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非 洲 材 / 美 洲 材

木材染色进展

发表日期:2015年08月02日


     
随着对染色工艺的深入研究和对染色产品的更高要求,染色理论的研究也在不断发展。2000年作者介绍了木材水溶性染料染色液的组成和染色工艺,探讨了对木材染色效果影响较大的主要因素,提出了我国木材染色工业的发展的一些建议。
1、染料渗透与扩散性:
    由于木材尺寸大,染色深度厚,因此染料在木材中的渗透性就成了影响禁染色的重要因素。1968年横田德郎对化学药剂在木材中的扩散机理进行了研究,认为染料渗透的横向通道是导管间,导管和木纤维间,木纤维间、导管、木纤维和薄壁组织间借助于纹孔相沟通的系统,并且细胞内腔和细胞壁之间也存在着诸如瞬间空隙类的局部沟通渠道。
    1975年基太村洋子观测了60余种酸性染料在木材中的渗透性,发现树种间染色差异性很大,染料在木材中的渗透性受木材显微构造、染料分子大小和结构、染料和木材间朴素作用情况的影响,染料吸附性强,则渗透性差。染料水溶液在阔叶树材的纵向渗透通道是由导管、木纤维、轴向薄壁组织并联构成的毛细管系统。认为染料渗透过程分为三个阶段,即染料向纤维表面的扩散阶段,纤维表面对染料的吸附阶段,纤维表面吸附的分子向木材内部的扩散和渗透阶段。在木材中不易扩散的染料,当木材含水率很高时,经一段时间的浸渍处理,也能很好地渗透到木材内部,乙醇等溶剂有助于染料的渗透。
    1981年矢田茂树等研究了常压下水及染料水溶液在阔叶材里的毛细管上升和减压注入情况,显微镜观测染色材,并测定了渗透量。1989年研究了液体在木材纵向毛细管上升高度与液体表面张力的关系。
    1993年赵广杰等研究了染料在木材中的渗透性,通过在恒定压力差作用下染料水溶液在木材中的渗入流量和溢出流量随时间的变化关系,分析了染料水溶液在木材中的渗透性,发现涌入流量随时间的减少是由于染料分子的三角形上染吸附,使有效流动渠道越来越小的缘故。
2、上染性:
    木材染色是在一定上染过程中完成的,所谓上染就是染料舍染液而向纤维转移,并透入纤维内部的过程。随着时间的推移,纤维上的染料浓度逐渐增高而染液里的浓度则相应下降。1971年开始基太村洋子对木材化学组成成分和组织构造的上染性作了研究。用酸性染料、碱性染料和直接染料对处理过的木粉进行试验,探索纤维素、半纤维素和木素的染色性,并用显微镜观察了染色木材的上染性,发现酸性蓝117对纤维素和半纤维素上染性差,对木素和木粉上染性好。
      直接蓝1对阔叶材的木纤维上染性好,对木射线、导管壁、穿孔板上染性差。
    1978年松田健一对漂白后的木材进行染色,从上染率来分析木材对不同染料的上染性。1995年武井升等则用木材光吸收系数(K)与散射系数(S)之比K/S作为木材对染料吸收速度议程的主要参数,并用测色仪对理论进行了验证。2000年作者对影响木材染色上染率的主要因素如染液组成、染色工艺参数等进行了系统研究。
3、耐光性:
    染色后的木材在使用过程中易变色,为此,1986年基太村洋子研究了染色材的耐光性,用耐光剂处理染色材,观察了它们的耐光性。耐光剂为2--4-甲氧基苯酮-5-磺酸钠、含氮化合物、聚丙二酸乙二醇酯和聚乙二醇#4000等。1989年平林靖彦用壳聚糖预处理来改善染色木材的耐光性,在氙灯和自然光等老化条件下观测染色材的变色情况。1991年松浦力也对染色剂的耐光性进行了研究。1996年樱川智史从木材漂白到木材染色及染色材光变色防止方法进行了研究,认为直接染料在浅色区不能染色,中以、深色区可染色。活性染料必需用助染剂来提高木材成分的染色性,提出了染色材光变色防止方法,即首先应考虑使用耐光染料,其次是用乙酰化等方法改性木材,另外还可用紫外光吸收剂如苯并三唑系和铈系,光稳定剂如位阻胺等来提高染色材耐光性。
4、木材染色发展趋势
    今后应从染料和助剂、结构与组织的上染性、染液渗透性来研究木材染色技术和工艺、设备,并按下面的标准来判断木材染色质量和技术的优劣:
1)透明性好,保留良好的木质纹理感;
2)耐光性好;
3)染色效果均匀一致;
4)木材内部也能染色;
5)染色后的单板对后续工艺无不良影响;
6)工艺性好,操作简单;
7)价格便宜。。
信息来源:瀚达木业
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