一种环保的木材染色方法与流程

本发明属于木材处理技术领域，具体涉及一种木材染色方法。

背景技术：

目前市面上常规的木材表面染色工艺主要是采用化工染料。而化工染料加工处理的产品存在一定的环境污染问题，如有异味、甲醛超标等。且化工染料在紫外线照射时，还会出现颜色分解及褪色，进而造成木材产品褪色、颜色不均等，影响木制品的使用观感和体验。因此，有必要对现有的木材染色方法进行改进。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种环保的木材染色方法，以植物染料染色的方式解决现有的化工染料有异味、易褪色、污染环境等问题。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种木材染色方法，包括：

1)制备植物染料，所述植物染料包括红色染料、黄色染料、蓝色染料、紫色染料和黑色染料；所述红色染料的植物原料包括红花、茜草和苏木；所述黄色染料的植物原料包括荩草和槐花；所述蓝色染料的植物原料包括马蓝、木蓝和菘蓝；所述紫色染料的植物原料包括石榴和紫草；所述黑色染料的植物原料包括皂斗和乌柏；

所述植物染料的制备方法包括：将所述植物原料与食醋和水混合后，在45～55℃提取2～4小时，过滤，浓缩，即得；或将所述植物原料用食醋、乙醇和水浸渍若干次，合并浸渍液，过滤，浓缩，即得；在水中加入食醋可以提高染料的固色和保色能力。对于某些难溶性植物色素的提取还需用乙醇代替部分水作提取溶剂。

2)将木材浸没于所述植物染料中4～48小时后取出，擦干表面残液，置于通风空气中至干燥，完成染色。

本发明中，采用的植物原料红花(可取花瓣)、茜草(可取根部)、苏木(可取树干或心材)、荩草(可取全草或地上部分)、槐花(可取花蕊)、马蓝(可取茎叶或地上部分)、木蓝(可取茎叶或地上部分)、菘蓝(可取茎叶或地上部分)、石榴(可取果皮)、紫草(可取根部)、皂斗(即柞实、栎实、橡斗，部分壳斗科植物的果实)和乌柏(即乌桕，可取叶片)等均来自于天然植物，环保无毒无害。

进一步地，所述红色染料由质量比为0.8～1.2:0.8～1.2:0.8～1.2:2.5～3.5:9～11的红花、茜草、苏木、食醋和水制备得到。

进一步地，所所述黄色染料由质量比为0.8～1.2:0.6～1:2.5～3.5:9～11:4.5～5.5的荩草、槐花、食醋、乙醇和水制备得到。

进一步地，所所述蓝色染料由质量比为0.8～1.2:0.8～1.2:0.6～1:2.5～3.5:11～13:4.5～5.5的马蓝、木蓝、菘蓝、食醋、乙醇和水制备得到。

进一步地，所所述紫色染料由质量比为0.8～1.2:0.8～1.2:2.5～3.5:11～13的石榴、紫草、食醋和水制备得到。

进一步地，所所述黑色染料由质量比为0.8～1.2:0.8～1.2:2.5～3.5:9～11:4.5～5.5的皂斗、乌柏、食醋、乙醇和水制备得到。

进一步地，所所述浸渍包括三次，第一次浸渍22～26小时，第二次浸渍5～7小时，第三次浸渍5～7小时。

进一步地，所所述浸渍中，每次浸渍采用相同比例的食醋、乙醇和水。

进一步地，所所述木材包括红橡木、新西兰松木、大叶紫檀木、巴西花梨木和樱桃木。

根据木材的材质、密度、自身颜色特点不同，适用不同颜色的染料。例如，红橡木用红色染料，新西兰松木用黄色染料，大叶紫檀木用蓝色染料，巴西花梨木用紫色染料，樱桃木用黑色染料，染色效果好。也可根据具体木材的材质、密度、自身颜色及需要的染色效果，将不同颜色的染料组合搭配使用。

本发明中，除有特别说明外，采用的设备、试剂、处理方法均为本领域常规技术，不再作实施例。

本发明所列举的所有范围包括该范围内的所有点值。

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点：

本发明采用的染料以天然植物为原料提取而成，植物染料无毒无害，不会对人体健康造成任何伤害，具有化学染料所不具备的性质。染料染色时，颜色完全吸收至木材内而非单纯的表面着色，色形自然、经久不褪；具有防霉抗虫蚁的作用。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1为实验例1中的测试结果图。其中，a：两片板进行高温蒸煮；b：未使用植物染料板材表面分泌出油脂、有异味；c：使用植物染料板材表面完整无异味。

图2为实验例2中的测试结果图。其中，a：将使用植物染料板材放入密封的环境中进行喷水；b：使用植物染料板材无异味，同时对密封的空间进行甲醛鉴定，甲醛含量合格。

图3为实验例3中的测试结果图。其中，a：两片板进行烘干箱在60℃下高温烘烤。b：为使用植物染料板材烘烤后板材表面完整无异味。c：为未使用植物染料板材表面出现漆裂，有异味。

图4为实验例4中的测试结果图。a：使用了植物染料的樱桃木板材百格测试良好；b：未使用植物染料的樱桃木板材百格测试破坏严重。c：使用了植物染料的大叶紫檀木板材百格测试良好。d：未使用植物染料的大叶紫檀木板材百格测试破坏严重。

图5为使用本发明实施例的植物染料的染色效果示意图。a：红橡木使用红色植物染料的染色效果；b：新西兰松木使用黄色植物染料的染色效果；c：樱桃木使用黑色植物染料的染色效果；d：巴西花梨木使用紫色植物染料的染色效果。

具体实施方式

下面通过实施例具体说明本发明的内容：

实施例1

红橡木，密度为700kg/立方，采用红色染料进行染色。

红色染料的配方：红花+茜草+苏木+食醋+水，质量比为：1:1:1:3:10。

红色染料的制备：直接提取，用水煮出汁。具体为：按上述配方，将红花、茜草、苏木粉碎后，与食醋、水混合，水温控制在50℃左右提取3小时，随后滤去杂质，浓缩，即得红色染料。

染色：将红橡木浸没于红色染料中8小时后取出，擦干表面残液，置于通风空气中24小时后，查看木材表面是否干燥无明显的潮湿感。如果明显已经干燥，则染色工序完成，染色效果如图5a所示，可以进行后续加工。

实施例2

新西兰松木，密度为500kg/立方，采用黄色染料进行染色。

黄色染料的配方：荩草+槐花+食醋+乙醇+水，质量比为：1:0.8:3:10:5。

红色染料的制备：食醋、乙醇和水混合均匀后分为三等份；按上述配方，将荩草、槐花粉碎后，放入密闭容器中，倒入第一份的食醋、乙醇和水，浸渍24小时后，将浸渍液倒出；再用第二份的食醋、乙醇和水浸渍6小时，将浸渍液倒出，重复共两次；最后将以上三次的浸渍液混合后，滤去杂质，浓缩，即得黄色染料。

染色：将新西兰松木浸没于黄色染料中5小时后取出，擦干表面残液，置于通风空气中24小时后，查看木材表面是否干燥无明显的潮湿感。如果明显已经干燥，则染色工序完成，染色效果如图5b所示，可以进行后续加工。

实施例3

大叶紫檀木，密度为500kg/立方，采用蓝色染料进行染色。

蓝色染料的配方：马蓝+木蓝+菘蓝+食醋+乙醇+水，质量比为：1:1:0.8:3:12:5。

蓝色染料的制备：食醋、乙醇和水混合均匀后分为三等份；按上述配方，将马蓝、木蓝、菘蓝粉碎后，放入密闭容器中，倒入第一份的食醋、乙醇和水，浸渍24小时后，将浸渍液倒出；再用第二份的食醋、乙醇和水浸渍6小时，将浸渍液倒出，重复共两次；最后将以上三次的浸渍液混合后，滤去杂质，浓缩，即得蓝色染料。

染色：将大叶紫檀木浸没于蓝色染料中10小时后取出，擦干表面残液，置于通风空气中24小时后，查看木材表面是否干燥无明显的潮湿感。如果明显已经干燥，则染色工序完成，可以进行后续加工。

实施例4

巴西花梨木，密度为1000kg/立方，采用紫色染料进行染色。

紫色染料的配方：石榴+紫草+食醋+水，质量比为：1:1:3:12。

紫色染料的制备：直接提取，用水煮出汁。具体为：按上述配方，将石榴、紫草粉碎后，与食醋、水混合，水温控制在50℃左右提取3小时，随后滤去杂质，浓缩，即得紫色染料。

染色：将巴西花梨木浸没于紫色染料中12小时后取出，擦干表面残液，置于通风空气中24小时后，查看木材表面是否干燥无明显的潮湿感。如果明显已经干燥，则染色工序完成，染色效果如图5d所示，可以进行后续加工。

实施例5

樱桃木，密度为1000kg/立方，采用黑色染料进行染色。

黑色染料的配方：皂斗+乌柏+食醋+乙醇+水，质量比为：1:1:3:10:5。

黑色染料的制备：食醋、乙醇和水混合均匀后分为三等份；按上述配方，将皂斗、乌柏粉碎后，放入密闭容器中，倒入第一份的食醋、乙醇和水，浸渍24小时后，将浸渍液倒出；再用第二份的食醋、乙醇和水浸渍6小时，将浸渍液倒出，重复共两次；最后将以上三次的浸渍液混合后，滤去杂质，浓缩，即得黑色染料。

染色：将樱桃木浸没于黑色染料中8小时后取出，擦干表面残液，置于通风空气中24小时后，查看木材表面是否干燥无明显的潮湿感。如果明显已经干燥，则染色工序完成，染色效果如图5c所示，可以进行后续加工。

实验例1～4：植物染料染色后的板材环保性能测试

将采用植物染料染色后的板材，与同类木料但未采用植物染料染色的板材，进行环保性能测试。结果如表1所示，可见采用植物染料染色后，板材无异味，且有利于后续加工。

表1板材环保性能测试

实验例5：植物染料染色后的板材抗菌活性的检测

将采用植物染料染色后的板材，与同类木料但采用市售化工染料染色后的板材，进行抗菌活性测试。将板材置于高温高湿环境中，放置一定周期后，检测板材水分变化，并查看是否有霉变、虫蛀等情况。结果如表2所示，可见采用植物染料染色后，有助于板材水分保持稳定，且能有效防止霉变、白蚁、虫蛀等现象的产生。

表2板材抗菌活性测试

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

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