辐照4小时以及50°C下冷凝4小时的循环条件。

测量流程如下:每24小时将样品从耐候机中取出,使用CS-820P台式分光测色仪测量颜色参数,记录各时间点的L*、a*、b*值,共持续15天。

通过颜色变化轨迹的追踪,研究团队获得了不同改性处理木材在紫外老化过程中的颜色演变数据。

三、测量结果与数据分析

经过15天紫外加速老化后,CS-820P台式分光测色仪测得的数据显示三种试样存在不同的变色模式。

明度值(L*)变化:未处理毛白杨和提取物浸渍毛白杨的明度值逐渐降低,整体向变暗发展;而N-十二烷基苄基亚胺防腐剂浸渍毛白杨的明度值增加,展现出变亮的趋势。

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红绿色品指数(a*)变化:未处理毛白杨的红绿色品指数大幅增长,偏向变红,涨幅为改性组的4至5倍;提取物和N-十二烷基苄基亚胺防腐剂浸渍的毛白杨红绿色品指数降低,偏向变绿。

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黄蓝色品指数(b*)变化:未处理对照组在老化初期快速变黄,后期缓慢向蓝色回转;N-十二烷基苄基亚胺防腐剂改性组在初期变黄后,b*值不再发生明显变化。

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总色差(ΔE):数据显示,N-十二烷基苄基亚胺防腐剂改性毛白杨的总色差较未处理毛白杨降低了71.6%。在CIE1931系统展示的颜色变化路径中,该组试样的颜色变化范围相对较小。

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四、CS-820P的技术价值

在本研究应用中,CS-820P台式分光测色仪提供了以下技术支撑:

客观量化评估:将肉眼观察到的颜色变化转化为可量化的L*、a*、b*数值和ΔE色差值,使评估结果具备可重复性和可比性,避免了主观判断的差异。

多维度颜色信息获取:仪器能够同时获取明度、红绿轴、黄蓝轴三个维度的颜色信息,全面反映木材老化过程中的颜色演变规律,为深入理解木材光降解机制提供了数据基础。

动态过程追踪能力:15天连续测量形成的颜色变化轨迹,使研究团队能够掌握不同时间节点的颜色演变趋势,为评估不同改性方案的防护效果提供了完整的时间序列数据。

微小差异识别灵敏度:仪器能够捕捉不同类型改性木材之间的颜色参数差异,区分未处理材、提取物改性材和N-十二烷基苄基亚胺防腐剂改性材在耐老化性能上的差异,为木材防腐剂的效能评价提供了检测手段。




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