染料在木材中滲透差異性的研究.pdf

1、人工林速生材日益成為木材工業(yè)的主要原料，一些人工林速生材顏色暗淡、色差大、花紋不理想等，難以直接作為中高檔裝飾材料使用。開發(fā)高新技術(shù)、高質(zhì)高效利用人工林速生材是當(dāng)前木材工業(yè)迫在眉睫要解決的難題。 木材染色是實(shí)現(xiàn)低質(zhì)木材模擬成珍貴木材的有效方法，是低質(zhì)木材特別是速生闊葉材進(jìn)行高新技術(shù)加工的一種手段，可以消除木材生長過程中產(chǎn)生的心邊材、早晚材和渦旋紋之間的色差，使木材的紋理、花紋和材質(zhì)感變得形象和真切，可以明顯提高普通木材的檔次和使

2、用價(jià)值。木材染色加工是較為復(fù)雜的過程，涉及木材性質(zhì)，染料選擇和配制，染料在木材中的滲透以及染料在木材上的附著和結(jié)合等幾個(gè)方面，要把“木材、染料、溶劑”作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行研究。染料的滲透是前提，附著和結(jié)合為最終目的。染液在木材中的滲透好壞關(guān)系到染色的深度和均勻性，雖然對木材的滲透性做了很多的研究，但是對于染料在木材中滲透差異性的系統(tǒng)研究較少。 本研究選擇酸性、堿性和中性三類染料各3種對意大利楊和楸木進(jìn)行系統(tǒng)的染色滲透試驗(yàn)，探索與木材

3、滲透性匹配的染料群和最優(yōu)化染色滲透工藝參數(shù)；運(yùn)用傅立葉紅外光譜儀對木材和染料(分子、基團(tuán))進(jìn)行紅外光譜分析，從分子基團(tuán)角度探索染料與木材之間的配伍性。旨在為我國現(xiàn)代木材加工處理技術(shù)提供理論依據(jù)，為攻克流體在木材中難以滲透問題提供科學(xué)新途徑。 通過試驗(yàn)研究，得到以下結(jié)果： (1)意大利楊和楸木中大量存在以下主要官能團(tuán)：羥基(處于締合狀態(tài))、烴基、羰基、和縮醛基(醚基)。其中意大利楊的O—H、C—Cl、N=O、C—O、C=O

4、、N—H等極性基團(tuán)的相對含量大于楸木，使得意大利楊親水性大于楸木，染液更容易浸潤意大利楊表面，導(dǎo)致意大利楊的滲透性優(yōu)于楸木； (2)染料單因素試驗(yàn)結(jié)果方差分析表明不同結(jié)構(gòu)染料在意大利楊和楸木中滲透高度有顯著的差異，其中酸性染料對意大利楊和楸木滲透性最大，其次是中性染料，最后是堿性染料；染料種類對其在木材中滲透性影響很大； (3)相似結(jié)構(gòu)的三種酸性染料對意大利楊的滲透性大小順序?yàn)椋喝跛嵝猿菴S＞酸性藍(lán)黑10B＞弱酸性紅玉N

5、-5BL，對楸木的滲透性大小順序?yàn)槿跛嵝猿菴S＞弱酸性紅玉N-5BL＞酸性藍(lán)黑10B，染料對木材染色滲透表現(xiàn)出選擇性； (4)正交試驗(yàn)結(jié)果表明：影響染料在意大利楊中滲透效果主次因素是染液溫度、染液濃度和滲透時(shí)間，影響染料在楸木中滲透效果主次因素是染液溫度、滲透時(shí)間和染液濃度。本試驗(yàn)條件下，壓力對滲透深度影響不顯著； (5)以頻譜水為溶劑的染液在相同條件下對意大利楊和楸木的滲透性大于以蒸餾水為溶劑的染液，表明染液溶劑的物理