CN101879732B - 一种竹条深度染色工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种竹条的深度染色工艺以及深度染色竹条制成的竹板。目的是提供的工艺应具有染色效果好、色牢度高、竹材本身组织结构不受到影响以及绿色环保的特点。提供的竹板应具有保持原有强度不变、外观色彩统一美观的特点。技术方案是：一种竹条深度染色工艺；按以下步骤进行：一)、取材；二)、皂洗；接着加入碱后加热；三)、活化竹导管；然后将竹条冲洗，干燥，含水率达到8-15即可。一种深度染色的组合竹板；由若干个横截面为矩形的竹条有规律地排列粘接而成，其特征在于所述竹条的四周表面均有一层染色层，该染色层的深度为2-3mm。所述组合竹板为若干个竹条横向排列粘接而成的单层竹板。

Description

一种竹条深度染色工艺

技术领域

本发明涉及一种竹条的深度染色工艺以及深度染色竹条制成的竹板，可广泛应用于家具、地板、工艺品等行业。 

背景技术

常规的竹制产品(如竹地板)平整、光滑、不蛀、不变形，既保留了竹材固有的密度高、韧性好、强度大的特点，又具备阻燃、抗弯曲、防虫、防腐的优点；还能够以竹代木，具有保护森林资源的重要意义。 

但是现有竹制产品基本都呈现竹材本色，色彩单一，不能满足人们对多彩生活的需要。而且，竹材在自然环境下能与空气中的氢产生反应发生变色；竹材中含有的酚类物质极易与空气接触氧化产生颜色更深的醌类物质，竹材中的木质素的降解产物对光极不稳定，在其照射下容易发生降解，在微生物的作用下竹材中的纤维素含量减少，木质素含量相对增加，其显色基因的含量随之增加。另外，从竹材生长地到加工基地通常路途较远，砍伐后的竹材多数不能得到及时有效彻底的适当前处理，致使存储运输过程中竹材内在的有机物、营养物质在气温的变化下发生转变(如竹材内糖分、蛋白质等营养物质易霉变，产生烂条、黑节等诸多现象)，而直接或间接影响面材料的取材；以上种种情况虽然不会改变竹材的物理及化学性能，但严重影响竹材的自然外观。为改善竹材的外观，人们试图给竹材染色；但由于竹材特有的物理和化学性能，使得竹材难以上色。 

中国专利文件(申请号200910099614.9)公开了一种“彩色竹丝板生产工艺”。该工艺的制备过程，是先刮去竹材外层的竹青后截成竹段，然后将竹段碾压疏解成竹丝并干燥；接着将竹丝浸入染液中染色5-10小时，然后取出在酚醛 树脂中浸泡；最后进行组坯、高温压合形成板材。如此形成的竹丝板具有所需颜色的外观，且颜色具有一定的色牢度。 

然而，该种竹丝板的缺点也是明显的：由于先被碾压成竹丝，竹材的原有物理性能被破坏；制成的板材化学胶水含量高，导致制成的产品(如竹地板)不够环保，耐候性差，面板易产生吸水，龟裂，跳丝等，给消费者带来一定的安全隐患。 

发明内容

本发明的目的是克服上述背景技术的不足，提供一种竹条的染色工艺，该工艺应具有染色效果好、色牢度高、竹材本身组织结构不受到影响以及绿色环保的特点。 

本发明的另一个目的是提供一种用深度染色后的竹条制成的竹板，该竹板应具有可保持原有竹材强度不变、外观色彩统一美观的特点。 

本发明提供的技术方案是：一种竹条深度染色工艺；按以下步骤进行： 

1)、取材：将原竹或竹毛条冲制加工成竹条待用； 

2)、皂洗： 

将竹条浸入在皂液中浸泡10--60分钟，保持温度80-100℃；皂液中的工业皂粉与水的重量比例是1∶90-110； 

接着降温至55℃-75℃，加入一定量的碱后加热至75℃-95℃，浸煮1-2小时后，用清水充分水洗竹条； 

3)、活化竹导管 

将上述竹条浸入50-100℃的活化水中浸泡1-3个小时，以活化竹条中的纤维细胞-竹导管，然后用清水冲洗；活化水中的活化物含量的重量比为1％-10％，其余是水； 

4)、染色： 

将经过活化处理的竹条放入不锈钢染浴锅内的酸性染液中，浴比在30-60∶1，PH值为4-6；然后加温染液至30-50℃；温度上升速度控制在1-3℃/1min，温度升至90℃时加适量Nacl促染，保温1-3小时后自然降温； 

然后将竹条冲洗，干燥，含水率达到8-15即可。 

所述皂洗步骤中，碱溶液与水的的重量比为2.5-3.5％，其中的碱溶液是将双氧水、焦磷酸钠按照1∶1.5-2.5的重量比例混匀而成，或者将焦亚硫酸钠、次氯酸钠按照2∶1的重量比例混配使用。 

所述竹条的横截面的长、宽至少为20mm×5mm。 

所述的活化物为异物醇醚或阴离子表面活性剂。 

一种深度染色的组合竹板；由若干个横截面为矩形的竹条有规律地排列粘接而成，其特征在于所述竹条的四周表面均有一层染色层，该染色层的深度为2-3mm。 

所述组合竹板为若干个竹条横向排列粘接而成的单层竹板。 

所述组合竹板由至少三层单层竹板叠加粘接形成，这些单层竹板的长度伸展方向全部一致，各上下单层竹板之间的拼接缝相互错开。 

所述组合竹板由至少三层单层竹板叠加粘接形成，各上下层单层竹板之间的长度伸展方向纵横交错排列。 

本发明的有益效果是：由于经过活化处理，竹条中的导管的直径增大了1倍左右，不但使得染液分子能够进入导管中，并在干燥后停留在导管中；还能渗入竹材的较深部位(达3mm左右)，进而使胶合后的竹材纹理清晰鲜活，竹板表面具有统一的色调，刨削加工以及磨损后仍然保持原有染色；因为没有破坏竹材的组织结构和物理性能，故仍然保持了竹材原有的强度；做成的实竹产品(如地板、 装饰板)平整、光滑、耐候性稳定，显著提升了产品档次，提高了竹子的利用率和附加值，并且绿色环保，可广泛用于高档地板制造、家具制造、装饰材料等领域，因而具有广阔的市场前景。 

附图说明

图1是竹材的组织结构示意图。 

图2是由单层竹板构成的组合竹板的立体结构示意图。 

图3是多层竹板构成的组合竹板之一的立体结构示意图。 

图4是多层竹板构成的组合竹板之二的立体结构示意图。 

具体实施方式

研究表明：竹子茎秆由一系列的组织细胞组成；主要是由外而内的表皮层、角质层、韧皮层、木质层。其中的韧皮层是竹茎中最厚的细胞层，称厚壁细胞。它常年沿着竹茎输送养分，使茎秆长高、长粗、长叶，也赋予茎秆强度及坚固性。韧皮层由排列紧密的纤维细胞构成，竹材中的纤维细胞主要集中在这层，约占竹材总纤维细胞的50％～63％。竹材中除纤维细胞外，还有其他细胞壁中的薄壁细胞、导管、表皮细胞等组织，这些统称为杂细胞。其中的导管3(参见图1)是由很多末端彼此相接的心导管细胞组成的，彼此连接成连续的长导管，分布于整个竹茎中，其作用是输送水分。伴生的筛管用于输送养分，供给竹茎生长所必要的养分和水分。而木质层是竹材壁的最内层。木质素4是竹细胞壁的主要成分之一，竹纤维中木质素的含量是影响竹纤维品质的重要因素，木质素含量少，纤维光泽好，柔软且富有弹性，可纺性和着色性好。 

根据竹材组织的上述特点，发明人提供了一种竹条深度染色工艺；具体按以下步骤进行： 

一、取材：将原竹或竹毛条冲制加工成竹条待用；该竹条的横截面的长、 宽至少为20mm×5mm，竹条长度根据需要确定。 

二、皂洗以除油、脱脂： 

将竹条浸入在皂液中浸泡10--60分钟；皂液温度80-100℃，皂液由工业皂粉加入水中后完全溶解而成(工业皂粉与水的重量比例是1∶90-110)。自然，也可选用表面活性剂取代工业皂粉。 

接着降温至55℃-75℃，加入一定量的碱液(通常可将双氧水、焦磷酸钠按照1∶1.5-2.5的配比混匀；也可将焦亚硫酸钠、次氯酸钠按照2∶1的比例混配使用)后，加热至75℃-95℃，浸煮1-2小时后，用清水充分水洗竹条； 

三、活化竹导管 

将上述竹条浸入50-100℃、pH值为6的活化水中浸泡1-3个小时，以活化竹条中的纤维细胞-竹导管；活化水中的异构醇醚(乳化剂)的重量比为1％-10％，其余是水；然后用清水冲洗。自然，也可采用阴离子表面活性剂取代异物醇醚，具有同样效果。 

活化水中的PH值可用PH试纸测试，并通过调节水量进行控制；目的是使竹导管充分吸收异物醇醚，并使竹导管的直径至少增大一倍。 

四、染色： 

将经过活化处理的竹条放入不锈钢染浴锅内的酸性染液中，控制浴比在30-60∶1，PH值为4-6(若PH高，可加入冰醋酸水溶液调节)；然后加温染液至30-50℃；温度上升速度控制在1-3℃/1min，温度升至90℃时加适量Nacl促染，保温1-3小时后自然降温，浸泡3-5个小时。 

然后将竹条冲洗，送至人工干燥窑干燥，至含水率达到8-15％即可。 

染色效果检验 

经解剖检验，竹条周围的六个平面，染料分子的染进深度达到3毫米左右， 整根竹条的导管全部上色。 

采用上述竹条，可根据需要制成一种深度染色的组合竹板，用于制造地板、装饰板等。 

该深度染色的组合竹板；由若干个横截面为矩形的竹条1有规律地排列粘接而成(所述竹条的四周表面均有一层染色层，该染色层的深度为2-3mm)；粘接采用的热压工艺为现有的常规工艺，粘结胶可外购或自配。 

所述组合竹板为若干个竹条横向排列粘接的单层竹板；通常称作侧压板。 

所述组合竹板由至少三层单层竹板叠加粘接形成，这些单层竹板的长度方向(即纤维伸展方向)一致，各上下层的单层竹板的拼接缝相互错开以增强组合竹板的强度；该种结构通常称作平压板。 

所述组合竹板由至少三层单层竹板叠加粘接形成，各上下层的单层竹板的长度方向(即纤维伸展方向)纵横交错排列；通常称作纵横交错板。 

实施例1 

一、取材：将原竹冲制加工成横截面为20mm×5mm的竹条，竹条长度为2.3m； 

二、皂洗以除油、脱脂：将竹条浸入在皂液中浸泡50分钟；皂液温度90℃(皂液中工业皂粉与水的比例是1∶90)； 

接着降温至60℃，加入3％量的碱，然后加热至80℃，浸煮1.5小时后，用清水充分水洗竹条； 

三、活化竹导管 

将上述竹条浸入80℃、pH值为6的活化水中浸泡2个小时，以活化竹条中的纤维细胞-竹导管；活化水中的异构醇醚(1306)的重量比为6％，其余是 水；然后用清水冲洗； 

用PH试纸测试活化水中的PH值，并通过调节水量对PH值进行控制；目的是使竹导管充分吸收异物醇醚，并使竹导管的直径至少增大一倍(通过显微镜观察，剖片导管圆孔直径由原来的10个纳米增大至20纳米左右)。 

四、染色： 

将经过活化处理的竹条放入不锈钢染浴锅内的酸性染液中，控制浴比在50∶1，PH值为5；然后加温染液至40℃；温度上升速度控制在2℃/1min，温度升至90℃时加适量Nacl促染，保温2小时后自然降温，浸泡4个小时； 

然后将竹条冲洗，送至人工干燥窑干燥，至含水率达到12％即可。 

经解剖检验，竹条周围的六个平面分别染进3毫米(垂直于平面的距离)，整根竹条的导管全部上色。 

实施例2 

一、取材：将竹毛条冲制加工成横截面为19mm×5mm竹条待用；竹条长度1.9m； 

二、皂洗以除油、脱脂： 

将竹条浸入在皂液中浸泡20分钟；皂液温度100℃，皂液中的工业皂粉与水的比例是1∶100。 

接着降温至55℃，加入2.5％量的碱性溶液(其中的焦亚硫酸钠、次氯酸钠按照2∶1的比例混合)后，加热至75℃，浸煮2小时后，用清水充分水洗竹条； 

三、活化竹导管 

将上述竹条浸入50℃、pH值为6的活化水中浸泡1个小时，以活化竹条 中的纤维细胞-竹导管；活化水中的阴离子表面活性剂异构醇醚(1306)的重量比为3％，其余是水；然后用清水冲洗。(通过显微镜观察，剖片导管圆孔直径由原来的9个纳米增大至19纳米左右)。 

四、染色： 

将经过活化处理的竹条放入不锈钢染浴锅内的酸性染液中，控制浴比在30∶1，PH值为4；然后加温染液至30-50℃；温度上升速度控制在1℃/1min，温度升至90℃时加适量Nacl促染，保温1小时后自然降温，浸泡3个小时。 

然后将竹条冲洗，送至人工干燥窑干燥，至含水率达到8％即可。 

经解剖检验，竹条周围的六个平面分别染进3.1毫米(垂直于平面的距离)，整根竹条的导管全部上色。 

实施例3 

一、取材：将原竹冲制加工成横截面为20mm×5mm竹条待用；竹条长度2.2m； 

二、皂洗以除油、脱脂： 

将竹条浸入在皂液中浸泡60分钟；皂液温度80℃，皂液中表面活性剂与水的比例是1∶110； 

接着降温至75℃，加入3.5％量的碱性溶液(双氧水、焦磷酸钠按照1∶2的配比混匀后，加热至95℃，浸煮2小时后，用清水充分水洗竹条； 

三、活化竹导管 

将上述竹条浸入100℃、pH值为6的活化水中浸泡3个小时(活化水中的异构醇醚(1306)的重量比为10％，其余是水)，然后用清水冲洗； 

活化水中的PH值可用PH试纸测试，并通过调节水量进行控制。目的是使竹导管充分吸收异物醇醚，并使竹导管的直径至少增大一倍(通过显微镜观 察，剖片导管圆孔直径由原来的10个纳米增大至21纳米左右)。 

四、染色： 

将经过活化处理的竹条放入不锈钢染浴锅内的酸性染液中，控制浴比在60∶1，PH值为6(若PH高，可加入冰醋酸水溶液调节)；然后加温染液至50℃；温度上升速度控制在3℃/1min，温度升至90℃时加适量Nacl促染，保温3小时后自然降温，浸泡5个小时。 

然后将竹条冲洗，送至人工干燥窑干燥，至含水率达到15％即可。 

经解剖检验，竹条周围的六个平面分别染进3.15毫米(垂直于平面的距离)，整根竹条的导管全部上色。 

Claims (2)

1.一种竹条深度染色工艺；按以下步骤进行：

1)、取材：将原竹或竹毛条冲制加工成竹条待用；

2)、皂洗：

将竹条浸入在皂液中浸泡10--60分钟，保持温度80-100℃；皂液中的工业皂粉与水的重量比例是1∶90-110；

接着降温至55℃-75℃，加入一定量的碱溶液后加热至75℃-95℃，浸煮1-2小时后，用清水充分水洗竹条；

3)、活化竹导管

将上述竹条浸入50-100℃的活化水中浸泡1-3个小时，以活化竹条中的纤维细胞-竹导管，然后用清水冲洗；活化水中的异构醇醚含量的重量比为1％-10％，其余是水；

4)、染色：

将经过活化处理的竹条放入不锈钢染浴锅内的酸性染液中，浴比在30-60∶1，PH值为4-6；然后加温染液至30-50℃；温度上升速度控制在1-3℃/1min，温度升至90℃时加适量Nacl促染，保温1-3小时后自然降温；

然后将竹条冲洗，干燥，含水率达到8-15％即可。

2.根据权利要求1所述的一种竹条深度染色工艺，其特征在于所述皂洗步骤中，碱溶液与水的重量比为2.5-3.5％，其中的碱溶液是将双氧水、焦磷酸钠按照1∶1.5-2.5的重量比混匀而成，或者将焦亚硫酸钠、次氯酸钠按照2∶1的重量比例混配使用。

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