首页分享木材染色技术现状与发展.doc

木材染色技术现状与发展.doc

来源：花匠小妙招时间：2025-08-04 22:53

木材染色技术现状与发展　　所谓有机染料就是能够溶于水或溶剂中，采用适当的方法，使纤维材料或其它物质染成鲜艳而坚牢颜色的有机化合物。除在纺织行业大量使用外，有机染料还广泛应用于橡胶制品、塑料、油脂、油墨、墨水、照相材料、印刷、造纸、涂料、医药等领域。有机染料在木材加工领域的使用起源于1913年苯胺酯被用于实木染色。60年代以来，日本在木材染色领域做了大量的研究工作。德国、意大利等很重视木材染色实用工业技术的开发，形成了自己的专利技术，其产品在我国已有销售。80年代末我国开始对木材染色技术进行探索。由于染色是增加木材装饰效果、提高木材附加值的重要手段，木材染色正在受到生产研究领域广泛关注和重视。　　一．木材染色用染料　　木材染色是染料与木材发生化学或物理化学结合，使木材具有一定坚牢色泽的加工过程，是提高木材表面质量，改善木材视觉特性和提高木材附加植的重要手段。染料的品种多，结构复杂，木材工业中常用的水溶性有机染料有直接染料、酸性染料、碱性染料和活性染料等。直接染料是一些不经特殊处理就能直接作用于木材上的染料，它与木质纤维素的结合是依靠分子间的范德华力和氢键力。酸性染料也称为阴离子染料，是在酸性介质中对纤维进行有效染色的染料，该类染料含有大量的羧基、羟基或磺酸基。碱性染料也称阳离子染料，由苯甲烷型、偶氮型、氧杂蒽型等有机碱和酸形成的盐。活性染料分子中含有反应性活性基因，能与木材中的羟基形成共价键的有机化合物。　　1964年大川勇等用直接染料、酸性染料、碱性染料对木材染色。1978年松田健一对漂白后的木材用分散染料等进行染色。1971年基太村洋子等用各种染料研究木材的染色性，结果表明，酸性染料具较好的渗透性，适宜木材染色。1990年饭田生穗等对58种阔叶材和3种针叶材进行染色试验，使用21种直接染料、酸性染料、碱性染料和活性染料。1993年刘元发表文章介绍了木材着色剂及其特征。　　二．染色方法　　木材染色方法有多种，视染色材的用途而定。通常使用的有单板染色、实木染色和立木染色方法等。单板染色工艺因树种和染料不同差异很大。单板染色就是采用浸渍处理对单板和薄木均匀染色的方法，单板厚度为0.2-1mm。染色后的单板作为人造板贴面材，家具贴面材和人造仿真木材的组坯板。1975年基大村洋子研究了木材单板的染色工艺，发现温度越高，染色时间越短，90°C2h的浸渍厚度，在50°C时需要24h以上。1989年陈云英等对加拿大杨、椴木和柳桉单板染色方法进行了探索。作者通过对木材上染率和色差的观测和分析，用酸性大红GR染料对0.5mm厚泡桐漂白单板进行了染色试验。实木染色是对方材或原木进行的染色处理，染色材主要用作刨切薄木，或制作高档家具。由于厚度大，木材长，在常规条件下靠染色液的自身渗透性很难将木材均匀透彻染色，故而1992年添野丰在高温、高压、真空等复杂条件下对实木进行染色试验。立木染色，通常是将新采伐的具有一定活性的木材，其部浸入染色溶液中，靠木材毛细管中有活性的树液流动带动染料分子沿树干上行而染色，1990年饭田生重等对58种阔叶材和3种针叶材进行了立木染色试验。　　三．染色工艺　　染色木材用途和染色方式的不同，决定了木材染色工艺的多样性。1964年大川勇等使用常温浸渍的方法染木材。由于木材尺寸大，木材内部难以均匀染色，因此他试验了煮染法。但长时间的蒸煮，会使木材组织发生变化，且染料也有发色不良现象，因此这种方法仅适合于特定的染料或化学药品染色。于是他开始研究差温染色法，该法为先将木材加热，然后将热木材浸渍到冷染色液中，木材中的受热空气和水分膨胀而移出，放入冷染液后，木材内部产生负压，使染料溶液能够较顺利渗透到木材内部。1966年布村昭夫等采用Cedar Bbrown A1312N（FBY）染料对北海道产材和南洋材进行加压注入法染色。1992年添野丰采用真空加压方法进行实木染色。染色在高温、真空、高压等复杂条件下完成，处理的木材厚达32mm，真空减压处理的目的是排除木材中空气和多余水分。在30°C时减压时间是，针叶材8-10h，阔叶材12h；减压压力为10mmHG。然后针叶材在压力20hg/cm2时处理6h。阔叶材在压力30Kg/cm2时处理8h。　　四．木材染色理论　　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