姬　寧　潘　彪

(1. 貴州省林業(yè)科學(xué)研究院；2. 南京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)

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常見商用雞翅木的特性比較與應(yīng)用

姬寧1潘彪2

(1. 貴州省林業(yè)科學(xué)研究院；2. 南京林業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院)

本文比較了國內(nèi)紅木市場中常見雞翅木類木材的構(gòu)造特征和木材性質(zhì)，研究了非洲崖豆木、斯圖崖豆木和白花崖豆木等三種木材在光照條件下變色規(guī)律，為雞翅木家具及木制工藝品的選購和保養(yǎng)提供參考。

雞翅木；非洲崖豆木；斯圖崖豆木；白花崖豆木

雞翅木是木材心材的切面上有雞翅(“V”字形)花紋的一類紅木，因其紋理酷似雞翅而得名，它是心材為黑色或栗褐色，木材弦面具有深淺相間形似雞翅羽毛狀花紋的一類木材之統(tǒng)稱[1]。因其具高雅、美麗、多變的花紋，深受群眾喜愛，且價(jià)格適中，在我國的紅木家具和制品中占有很大比重。雞翅木的樹種在樹木分類上隸屬蝶形花科Papilionaceae Fabaceae崖豆屬M(fèi)illettia和蘇木科Caesalpiniaceae鐵刀木屬Ccassia，這類木材均有較寬的帶狀軸向薄壁組織，與深色的纖維組織相間，在木材橫切面上呈波浪狀的同心輪狀排列，在弦面上因顏色不同的兩種組織相映而成雞翅花紋。木紋纖細(xì)浮動(dòng)，變化無窮，自然形成山水風(fēng)景圖案，使家具增添濃厚的藝術(shù)韻味。為高級家具、旋切、刨切單板、室內(nèi)裝修、裝飾地板、車工制品、雕刻品用材?！都t木》國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T18107—2000)中雞翅木界定條件：1.崖豆屬和鐵刀木屬具深色心材的樹種；2.木材氣干密度大于0.80g/cm3；3.管孔平均弦向直徑不大于200μm[2]。

崖豆屬分布非洲和亞洲的熱帶和亞熱帶地區(qū)，有200余種，但多數(shù)為藤本與灌木。作為雞翅木的該屬最常見樹種有非洲的非洲崖豆木(M.laurentii)、斯圖崖豆木(M.stuhlmannii)和產(chǎn)于東南亞的白花崖豆木(M.leucantha)三種。本文介紹了雞翅木的種類及分布、微觀構(gòu)造及宏觀構(gòu)造，并研究了三種雞翅木在光照條件下的變色規(guī)律，以期為雞翅木家具及木制工藝品的選購和保養(yǎng)提供參考。

1　雞翅木的種類及其分布

1.1白花崖豆木

白花崖豆木Millettialeucantha，主要產(chǎn)于緬甸和泰國，俗稱“緬甸雞翅木”。白花崖豆木為中等喬木，高達(dá)7～8m，胸徑0.6m。地方俗名有緬甸稱庭溫Thinwin、森溫Theng-weng，泰國稱薩宗Sathon。

1.2非洲崖豆木

非洲崖豆木Millettialaurentii，主要分布于熱帶非洲中部，主產(chǎn)于剛果民主共和國Loepoldville(利奧玻德為爾)湖地區(qū)，其次是喀麥隆、剛果、加蓬等中非地區(qū)國家，俗稱“非洲雞翅木”、“黑雞翅木”。非洲崖豆木為大喬木，高達(dá)15～30m，胸徑常在1m以上。主干較直，也有部分不同程度的彎曲，長8～18m之間。從上市原木大頭明顯看出根部有腫脹肥大和部分梅花形現(xiàn)象。常見地方俗名有剛果民主共和國稱溫杰Wenge、德克拉Dikela、米博圖Miboto、博空吉Bokonge、喀麥隆稱埃溫格Awoung、剛果共和國稱溫杰Wenge、莫桑比克稱詹姆貝爾Jambire、坦桑尼亞稱姆潘第Mpande、加蓬稱納森索Nson-so。

1.3斯圖崖豆木

斯圖崖豆木Millettiastuhlmannii，分布于熱帶非洲東部，主要產(chǎn)于非洲剛果盆地、莫桑比克和津巴布韋，地理分布范圍從肯尼亞至莫桑比克，位于坦桑尼亞湖泊的南部，覆蓋非洲的東部沿海地區(qū)，俗稱“黃雞翅”。斯圖崖豆木為大喬木，高達(dá)18～21m，胸徑1.3m左右。其樹皮比非洲崖豆木樹皮稍厚一點(diǎn)，材表與非洲崖豆木差不多，但上市的規(guī)格小，長2.6～3m，直徑26～36cm之間。常見地方俗名有坦桑尼亞稱番加-番加Panga-panga、莫桑比克稱詹姆貝爾Jambire。

2　雞翅木的宏觀構(gòu)造

雞翅木的宏觀構(gòu)造如表1所示：

表1　3種常見雞翅木的宏觀構(gòu)造特征

3　雞翅木的微觀構(gòu)造

雞翅木的微觀構(gòu)造如表2所示：

4　雞翅木光照變色規(guī)律

為了定量比較三種雞翅木的顏色，本試驗(yàn)采用SP60積分球式分光光度計(jì)進(jìn)行測量(保證相同的測定條件：光源為D65標(biāo)準(zhǔn)光源，相關(guān)色溫為6504K。照明和測試幾何條件為垂直照明/漫反射，10°大視野，測試范圍為Φ20mm)，測量值為CIE標(biāo)準(zhǔn)色度學(xué)系統(tǒng)規(guī)定的各參數(shù)。

CIE(1976)L*a*b*均勻色空間各參數(shù)代表的意義如下[3]：

L*—明度，完全白的物體視為100，完全黑的物體視為0。

a*—紅綠軸色品指數(shù)(米制紅綠色品指數(shù))，正值越大表示顏色越偏紅色，負(fù)值越大表示越偏向綠色。

b*—黃藍(lán)色品指數(shù)(米制黃藍(lán)軸色品指數(shù))，正值越大表示顏色越偏向黃色，負(fù)值越大表示越偏向藍(lán)色。

C*—色飽和度。

△E*—色差，又稱總體色差，數(shù)值越大表示被測物光照前后顏色差別越大。

每種雞翅木三塊，精刨后立即測量和經(jīng)過96小時(shí)光日照(9000-11000lx)后的色度學(xué)參數(shù)變化如下：

由圖1可知，斯圖崖豆木明度值大于非洲崖豆木，白花崖豆木的明度值最低。隨光照射時(shí)間的延長，白花崖豆木和非洲崖豆木的明度沒有明顯變化，斯圖崖豆木的明度稍有減小。且三者的明度值均隨日光照射時(shí)間的延長而稍有減小。

表2　3種常見雞翅木的微觀構(gòu)造特征

(注：1—白花崖豆木；2—非洲崖豆木；3—斯圖崖豆木)圖1　3種常見雞翅木的明度變化

從圖2可以看出，斯圖崖豆木紅綠軸色品指數(shù)大于非洲崖豆木，白花崖豆木的紅綠軸色品指數(shù)最低，即斯圖崖豆木顏色較其它兩者更顯紅色。斯圖崖豆木和白花崖豆木的紅綠軸色品指數(shù)隨日光照射時(shí)間的延長而稍有減小，非洲崖豆木則比較穩(wěn)定。

由圖3可知，斯圖崖豆木黃藍(lán)色品指數(shù)大于非洲崖豆木，白花崖豆木的黃藍(lán)色品指數(shù)最低，即斯圖崖豆木顏色較其它兩者偏黃。斯圖崖豆木和非洲崖豆木的黃藍(lán)色品指數(shù)隨日光照射時(shí)間的延長而稍有減小，白花崖豆木則稍有增大。

如圖4所示，斯圖崖豆木色飽和度大于非洲崖豆木，白花崖豆木的色飽和度最低，即斯圖崖豆木顏色較其它兩者色彩更鮮明。斯圖崖豆木和非洲崖豆木的色飽和度隨日光照射時(shí)間的延長而稍有減小，白花崖豆木則稍有增大。

由圖5可知，三種木材的顏色隨日光照射時(shí)間的延長的色差值均有增大，其中，斯圖崖豆木色差變化量E*最大，白花崖豆木的變化值最小。

綜上所述，斯圖崖豆木偏重于明度較高的黃褐色、溫暖色調(diào)的紅黃成分較高，給人以溫暖感。白花崖豆木則為明度較低的紫褐色。給人以豪華、高貴、典雅的感覺，故為高檔古典家具材料。非洲崖豆木顏色介于兩者之間，偏黑褐色，似山核桃色，可做山核桃木的替用材。三種木材顏色日光照射時(shí)間的延長L*，a*，b*，C*均發(fā)生了一些變化。

(注：1—白花崖豆木；2—非洲崖豆木；3—斯圖崖豆木)圖2　3種常見雞翅木的紅綠軸色品指數(shù)變化

(注：1—白花崖豆木；2—非洲崖豆木；3—斯圖崖豆木)圖3　3種常見雞翅木的黃藍(lán)色品指數(shù)變化

(注：1—白花崖豆木；2—非洲崖豆木；3—斯圖崖豆木)圖4　3種常見雞翅木的色飽和度變化

5　雞翅木的木材性質(zhì)

根據(jù)《中國樹種的木材物理力學(xué)性質(zhì)》分級標(biāo)準(zhǔn)，對每種木材的各項(xiàng)物理力學(xué)指標(biāo)進(jìn)行對比，使讀者對其密度、干縮性能、強(qiáng)度指標(biāo)有一個(gè)一目了然的認(rèn)識。物理力學(xué)指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)及物理力學(xué)性質(zhì)如表3、表4所示：

(注：1—白花崖豆木；2—非洲崖豆木；3—斯圖崖豆木)圖5　3種常見雞翅木的色差變化

分級氣干密度(g/cm3) 氣干干縮率(%) 徑向弦向順紋抗壓強(qiáng)度(MPa)抗彎強(qiáng)度(MPa)剪斷強(qiáng)度(MPa)Ⅰ0.35<2.0<3.0≤29.0≤54.0≤6.5Ⅱ0.351～0.552.0～2.53.0～4.029.1～44.054.1～88.06.6～9.5Ⅲ0.551～0.752.5～3.04.0～5.044.1～59.088.1～118.09.6～12.0Ⅳ0.751～0.953.0～3.55.0～6.059.1～73.0118.1～142.012.1～15.0Ⅴ≥0.95>3.5>6.0>73.0≥142.0≥15.0

(注：密度、干縮率可用很小、小、中、大、很大表述。強(qiáng)度用很低、低、中、高、很高表述。)

表4　3種常見雞翅木的物理力學(xué)性質(zhì)

由表3、表4可知，白花崖豆木的密度大、結(jié)構(gòu)細(xì)、物理力學(xué)強(qiáng)度高，其材質(zhì)優(yōu)于非洲崖豆木和斯圖崖豆木。斯圖崖豆木干燥快而好，材質(zhì)幾乎不降等級；非洲崖豆木干燥相對較慢。3種雞翅木都具有較好的耐腐性能，且干材加工很難，最宜生材解鋸，切削面光滑；油漆后光亮性好，含有樹膠處難以膠合；難于釘釘，握釘力強(qiáng)。

6　結(jié)語

雞翅木以“天生麗質(zhì)”的木紋在紅木中占有一席之地，是做作高檔家具的上等材料。雞翅木在熱水的淋燙下，會散發(fā)出一種很自然的香氣，這種香氣有提神的效果，故常用于做茶具。雞翅木獨(dú)特的紋飾效果和堅(jiān)韌性使其常用于鋼琴、小提琴、精密儀器、雕刻品等等。

白花崖豆木材色紫褐色，可用做制造家具、室內(nèi)裝修、裝飾單板等。其耐久性強(qiáng)，可用于重型結(jié)構(gòu)和農(nóng)具。非洲的兩種崖豆木適合做拼花地板或長條地板、細(xì)木工板、一般結(jié)構(gòu)材，造船內(nèi)部設(shè)施和鑲板、鐵路客車。非洲崖豆木作為山核桃的替代品用于體育器材，也可用于裝飾單板。斯圖崖豆木特別適合做耐磨、裝飾性地板。

近年來，通過木材的宏觀構(gòu)造特征、微觀構(gòu)造特征、美學(xué)原理和圖案創(chuàng)作等形成了木材美學(xué)研究，雞翅木因其特殊美麗的花紋而得到人們的重視。[4,5]。雞翅木美學(xué)圖案的研究與設(shè)計(jì)，這是一種人文與自然的相結(jié)合，使得雞翅木這一別具特色的樹種價(jià)值得到更加充分的利用，為相關(guān)設(shè)計(jì)領(lǐng)域提供更廣闊的空間。

[1]秋泉. 雞翅木鑒別知識[J]. 林業(yè)與生態(tài), 2014(1):32～32.

[2]國家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局. GB/T 18107—2000紅木[S]. 北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社, 2000.

[3]張翔, 申宗圻. 木材材色的定量表征[J]. 林業(yè)科學(xué), 1990，(4):344～352.

[4] 羅建舉. 開展木材美學(xué)研究拓寬木材解剖學(xué)的應(yīng)用[J]. 中國林業(yè)教育, 2008, 26(4):25～27.

[5] 劉青, 呂九芳, 邢海林. 雞翅木花紋美學(xué)圖案的設(shè)計(jì)及其應(yīng)用研究[J]. 家具, 2015，(3):84～89.

Property comparison and Application of Common Commercial Wenge Wood

JI Ning1PAN Biao2

(1. Guizhou Academy of Forestry, Guiyang ,Guizhou 550005; 2. College of Materials Science and Engineering, Nanjing Forestry University, Nanjing ,Jiangsu 210037)

In this paper, the structural characteristics and wood properties of Wenge wood in mahogany market in China were compared.Color-changing rules of Millettia laurentii, Millettia stuhlmanni, and Millettia leucantha at light conditions were researched, which will provide references for purchasing and maintenance of Wenge wood furniture and handicrafts.

Wenge Wood; Millettia laurentii; Millettia stuhlmannii; Millettia leucantha

2016-04-01

S781.1

B