木材因其天然的色调和花纹 ,使人感觉柔和舒适 ,故在装饰行业中越来越受到人们的喜爱 .然而 ,近年来随着优质树种木材供应量日趋减少 ,材质越来越差 ,木材普遍存在材色较深、颜色分布不匀 ,或色调晦暗、色泽不一等缺点 ,从而降低了木材的利用价值 ,有些产品导致削价甚至作为薪炭材处理 .因而材色问题成了各装饰木材生产企业亟待解决的问题 .本试验采用两种氧化型漂白剂 Ti 和 Tj,通过正交试验选择常用的 4种装饰木材漂白的最佳配方 ,以达到材色变浅或洁白均匀的目的 .装饰木材通过漂白处理 ,在增强了木材表面特有美感的同时 ,也为其进一步进行调色处理提供了一道必要的前期工序 .该研究结果可为装饰木材生产企业解决木材漂白问题提供理论依据 .
1 材料与方法
1 . 1 试验设计以漂白剂浓度 A、处理温度 B、处理时间 C、p H值 D、助剂 E为影响因子 ,采用 3水平正交
试验方案浸渍处理木材 (表 1 ) .
表 1 正交试验的变量与水平 L1 8(3 7× 2 1 )
1 . 2 材料
2 . 2 . 1 试材 试材为福建省常用的 4种装饰木材 ,即马尾松 (Pinus massoniana)单板以及南
岭栲 (Castanopsis fordii)、米槠 (Castanopsis carlessii)和木荷 (Schima superba) ,前者取自胶合板厂 ,后者取自地板木厂 ,且均为表面已刨光但有材色缺陷的成品 ,规格为 3 0 . 0 cm× 6. 0 cm×1 . 8cm或 42 . 0 cm× 8. 0 cm× 1 . 8cm.
1 . 2 . 2 药品 正交试验采用化学纯试剂 ,选用了两种氧化型漂白剂 Ti 与 Tj,各种漂白助剂 ,p H值调节剂为一定浓度的 Na OH.
1 . 2 . 3 仪器 常规化学试验仪器、p H计、SBD- 1 B白度仪等 .
1 . 3 方法
先将各种装饰木材锯成规格为 5. 0 cm× 5. 5cm× 1 . 8cm的试材 ,用砂纸砂光 ,编上号 .然后根据正交试验方案进行漂白处理 ,处理完后的试材先水洗后用弱酸中和 ,最后再用清水冲洗 ,在常温下自然干燥 ,用 SBD- 1 B白度仪测定白度 .试验结果及数据分析列于表 2和表 3 .
表 2 正交试验方案结果
说明 :W1 为南岭栲 , W2 为木荷 , W3为米槠 , W4为马尾松单板 .
3 结果与分析
白度值 P的分析由表 2的白度值 P作直观分析可以看出 ,对于南岭栲试材来说 ,其漂白效果随着漂白剂的浓度、处理温度、时间的增加及不同的助剂而波动 .浓度为 A2 、温度为 B2 、时间为 C2 、p H值为 D3 、助剂为 E3 时 ,白度值 P达最大 ,即漂白效果最好 .因此 ,若只按试材的 P值作为衡量指标 ,则最佳组合为 A2 B2 C2 D3 E3 .但从综合分析中可以看出 ,以浓度为 A1 与浓度为 A2 时的 P值相比 ,以助剂为 E3 与 E1 时的 P值相比 ,均相差不大 .为降低处理成本 ,浓度为A1 和助剂为 E1 更合适 ;同样 ,处理时间为 C1 和 C2 时 P值也相差不大 ,为提高效率 ,时间以 C1更合适 .因此 ,最佳组合为 A1 B2 C1 D3 E1 ,即浓度为 0 . 0 4kg/ L,温度为 40℃ ,处理时间为 2小时 ,p H值为 1 1 ,助剂为硫酸镁 .参看表 2和表 3 ,可依次分析出其它试材漂白的最佳配方
(表 4表 3 漂白测试结果极差分析表TABLE3 The maximum variation analysis of experimental results
表 4 各试材漂白处理的最佳组合TABL E4 The best prescription of theseveral decorative timber
经上述正交试验分析得出的各试材漂白的最佳配方 ,分别对它们进一步进行验证性试验 .试材干燥后 ,再用白度仪测定它们的白度 .结果表明 :由各试材漂白的最佳配方处理所得的白度值均比它们在各试验中的最大白度值高或略高 ,说明由试验得出的各试材漂白的最佳组合确实是最优的 .
不同树种的装饰木材 ,由于各化学组成及木材结构的差异性 ,导致漂白效果各异 ;而对同一树种的装饰木材 ,用不同的漂白剂也存在着选择性问题 .在影响木材漂白效果的几个因素中 ,各因子对漂白效果影响的显著性能不一 .从极差分析可以看出 ,马尾松单板用 Ti 漂白剂处理时 ,影响漂白的主导因子是时间 ,其次是 p H值 ,其它的因子影响不显著 ;而用 Tj处理时 ,则是温度和助剂的影响显著 ,接着是时间 ,其它因子的影响较不显著 .对于其余 3种试材 ,除米槠用 Tj处理是浓度影响显著外 ,均是温度对漂白效果的影响最为显著 ,除此之外 ,其它几个因子则有的影响显著 ,有的不显著 .漂完后 ,采用常规化学分析方法对残余溶液的浓度进行分析 (表 5) .分析结果表明 :温度对漂白剂的分解有很大关系 ,漂白剂在常温时消耗少 ,而在 60℃时消耗多 ,几乎全部分解 ,这温度的提高而增加的 ,所以略提高温度有利于白度的增加 .
此分析结果还为以后的经济技术分析提供了参考 .
4 结论
本研究采用正交试验法对常用的 4种装饰木材进行漂白处理 ,得出了各装饰材漂白的最佳配方 .据此 ,可以使材面颜色变浅或洁白均匀 ,纹理清晰 ,外观大为改善 .这样 ,可明显提高装饰木材的使用价值 ,进而提高它们的装饰效果和经济效益 .鉴于福建省内一些地方企业存在着对装饰木材的
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