CN107415000B - 人工林杨木利用水溶性染料进行均匀染色的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种人工林杨木利用水溶性染料进行均匀染色的方法，包括以下步骤：1)、将人工林杨木原料完全浸入水溶性染料中，并与水溶性染料一同进行密封处理；2)、将经步骤1)密封处理后的浸泡在水溶性染料中的人工林杨木原料先于200±20MPa保压处理4～6分钟，立即卸压后，再于400±40Mpa保压处理4～6分钟，卸压后，将人工林杨木原料取出。
Description
技术领域
本发明涉及木材染色领域，具体涉及一种人工林杨木利用水溶性染料进行均匀染色的方法，特别涉及一种人工林杨木快速浸入水溶性染料进行均匀染色的方法。
背景技术
木材染色是一种丰富木材产品、满足消费需求的技术手段。自上世纪60年代，木材染色技术在日本、德国等国发展以来，相关学者一直认为，木材染色要染得均匀且投入较深，必须选用不能直接溶解在水中的酸性染料(即，限用酒精溶解后才用水稀释的染料)，否则要加入氨水作促进剂。然而随着消费者的环保意识不断提高，如何将水溶性燃料快速均匀浸入木材使得木材均匀深度染色，是相关领域尚未解决的技术难题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种自然、环保的人工林杨木利用水溶性染料进行均匀染色的方法。
为了克服上述技术问题，本发明提供一种人工林杨木利用水溶性染料进行均匀染色的方法，包括以下步骤：
1)、将人工林杨木原料完全浸入水溶性染料中，并与水溶性染料一同进行密封处理；
2)、将经步骤1)密封处理后的浸泡在水溶性染料中的人工林杨木原料先于200±20MPa保压处理4～6分钟，立即卸压后，再于400±40Mpa保压处理4～6分钟，卸压后，将人工林杨木原料取出。
作为本发明的人工林杨木利用水溶性染料进行均匀染色的方法的改进：所述步骤1)中的人工林杨木原料为直径15±1cm的人工林杨木原料。
作为本发明的人工林杨木利用水溶性染料进行均匀染色的方法的进一步改进：所述步骤1)中，将水溶性染料注入聚乙烯塑料袋(为能承受步骤2)所述压力的聚乙烯塑料袋)，之后放入人工林杨木原料，使人工林杨木原料完全浸泡在水溶性染料中，最后密封聚乙烯塑料袋，从而实现对人工林杨木原料和水溶性染料的密封处理。
作为本发明的人工林杨木利用水溶性染料进行均匀染色的方法的进一步改进：所述水溶性染料为刚果红粉末与5质量倍的纯净水调配成的刚果红水溶液。
作为本发明的人工林杨木利用水溶性染料进行均匀染色的方法的进一步改进：所述步骤2)为：将经步骤1)密封处理后浸泡在水溶性染料中的人工林杨木原料先于200MPa保压处理5分钟，然后于400Mpa保压处理5分钟。
本发明将完全浸泡在水溶性染料中的人工林杨木原料在200-400MPa的高静压下进行两步高压加工，能够使人工林杨木原料在12分钟以内完成均匀的深度染色。
发明人发现：用软性隔水材料(如聚乙烯塑料袋)对木材和染料进行密封后放入超高压容器中，通过压力媒介(通常为水)产生100MPa以上的超高压，木材中的水分在高静压下发生迁移并行程微通道，当压力瞬间释放时，木材中的水分迅速从木材通过内部空隙移至表面，微通道形成微空穴，木材的内部形成一定的真空，通过真空的作用将与木材共同密封的染料吸入木材内部，从而实现对木材的深度染色。
当压力和保压时间配合适当时，微孔穴形成的结构恰当，木材中的水分与染料发生置换后，染料会嵌入与其分子结构相配的均匀分布的微孔穴中，进而实现均匀的深度染色。而当压力和保压时间配合的不适当时，微孔穴形成的结构不够恰当，会导致木材中的水分与染料发生置换后，染料难以嵌入与其分子结构不相配的均匀分布的微孔穴中，进而不能均匀分布在木材内部，木材横截面中心与边缘处色差明显。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
实施例1、一种人工林杨木利用水溶性染料进行均匀染色的方法，依次进行以下步骤：
选用2015年9月采伐、直径在15cm左右的人工林杨木原料；将刚果红粉末与5质量倍的纯净水调配成刚果红水溶液，注入聚乙烯塑料袋(为能承受400Mpa压力的聚乙烯塑料袋)，并将上述人工林杨木原料放入并完全浸泡在刚果红水溶液中，并将人工林杨木原料和刚果红水溶液一同密封在聚乙烯塑料袋内，放入超高水静压容器内，对其先进行一次200MPa下5分钟保压时间的高压处理，立即卸压后，再进行一次400Mpa下5分钟保压时间的压力处理，卸压后取出。
实验一、将染色后的木材原料从中间切开，采用色差计对切面从边缘到中心选取5个点(间距基本一致)进行色差值测定，分别测出5个点的L(白度值)、a(红绿值)、b(黄蓝值)值，并计算出每两个测定点之间L、a、b值的差值△L、△a、△b，再通过常用色差评价色差值计算公式△E＝[(△L*)2+(△a*)2+(△b)2]1/2，最后求出所有两两测定点的色差值△E的平均值。一般认为当色差值△E在10NBS以内，人肉眼几乎无法分辨颜色差异，本发明以此作为木材均匀深度染色的评价标准。
对比例1-1～对比例1-8，改变实施例1中第一次保压的时间和第二次保压的时间，压力值不变；其余内容均等同于实施例1；从而相应的得到对比例1-1～对比例1-8。保压时间具体如表1所示。
对比例2-1～对比例2-6，仅改变实施例1中第二次保压的压力值(包括保压时间)，其余内容均等同于实施例1；从而相应的得到对比例2-1～对比例2-6。具体如表1所示。
对比例3-1～对比例3-6，仅改变实施例1中第一次保压的压力值(包括保压时间)，其余内容均等同于实施例1；从而相应的得到对比例3-1～对比例3-6。具体如表1所示。
对比例4-1～对比例4-10，取消实施例1中的2步保压法，而改成一次保压；压力及保压时间如表1所示；其余内容等同于实施例1。具体如表1所示。
将上述所有的对比例按照实验一所述方法进行检测，所得结果如表1所述。
可见，染色效果不随压力和保压时间的增加而递增，而是存在一个较优压力和保压时间的组合。
表1、经不同压力和保压时间染色处理的人工林杨木原料切面的色差值(单位：NBS)(人工林杨木原料切面的初始色差值为102.6NBS)
最后，还需要注意的是，以上列举的仅是本发明的若干个具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有许多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (2)
1.人工林杨木利用水溶性染料进行均匀染色的方法，其特征是包括以下步骤：
1)、将直径为15±1cm人工林杨木原料完全浸入水溶性染料中，并与水溶性染料一同进行密封处理；所述水溶性染料为刚果红粉末与5质量倍的纯净水调配成的刚果红水溶液；
2)、将经步骤1)密封处理后的浸泡在水溶性染料中的人工林杨木原料先于200MPa保压处理5分钟，立即卸压后，再于400MPa 保压处理5分钟，卸压后，将人工林杨木原料取出。
2.根据权利要求1所述的人工林杨木利用水溶性染料进行均匀染色的方法，其特征在于：所述步骤1)中，将水溶性染料注入聚乙烯塑料袋，之后放入人工林杨木原料，使人工林杨木原料完全浸泡在水溶性染料中，最后密封聚乙烯塑料袋，从而实现对人工林杨木原料和水溶性染料的密封处理。
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