木材单板染色是改善木材视觉特性的一个重要方面 ,是生产人造薄木的基础和关键[1 ].它是指通过物理作用和化学作用使木材与着色剂结合而产生人们所需要的颜色及效果的过程 ;它不仅可以改善木材原有的表面物理及化学特性 ,使木材获得牢固的颜色 ,还能使木材纹理更为清晰悦目 ,突出和加强木材原有的视觉特性 ,改善木材的视觉效果 .还具有抑制木材的变色 ,增强木制品外观色彩的装饰效果 ,提高木制品的装饰效果和木材的利用品质[2～ 4].单板染色是木材物理和化学加工的有机结合 ,也是木材深加工和速生材利用的重要方向 ,因而越来越受到消费者的青睐和家具及装饰行业的重视 .国内外在木材染色方面做了许多工作 ,但大多是从事关于染料配比和单一树种染色工艺方面的研究工作 ,关于木材单板染色工艺技术研究尚未见到比较系统的报道[5～ 7].
木材单板染色一般是在常压下用加热的染液浸泡的方法进行 ,这样可有效地降低染色设备投资 ,简化处理工艺 .有的木材单板 ,可以直接进行染色 ;有的木材单板则需要在染色前进行适当处理 (浸提和漂白 ) ,以达到稳定染色木材颜色的作用 .尤其对于目标颜色较浅时 ,这一点更为重要 .目前 ,木材单板染色采用的一般工艺为“前期处理—染色—干燥”等工序
1 实验材料和方法
1 1 实验试材
1 1 1 试 材
兰考泡桐 (Ｐａｕｌｏｗｎｉａｅｌｏｎｇａｔａ) ,毛白杨 (Ｐｏｐｕｌｕｓｔｏｍｅｎｔｏｓａ) :采自河南商丘地区 ,单板厚度 1 0ｍｍ .桦木 (Ｂｅｔｕｌａｐｌａｔｙｐｈｙｌｌａ) ,椴木 (Ｔｉｌｉａｍａｎｄ ｓｈｕｒｉｃａ) ,水曲柳 (Ｆｒａｘｉｎｕｓｍａｎｄｓｈｕｒｉｃａ) :采自吉林省长白山地区 ,单板厚度 1 0ｍｍ .
1 1 2 染 料
本实验选用水溶性酸性染料 ,即酸性嫩黄、酸性红、酸性橙和酸性黑ＡＴＴ .
1 2 实验方法
本研究采用正交实验法 ,分别对上述几种木材单板进行单一和几种酸性染料组成的混合染料染色对比实验 ,通过测定颜色的变化来评定各种木材单板染色的难易程度 ,以及各处理中染料对于木材染色效果的影响 .
1 2 1 因子及水平的选择
本研究选取染料浓度、染色时间、温度和浴比等影响木材染色效果的主要因子 ,各因子选取 3个水平 .根据所选的因子及水平 ,选取Ｌ9(3 4)正交表进行实验 .
1 2 2 实验设计目的及实施方案研究同一酸性染料对不同树种单板染色效果的影响 ;不同树种木材对染料的选择性 ;混合染料对木材染色效果的影响 ;考察染色单板的耐光性 ;确定不同情况下优化工艺参数关系 .为便于对比 ,所有染色实验的因子及工艺参数相同 .
1 2 3 实验工艺流程
单板选取剪切 (处理 )
配制染料—加热— (加助剂 )—染色—水洗—干燥—(耐光性实验 )—颜色测定单板选取和剪切 :选择边材单板 ,要求无腐朽、变色和节疤 ,颜色均匀一致 ,单板旋切质量良好 ,表面光滑 ;剪切成 50ｃｍ× 80ｃｍ规格 ,含水率≤ (1 5±3 ) % .
单板处理 :单板处理包括浸提和漂白 .染料溶液配制及加热 ;按照实验要求 ,将每种染液配制 40 0ｍｌ,加入助剂 ,染液的加热采用恒温水浴锅 ,以每分钟 3℃的速度加热 ,边加热边搅拌 ,待染料充分溶解 ,温度达到要求后 ,将单板放入 ,进行染色 ,并开始计时 .水洗和干燥 :染色完成后 ,单板用冷水 (室温 )冲洗 ,然后垂直放置 ,待其自然干燥 .
2 结果与分析
数据分析是利用染色前后木材的Ｌ ,ａ ,ｂ的差即ΔＬ ,Δａ ,Δｂ 来表示的 ,数据分析采用直观分析 (见表 2 )和方差分析 (见表 3 )的方法进行 ,同时考虑单板的表面质量 .
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