利用化学试剂与木材中抽提物、木质素等成分反应,可以改变木材的颜色,从而达到木材表面修饰的目的。本研究以栎木(Quercus acutissima.)刨切单板为实验材料,以氯化亚铁(FeCl2)为变色试剂,通过浸渍的方法获得了变色栎木单板。利用正交实验探究了各工艺参数对栎木变色反应的影响,并获得了最佳处理工艺;利用色差仪对栎木变色前后的表面色度系数进行了测试;通过耐水、耐紫外光实验对变色栎木单板的颜色稳定性进行了测试;通过抽提处理,探究了不同溶剂对栎木变色的影响;对抽提液和抽提物标准溶液进行分析,检测了抽提物的变色反应。通过红外光谱(FTIR)、紫外光谱(UV)、X射线衍射测试(XRD)、X射线光电子能谱分析(XPS),探究了氯化亚铁处理栎木木材化学变色的机理。研究主要获得以下结论:(1)采用氯化亚铁与栎木反应制备变色木材,工艺简单,反应时间短。处理后栎木单板为蓝黑色,颜色自然,纹理清晰。氯化亚铁对栎木进行化学变色处理的最佳工艺参数为:氯化亚铁质量浓度为1.0%、处理时间为10min,处理温度为80℃、干燥温度为40℃;影响栎木单板变色的各因素主次顺序为:氯化亚铁浓度>干燥温度>处理温度>处理时间。(2)栎木化学变色单板耐水性能良好,经冷、热水处理后,栎木单板颜色变化较小,ΔE*值都在2以下。栎木变色单板耐紫外光老化性能较差,经过720小时照射后,表面色度系数变化较大,ΔE*值为4.40;涂刷固色剂UV-1130可以显著提高变色栎木单板在紫外光照射下的颜色稳定性,2%的固色剂涂刷量可以使ΔE*值降低到2.06。(3)栎木的变色反应主要发生在木材中的羟基、酚羟基和芳香环取代基上;栎木中的酚类物质与铁离子的络合反应是栎木变色的主要原因。在变色反应过程中,铁离子发生络合反应附着在栎木表面,二价铁离子大部分变为三价铁离子。(4)抽提处理后木材的变色反应减弱,说明抽提物是栎木变色的重要原因。不同溶剂对栎木试样的抽提效果不同,其中碱抽提较其他溶剂有更好的效果,这主要是由于碱抽提在去除部分抽提物,如单宁、黄酮等酚类物质的同时,还脱除了木材中部分木质素,进一步减弱了变色反应。抽提液与抽提物标准试样的对比实验证明,栎木的颜色变化是络合反应中新配位体的形成所致。