伏建星，谷世豪，鄭冀魯，亓志杰，黃曉華

(西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，陜西 楊凌 712100)

中國是世界人類文明的發(fā)祥地之一,有著數(shù)千年不間斷的文明史, 擁有十分豐富的物質(zhì)文化遺產(chǎn)和發(fā)明創(chuàng)造[1]，目前中國精制生漆質(zhì)量低于日本，很大程度是由于中國精制生漆使用的顏料質(zhì)量低于日本，而這由顏料的產(chǎn)地及生產(chǎn)工藝不同引起。為提高我國精制生漆工藝及產(chǎn)品質(zhì)量，我們對中日之間精制生漆所用顏料的關(guān)鍵指標(biāo)進行了研究對比。

1 實驗材料

中國和日本精制生漆所用顏料各取5種顏色，每種顏色取1種顏料(表1)。

2 實驗方法

2.1 顏料指標(biāo)及其測定方法

2.1.1 在105 ℃揮發(fā)物的測定

(1)實驗儀器設(shè)備及材料

稱量瓶：扁形，烘箱：維持在(105±2) ℃，天平：精確到1 mg，干燥器：內(nèi)裝有效干燥劑。

(2)測定方法

按GB/T 5211.3方法測定。

2.1.2 顏料耐水性

(1)實驗儀器設(shè)備及材料

天平：感量0.001 g，試管：容量25 ml、帶磨口塞，電動振蕩器：震蕩頻率(280±5)次·min-1，細(xì)孔坩堝：容量25 ml，抽濾瓶：容量25 ml，濾紙：慢速(符合GB1915-80《定性濾紙》規(guī)定)，比色皿：厚度0.5 cm、高度6.4 cm，比色架：比色架有2孔且恰好插入2支比色皿、背景為白色，沾色灰色分級卡： GB251-84《評定沾色用灰色樣卡》中沾色灰色分級卡。

蒸餾水：使用前煮沸并冷卻至常溫。

(2)測定方法

按GB/T 5211.5方法測定。

2.1.3 顏料耐溶劑性

(1)實驗儀器設(shè)備及材料

天平：感量0.001 g，試管：容量25 ml、帶磨口塞，電動振蕩器：震蕩頻率(280±5)次·min-1、振幅(40±2) mm，坩堝式玻璃濾器：5號、容量為30 ml，抽濾瓶：容量為125 ml，比色架：比色架有2孔且恰好插入2支比色皿、背景為白色，沾色灰色分級卡： GB251-84《評定沾色用灰色樣卡》中沾色灰色分級卡。

溶劑：化學(xué)純(乙醇)。

(2)測定方法

按GB/T 5211.9方法測定。

2.1.4 顏料水溶物

(1)實驗儀器設(shè)備及材料

天平：精度0.001 g，單刻度容量瓶:容積250 ml，薄膜過濾器(砂芯漏斗)，蒸發(fā)皿:平底、玻璃、鉑金、上秞瓷或硅石制、干燥至恒重，水浴蒸發(fā)器，烘箱：能維持溫度(105±2) ℃，干燥器：內(nèi)盛有效干燥劑。

(2)測定方法

按GB/T 5211.1方法測定。

2.1.5 顏料水萃取液電導(dǎo)率

(1)實驗儀器設(shè)備及材料

高速離心機，電導(dǎo)儀：DDS-301A電導(dǎo)率儀，電導(dǎo)電極：電導(dǎo)池常數(shù)K約為1，燒杯：100 ml，溫度計：最小分度為0.2 ℃，濾紙：慢速定量濾紙(直徑12.5～18 cm，經(jīng)純水洗至濾出液電阻率大于2 000 Ω·m，電導(dǎo)率不高于0.5×10 μS·cm-1)。

所用的試劑均為分析純，純水：電阻率不低于2 500 Ω·m(電導(dǎo)率不高于0.4×10 μS/cm)，甲醇：電阻率不低于2 500 Ω·m(電導(dǎo)率不高于0.4×10 μS·cm-1)，氯化鉀溶液：0.02 mol·L-1。

(2)測定方法

按GB/T 5211.1286方法測定。

2.2 色漆的硬度及光澤度對比

2.2.1 實驗材料 中國生漆；中國及日本顏料各5種(表1)。

2.2.2 分析方法 配制色漆：將色漆涂在鋼片上，自然晾干。利用硬度儀、光澤度儀分別測定色漆的硬度及光澤度。

3 結(jié)果與分析

3.1 在105 ℃的揮發(fā)物質(zhì)

由圖1可知，在105 ℃下，橘黃色顏料，中國顏料揮發(fā)物占0.32%，是日本顏料揮發(fā)物占比(0.10%)的3.2倍，中國顏料揮發(fā)物占比相對較多；藍色顏料，中國顏料揮發(fā)物占比0.38%，低于日本顏料占比(0.91%)，日本顏料占比相對較大；黃色顏料[2]，中國顏料揮發(fā)物占比0.80%，高于日本顏料占比(0.10%)，日本顏料占比相對較?。话咨伭?，中國顏料揮發(fā)物占比0.20%，低于日本顏料占比(0.36%)，日本顏料占比相對較大；紅色顏料，中國顏料揮發(fā)物占比0.62%，低于日本顏料占比(0.86%)，日本顏料占比相對較大?？傮w來說，五種中日顏料在揮發(fā)物含量上表現(xiàn)出了顯著性差異。

圖1 105 ℃下不同顏料的揮發(fā)物質(zhì)占比

3.2 耐水性

由表2可知，紅色顏料的耐水性，中國顏料級別為4～5級，日本顏料為5級，都具有良好的耐水性，日本顏料耐水性最優(yōu)；藍色顏料[3]的耐水性，中國顏料級別為5級，日本顏料級別為4～5級，顏料耐水性都較為良好，中國藍色顏料耐水性最好；白色顏料耐水性，中國顏料級別為4～5級，日本顏料級別為4～5級，兩國顏料耐水性都為良好，相差不大；橘黃色顏料，中國顏料級別為4～5級，日本顏料為5級，都具有良好的耐水性，日本顏料耐水性相對更好；黃色顏料，中國顏料級別為4～5級，日本顏料為5級，都具有良好的耐水性，日本顏料耐水性相對更好。

表2 通過目測灰色分級卡評定顏料耐水性的級別

注：評定的沾色級別直接用以表示顏料的耐水性，最好為5級，最差為1級。沾色級別介于二級之間，以4 ～5 、3 ～ 4 、2 ～ 3 、1 ～ 2 表示。

總體來說，本實驗五種中日顏料都具有良好的耐水性，未表現(xiàn)顯著性差異。

3.3 耐溶劑性

由表3可知，紅色顏料耐溶劑性，中國顏料級別為4級，日本顏料為4～5級，都具有良好的耐溶劑性，日本顏料耐溶劑性相對更好；藍色顏料耐溶劑性，中國顏料級別為5級，日本顏料級別為5級，顏料耐溶劑性都最好；白色顏料[4]耐溶劑性，中國顏料為4～5級，日本顏料為5級，日本顏料耐溶劑性最好；橘黃色顏料，中國顏料為4～5級，日本顏料為5級，都具有良好的耐溶劑性，日本顏料耐溶劑性相對更好；黃色顏料，中國顏料為5級，日本顏料為4～5級，都具有良好的耐水性，中國顏料的耐溶劑性相對更好。

總體來說，本試驗五種中日顏料都具有良好的耐溶劑性，未表現(xiàn)顯著性差異。

表3 不同國家顏料耐溶劑性的級別

注：評定的沾色級別直接用以表示顏料的耐溶劑性，最好為5級，最差為1級。沾色級別介于二級之間，以4 ～5 、3 ～ 4 、2 ～ 3 、1 ～ 2 表示。

3.4 顏料水溶物

如圖2所示，橘黃色顏料，中國顏料中水溶物質(zhì)量占比為1.70%，高于日本顏料的水溶物質(zhì)量占比(1.34%)，中國橘黃色顏料的水溶物較多；藍色顏料，中國顏料水溶物質(zhì)量占比為1.94%，低于日本顏料水溶物質(zhì)量占比(2.35%)，日本藍色顏料水溶物較多；黃色顏料，中國顏料水溶物質(zhì)量質(zhì)量占比為1.75%，高于日本顏料水溶物質(zhì)量占比(1.19%)，中國黃色顏料和日本黃色顏料相差不大；白色顏料，中國顏料水溶物質(zhì)量占比為6.24%，是日本顏料水溶物質(zhì)量占比(1.20%)的5.2倍，中國白色顏料水溶物較多；紅色顏料[5]，中國顏料水溶物質(zhì)量占比為8.34%，是日本顏料水溶物質(zhì)量占比(0.95%)8.8倍，中國紅色顏料水溶物較多。中日兩國白、紅顏料水溶性物質(zhì)占比差別較大，日本顏料明顯優(yōu)于中國顏料。

圖2 不同國家顏料水溶物含量

3.5 水萃取液電導(dǎo)率

由表4看出，橘黃色、白色顏料，中國顏料電導(dǎo)率大于日本顏料，中國顏料疏水性更好，尤其是紅色顏料，中國顏料電導(dǎo)率為3 240.0 μS·cm-1，是日本顏料電導(dǎo)率(123.0 μS·cm-1)的26.3倍，含有更多的離子；藍色、黃色顏料，中國顏料水萃取液電導(dǎo)率小于日本顏料，疏水性相比于日本較差。

表4 不同國度顏料電導(dǎo)率

注：總?cè)芙夤腆w[6](Total dissolved solids，縮寫TDS)，又稱溶解性固體總量，指水中全部溶質(zhì)的總量(mg·L-1)。TDS值越高，表示水中含有的雜質(zhì)越多?？?cè)芙夤腆w包括無機物和有機物。一般可用電導(dǎo)率值大致了解溶液中的鹽分，一般電導(dǎo)率越高，鹽份越高，TDS越高。在無機物中，除溶解成離子狀成分外，還可能呈分子狀。由于天然水中所含的有機物以及呈分子狀的無機物一般可以不考慮，所以一般也把含鹽量稱為總?cè)芙夤腆w。

3.6 中國與日本顏料配置的生漆硬度和光澤度

由表5可知，橘黃色色漆，中國顏料配制的色漆硬度與日本顏料配制的色漆硬度、光澤度差別都較??；藍色色漆，中國顏料的色漆硬度大于日本顏料，差別較小，中國顏料的光澤度遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于日本顏料；黃色色漆，中國顏料的色漆硬度與日本顏料相同，中國顏料的光澤度較小，但差別不大；白色和紅色色漆，中國顏料的硬度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于日本顏料，光澤度遠(yuǎn)差于日本顏料，差別很大。

表5 利用不同國度顏料配置的生漆硬度和光澤度

總體來看，這5種顏色，中國顏料配制的色漆硬度高于或同于日本顏料配制的色漆，光澤度除黃色外，都差于日本顏料配制的色漆。中國顏料配制的色漆在硬度方面有優(yōu)勢，在光澤度方面有差距。

4 結(jié)論

中國和日本精制生漆使用顏料的指標(biāo)，105 ℃揮發(fā)物占比，中日顏料之間差別較大，藍色、白色、紅色顏料揮發(fā)物占比日本顏料高于中國顏料，橘色、黃色顏料揮發(fā)物占比日本顏料低于中國顏料。顏料耐水性、耐溶劑性，中日顏料差異不大，都為良好；耐水性方面，紅色、黃色、橘黃色顏料日本優(yōu)于中國，藍色顏料中國優(yōu)于日本，白色顏料日本和中國相當(dāng)；耐溶劑性方面，白色、橘黃色顏料日本優(yōu)于中國，藍色顏料日本和中國相當(dāng)，黃色顏料中國優(yōu)于日本，紅色顏料日本優(yōu)于中國或與中國相當(dāng)。顏料水溶物含量，橘黃色、黃色，尤其是白色和紅色顏料中國高于日本，藍色顏料中國低于日本。水萃取液電導(dǎo)率方面，橘黃色、白色顏料，尤其是紅色顏料中國顏料電導(dǎo)率大于日本顏料，藍色、黃色顏料中國顏料小于日本顏料，疏水性相比于日本較差。中國顏料配制的色漆在硬度方面，除黃色顏料中國與日本相當(dāng)外，其他顏色尤其是白色、紅色顏料中國顏料大于日本顏料；在光澤度方面，除橘色、黃色顏料中國稍微小于日本外，其他顏色顏料中國都遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于日本顏料，中國顏料在光澤度方面落后于日本。

參考文獻:

[1] 張飛龍.中國生漆文明的起源[J].中國生漆，2010，29(2)：16-17.

[2] 蔡李鵬，祁曉婷，曹峰. 有機顏料黃的合成研究現(xiàn)狀[J].化學(xué)與生物工程，2013(7)：10-12.

[3] 紀(jì)娟，張家峰.中國古代幾種藍色顏料的起源及發(fā)展歷史[J].敦煌研究，2011(6)：109-114.

[4] 劉靈燕，孫傳敏.硅灰石質(zhì)白色顏料的研制[J].礦物學(xué)報，2001，21(3)：457-460.

[5] 嚴(yán)靜，王麗琴.李立.北京頤和園古建筑上紅色顏料的分析研究[J].分析科學(xué)學(xué)報，2010，26(3)：275-278.

[6] 李惠娣，楊天水.關(guān)于總?cè)芙夤腆w和礦化度的初步探討[J].教育教學(xué)論壇，2016(44)：57-58.