一种马尾松木材染色前处理方法与流程

本发明涉及一种木材染色加工
技术领域：
，特别涉及一种马尾松木材染色前处理方法。
背景技术：
：马尾松分布极广，北自河南及山东南部，南至两广、湖南（慈利县）、台湾地区，东自沿海，西至四川中部及贵州，遍布于华中华南各地。一般在长江下游海拔600-700m以下，中游约1200m以上，上游约1500m以下均有分布。是中国南部主要材用树种。经济价值高。马尾松不耐腐。心边材区别不明显，淡黄褐色，长纵裂，长片状剥落；木材纹理直，结构粗；含树脂，耐水湿。比重0.39-0.49，有弹性，富树脂，耐腐力弱。是重要的用材树种，也是荒山造林的先锋树种。其经济价值高，用途广，松木是工农业生产上的重要用材，主要供建筑、枕木、矿柱、制板、包装箱、家具及木纤维工业（人造丝浆及造纸）原料等用。由于马尾松木质软，易开裂变形，含水率高也容易导致开裂，染色时，上染效果一般，上染率不能保证，对产品品质产生不利影响，并且造成了资源浪费。现有的表面处理效果一般，改变不了马尾松木材纤维结构疏松、染色性相对较差的问题。中国发明公开号为cn201110230522.7所述一种用壳聚糖提高纤维素纤维织物染色深度的方法，其中采用壳聚糖提高纤维素纤维织物染色深度，对纤维有很好的亲和力。但用于马尾松木材处理时，壳聚糖浸渍预处理浓度、时间、温度以及染色浴比对上染率均都有明显的影响，且不好控制，增加了工艺操作的难度，不适用于大规模生产。技术实现要素：本发明旨在提供一种马尾松木材染色前处理方法，处理后的马尾松木材染色性能得到极大提高，上染率实现了质的改变。本发明是通过以下技术方案实现的：一种马尾松木材染色前处理方法，其具体由以下工艺步骤加以实现：按加工生产要求对马尾松木材进行裁切处理后，再对马尾松木材表面进行打磨处理，用压缩空气吹去表面碎屑得到精加工工件，将精加工得到的马尾松工件置于热处理箱中，完全浸泡至处理剂中，以2.3-2.4℃/分钟的速度升温至70-75℃，密封保温20-30分钟，继续升温至80-84℃，密封保温40-45分钟，最后升温至90-95℃，密封保温1.0-1.5小时，自然冷却后，取出工件，放入恒温恒湿环境中，温度为22-26℃，相对湿度为65-68℃，风干3-5小时即可。所述处理剂的制备方法为：称取9.5-10.0毫升六甲基二硅氮烷加入到40-50毫升质量浓度为24-28%的乙醇溶液中，搅拌分散均匀，置于四口烧瓶中，称取0.25-0.30克聚氧乙烯胺和1.5-1.6克白炭黑分散至35-45毫升事先配好的质量浓度为4.0-4.5%的碳酸钠水溶液中，以200-230转/分钟的速度搅拌30-40分钟，再超声处理10-15分钟，将得到的分散物转移至四口烧瓶中，持续搅拌20-25分钟混匀，以水浴加热升温的方式升温至60-67℃，加入0.4-0.6克硬脂酸，搅拌反应30-40分钟，出料，冷却至20-25℃后使用摩尔浓度为0.8-1.0摩尔/升的氢氧化钠溶液调节体系ph值为9.3-9.5，使用去离子水稀释2-3倍，加入150-200毫升悬浮稳定剂，混合均匀得到所述处理剂，加入到热处理箱中，用于马尾松工件的处理。所述悬浮稳定剂的制备方法为：称取30-40克粒度为200-220目，白度为78-80%的钠基膨润土膏，分散至120-130毫升无水乙醇中，并不断搅拌，搅拌下加入2.0-2.7克聚乙烯醇缩乙醛，加热至40-45℃，持续搅拌30-35分钟，超声分散4-8分钟即可；所述白炭黑粒径大小在70-80微米之间。本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决马尾松木材由于自身材质限制，染色性能不佳的问题，本发明提供了一种马尾松木材染色前处理方法，对马尾松木材进行处理改性，使用具有强吸附渗透功能的处理剂，在间断性升温下，使得木材内部的无定形区的吸附能力增强，促进与染料之间发生反应，生成纤维-染料共价键，染料与木材之间的分子间吸引力大大提高，并且能够阻止木材在光的作用下，吸收光能而形成激发态导致发色体系变化，出现褪色等问题，染色后稳定性也得到提高，生产工艺容易把控，解决染料在对马尾松染色时，存在的上染率低、色牢度不足的问题，耐光性显著增强，经过紫外光照射后色差变化小，解决了马尾松木材自身材质的缺陷问题，具有操作方便，安全可靠，维持时间长等优点，是一种极为值得推广使用的技术方案。具体实施方式为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。实施例1一种马尾松木材染色前处理方法，其具体由以下工艺步骤加以实现：取材河南地区马尾松木材，按加工生产要求对马尾松木材进行裁切处理后，再对马尾松木材表面进行打磨处理，用压缩空气吹去表面碎屑得到精加工工件，将精加工得到的马尾松工件置于热处理箱中，完全浸泡至处理剂中，以2.3℃/分钟的速度升温至70℃，密封保温20分钟，继续升温至80℃，密封保温40分钟，最后升温至90℃，密封保温1.0小时，自然冷却后，取出工件，放入恒温恒湿环境中，温度为22℃，相对湿度为65℃，风干3小时即可。作为优选，所述处理剂的制备方法为：称取9.5毫升六甲基二硅氮烷加入到40毫升质量浓度为24%的乙醇溶液中，搅拌分散均匀，置于四口烧瓶中，称取0.25克聚氧乙烯胺和1.5克白炭黑分散至35毫升事先配好的质量浓度为4.0%的碳酸钠水溶液中，以200转/分钟的速度搅拌30分钟，再超声处理10分钟，将得到的分散物转移至四口烧瓶中，持续搅拌20分钟混匀，以水浴加热升温的方式升温至60℃，加入0.4克硬脂酸，搅拌反应30分钟，出料，冷却至20℃后使用摩尔浓度为0.8摩尔/升的氢氧化钠溶液调节体系ph值为9.3，使用去离子水稀释2倍，加入150毫升悬浮稳定剂，混合均匀得到所述处理剂，加入到热处理箱中，用于马尾松工件的处理。作为优选，所述悬浮稳定剂的制备方法为：称取30克粒度为200目，白度为78%的钠基膨润土膏，分散至120毫升无水乙醇中，并不断搅拌，搅拌下加入2.0克聚乙烯醇缩乙醛，加热至40℃，持续搅拌30分钟，超声分散4分钟即可。作为优选，所述白炭黑粒径大小在70-80微米之间。实施例2一种马尾松木材染色前处理方法，其具体由以下工艺步骤加以实现：取材河南地区马尾松木材，按加工生产要求对马尾松木材进行裁切处理后，再对马尾松木材表面进行打磨处理，用压缩空气吹去表面碎屑得到精加工工件，将精加工得到的马尾松工件置于热处理箱中，完全浸泡至处理剂中，以2.35℃/分钟的速度升温至72℃，密封保温25分钟，继续升温至82℃，密封保温42分钟，最后升温至93℃，密封保温1.2小时，自然冷却后，取出工件，放入恒温恒湿环境中，温度为24℃，相对湿度为66℃，风干4小时即可。作为优选，所述处理剂的制备方法为：称取9.8毫升六甲基二硅氮烷加入到45毫升质量浓度为26%的乙醇溶液中，搅拌分散均匀，置于四口烧瓶中，称取0.27克聚氧乙烯胺和1.55克白炭黑分散至40毫升事先配好的质量浓度为4.2%的碳酸钠水溶液中，以215转/分钟的速度搅拌35分钟，再超声处理12分钟，将得到的分散物转移至四口烧瓶中，持续搅拌22分钟混匀，以水浴加热升温的方式升温至63℃，加入0.5克硬脂酸，搅拌反应35分钟，出料，冷却至22℃后使用摩尔浓度为0.9摩尔/升的氢氧化钠溶液调节体系ph值为9.4，使用去离子水稀释2.5倍，加入180毫升悬浮稳定剂，混合均匀得到所述处理剂，加入到热处理箱中，用于马尾松工件的处理。作为优选，所述悬浮稳定剂的制备方法为：称取35克粒度为210目，白度为79%的钠基膨润土膏，分散至125毫升无水乙醇中，并不断搅拌，搅拌下加入2.3克聚乙烯醇缩乙醛，加热至43℃，持续搅拌33分钟，超声分散6分钟即可。作为优选，所述白炭黑粒径大小在70-80微米之间。实施例3一种马尾松木材染色前处理方法，其具体由以下工艺步骤加以实现：取材河南地区马尾松木材，按加工生产要求对马尾松木材进行裁切处理后，再对马尾松木材表面进行打磨处理，用压缩空气吹去表面碎屑得到精加工工件，将精加工得到的马尾松工件置于热处理箱中，完全浸泡至处理剂中，以2.4℃/分钟的速度升温至75℃，密封保温30分钟，继续升温至84℃，密封保温45分钟，最后升温至95℃，密封保温1.5小时，自然冷却后，取出工件，放入恒温恒湿环境中，温度为26℃，相对湿度为68℃，风干5小时即可。作为优选，所述处理剂的制备方法为：称取10.0毫升六甲基二硅氮烷加入到50毫升质量浓度为28%的乙醇溶液中，搅拌分散均匀，置于四口烧瓶中，称取0.30克聚氧乙烯胺和1.6克白炭黑分散至45毫升事先配好的质量浓度为4.5%的碳酸钠水溶液中，以230转/分钟的速度搅拌40分钟，再超声处理15分钟，将得到的分散物转移至四口烧瓶中，持续搅拌25分钟混匀，以水浴加热升温的方式升温至67℃，加入0.6克硬脂酸，搅拌反应40分钟，出料，冷却至25℃后使用摩尔浓度为1.0摩尔/升的氢氧化钠溶液调节体系ph值为9.5，使用去离子水稀释3倍，加入200毫升悬浮稳定剂，混合均匀得到所述处理剂，加入到热处理箱中，用于马尾松工件的处理。作为优选，所述悬浮稳定剂的制备方法为：称取40克粒度为220目，白度为80%的钠基膨润土膏，分散至130毫升无水乙醇中，并不断搅拌，搅拌下加入2.7克聚乙烯醇缩乙醛，加热至45℃，持续搅拌35分钟，超声分散8分钟即可。作为优选，所述白炭黑粒径大小在70-80微米之间。对照组使用精加工的马尾松工件不做处理，直接进行染色。对比例将壳聚糖溶解在质量浓度为1%的醋酸溶液中，配制得到5克/升的壳聚糖溶液作为浸渍液，将马尾松工件置于浸渍液中，浴比为1:20，对其进行加热，升温至60℃，浸渍时间为90分钟，取出工件，使用水清洗5次，自然晾干，即可进行染色。对比实验分别使用实施例1-3、对比例和对照组的方法对马尾松试样进行处理，再进行染色。试样马尾松：气干密度为0.42克/立方厘米，加工成规格为10cm*10cm*2cm（长*宽*厚）的板材，每组试样5块板材，对结果取平均值，使用活性艳红x-3b作为染料，染料质量百分数为1.0%（染料对马尾松板材重），浴比为1:20，促染剂元明粉用量25克/升，染色温度为60℃，染色时间为120分钟，染色后使用浓度为10克/升的纯碱固色20分钟，取出水洗除去浮色，沥干，放置48小时，使其充分干燥，测定上染率，然后将马尾松试样放入到uv老化箱内，控制箱内的温度为60℃，紫外线波长为300nm，辐照强度为40w/m，辐射时长为180h；辐照老化处理后测定色差值；计算有效平均值，将性能结果记录如下表所示：项目上染率（%）湿摩擦牢度（级）色差值（δe）实施例164.641.23实施例264.841.20实施例364.741.22对比例55.634.25对照组41.327.51（其中，上染率采用分光光度法测定，色差值采用tc-pⅱg全自动测色色差计测定，试验中参照了《gb/t3920-1997色牢度试验耐摩擦色牢度、gb251-1995评定沾色用灰色样卡》评级。）由此可见，本发明有效解决染料在对马尾松染色时，存在的上染率低、色牢度不足的问题，耐光性显著增强，经过紫外光照射后色差变化小，解决了马尾松木材自身材质的缺陷问题。当前第1页1 2 3 

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