CN109483678A - 一种大尺寸完整木材的立体漂白工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种大尺寸完整木材的立体漂白工艺，包括以下步骤：S01，制备脱木素溶液，采用氢氧化钠、亚硫酸钠和去离子水制备脱木素溶液；S02，将大尺寸完整木材放入脱木素溶液中，使用沸水浴加热；S03，一段时间后将木材取出，转移至新制备的脱木素溶液中，若脱木素溶液的颜色仍发生明显变化，则重复此步骤，直至转移后脱木素溶液的颜色基本不再发生变化后取出木材；S04，将木材放入容器中，向容器中缓慢加入去离子水冲洗木材，直至容器中的去离子水的pH值基本为中性；S05，向S04清洗后为中性的木材中加入到双氧水中并使用水浴加热，直至木材被完全漂白为止。本发明提供的一种大尺寸完整木材的立体漂白工艺，能够保证大尺寸完整木材立体均匀温和漂白和外部组织结构不被破坏。
Description
技术领域
本发明涉及一种大尺寸完整木材的立体漂白工艺，属于木材加工领域。
背景技术
木材具有多孔、质轻、环保等优点，具有优良的吸附性能，适用于处理废气、废水，对油脂有良好的吸附，还可以用于气体和药品精制的化学工业等领域。随着科学技术的发展，木材已被作为许多高性能材料的基材。如作为纯净水过滤基材、油脂吸附材料基材、大尺寸透明木材的基材等。但这些材料必须以完全的立体漂白的木材为基底，因此，如何在不破坏木材结构的基础上制备出大尺寸完整的立体漂白木材成为一个急需解决的问题。
木材的基本发色基团是苯环、醌类、木素苯丙烷单体侧链的羰基和羧基，碳-碳双链。此外，羟基(-OH)和甲氧基等助色基团的存在也使木材易于变色。因此，用破坏木材中能吸收可见光的发色基团和封闭助色基团的具有氧化性或还原性的化学药剂，便可产生漂白脱色作用。
木材漂白是利用氧化还原反应，将木材中的发色基团、助色基团以及与着色有关的组成成分进行氧化、还原、降解破坏以达到脱色的目的。作为氧化型漂白剂的过氧化氢和亚氯酸钠，常将过氧化氢溶液pH值调至碱性，将亚氯酸钠水溶液pH值调整至酸性，从而使它们的氧化漂白能力显著增强。还原型漂白剂联氨水合物的雕白粉的各种水溶液，在加热情况下还原漂白能力大大加强。
上述漂白剂和漂白方法对通常仅适用于木材表面的漂白，对于大尺寸完整木材，通常因漂白过程反应迅速剧烈，在漂白过程结束后出现木材外部漂白完全后内部仍未被漂白或木材内部完全漂白后，木材外部被漂白过度导致组织结构被破坏的情况，直接限制了其应用范围。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术的缺陷，提供一种针对大尺寸完整木材的漂白过程中表面漂白过度而内部仍未被漂白问题，能够保证大尺寸完整木材立体均匀温和漂白和外部组织结构不被破坏的大尺寸完整木材的立体漂白工艺。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种大尺寸完整木材的立体漂白工艺，包括以下步骤：
S01，制备脱木素溶液，采用氢氧化钠、亚硫酸钠和去离子水制备脱木素溶液；
S02，将大尺寸完整木材放入S01中配制好的脱木素溶液中，使用沸水浴加热；
S03，一段时间后将木材取出，转移至新制备的脱木素溶液中，若脱木素溶液的颜色仍发生明显变化，则重复此步骤，直至转移后脱木素溶液的颜色基本不再发生变化后取出木材；
S04，将S03中取出的木材放入容器中，向容器中缓慢加入去离子水冲洗木材，并随时测量容器中去离子水的pH值，直至容器中的去离子水的pH值基本为中性；
S05，向S04清洗后为中性的木材中加入到双氧水中并使用水浴加热，直至木材被完全漂白为止。
S01中，氢氧化钠的质量分数为5～15％，亚硫酸钠的质量分数为3～7％。
S02中，大尺寸完整木材的尺寸为5cm×5cm×1cm到25cm×25cm×5cm。
S05中，水浴加热的时间为5～100小时。
S05中，双氧水的质量分数为10～30％。
S05中，水浴加热的温度为70～80℃。
本发明的有益效果：
(1)从表面到整体，实现了对大尺寸完整木材的三维方向的立体漂白；
(2)漂白过程温和，解决了现有的平面漂白技术对大尺寸木材的立体漂白过程中木材外部漂白完全后内部仍未被漂白或木材内部完全漂白后，木材外部被漂白过度导致组织结构被破坏的情况；
(3)增加了木材的用途，如作为纯净水过滤基材、制备油脂吸附材料、大尺寸透明木材的基材等。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
具体实施例1
步骤一，制备脱木素溶液，采用氢氧化钠、亚硫酸钠和去离子水制备脱木素溶液。其中，氢氧化钠的质量分数为5～15％，优选为5％，亚硫酸钠的质量分数为3～7％，优选为3％。
步骤二，将大尺寸完整木材放入步骤一中配制好的脱木素溶液中，使用沸水浴加热。其中，大尺寸完整木材的尺寸为5cm×5cm×1cm到25cm×25cm×5cm，优选为5cm×5cm×1cm。
步骤三，一段时间后将木材取出，转移至新制备的脱木素溶液中，若脱木素溶液的颜色仍发生明显变化，则重复此步骤，直至转移后脱木素溶液的颜色基本不再发生变化后取出木材，此时木材中的木质素已被基本脱除。
步骤四，将步骤三中取出的木材放入容器中，向容器中缓慢加入去离子水冲洗木材，并随时测量容器中去离子水的pH值，直至容器中的去离子水的pH值基本为中性。双氧水在酸性碱性条件下对木材的漂白反应都很剧烈，只有在中性条件下反应温和，这样就可以使大尺寸完整木材漂白过程缓慢进行，不会破坏其内部结构。
步骤五，向步骤四清洗后为中性的木材中加入到双氧水中并使用水浴加热，直至木材被完全漂白为止。其中，水浴加热的时间为5～100h，优选为5h。双氧水的质量分数为10～30％，优选为10％。现有技术中木材的漂白都是针对其表面的漂白，且表面漂白为了加快双氧水的漂白速度都会使用沸水浴，并不适用于本申请的大尺寸完整木材。本申请中大尺寸完整木材采取水浴加热的温度为70～80℃，优选为70℃。
具体实施例2
步骤一，制备脱木素溶液，采用氢氧化钠、亚硫酸钠和去离子水制备脱木素溶液。其中，氢氧化钠的质量分数为5～15％，优选为10％，亚硫酸钠的质量分数为3～7％，优选为5％。
步骤二，将大尺寸完整木材放入步骤一中配制好的脱木素溶液中，使用沸水浴加热。其中，大尺寸完整木材的尺寸为5cm×5cm×1cm到25cm×25cm×5cm，优选为15cm×15cm×3cm。
步骤三，一段时间后将木材取出，转移至新制备的脱木素溶液中，若脱木素溶液的颜色仍发生明显变化，则重复此步骤，直至转移后脱木素溶液的颜色基本不再发生变化后取出木材，此时木材中的木质素已被基本脱除。
步骤四，将步骤三中取出的木材放入容器中，向容器中缓慢加入去离子水冲洗木材，并随时测量容器中去离子水的pH值，直至容器中的去离子水的pH值基本为中性。双氧水在酸性碱性条件下对木材的漂白反应都很剧烈，只有在中性条件下反应温和，这样就可以使大尺寸完整木材漂白过程缓慢进行，不会破坏其内部结构。
步骤五，向步骤四清洗后为中性的木材中加入到双氧水中并使用水浴加热，直至木材被完全漂白为止。其中，水浴加热的时间为5～100小时，优选为30小时。双氧水的质量分数为10～30％，优选为20％。现有技术中木材的漂白都是针对其表面的漂白，且表面漂白为了加快双氧水的漂白速度都会使用沸水浴，并不适用于本申请的大尺寸完整木材。本申请中大尺寸完整木材采取水浴加热的温度为70～80℃，优选为75℃。
具体实施例3
步骤一，制备脱木素溶液，采用氢氧化钠、亚硫酸钠和去离子水制备脱木素溶液。其中，氢氧化钠的质量分数为5～15％，优选为15％，亚硫酸钠的质量分数为3～7％，优选为7％。
步骤二，将大尺寸完整木材放入步骤一中配制好的脱木素溶液中，使用沸水浴加热。其中，大尺寸完整木材的尺寸为5cm×5cm×1cm到25cm×25cm×5cm，优选为25cm×25cm×5cm。
步骤三，一段时间后将木材取出，转移至新制备的脱木素溶液中，若脱木素溶液的颜色仍发生明显变化，则重复此步骤，直至转移后脱木素溶液的颜色基本不再发生变化后取出木材，此时木材中的木质素已被基本脱除。
步骤四，将步骤三中取出的木材放入容器中，向容器中缓慢加入去离子水冲洗木材，并随时测量容器中去离子水的pH值，直至容器中的去离子水的pH值基本为中性。双氧水在酸性碱性条件下对木材的漂白反应都很剧烈，只有在中性条件下反应温和，这样就可以使大尺寸完整木材漂白过程缓慢进行，不会破坏其内部结构。
步骤五，向步骤四清洗后为中性的木材中加入到双氧水中并使用水浴加热，直至木材被完全漂白为止。其中，水浴加热的时间为5～100小时，优选为100小时。双氧水的质量分数为10～30％，优选为30％。现有技术中木材的漂白都是针对其表面的漂白，且表面漂白为了加快双氧水的漂白速度都会使用沸水浴，并不适用于本申请的大尺寸完整木材。本申请中大尺寸完整木材采取水浴加热的温度为70～80℃，优选为80℃。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种大尺寸完整木材的立体漂白工艺，其特征在于：包括以下步骤：
S01，制备脱木素溶液，采用氢氧化钠、亚硫酸钠和去离子水制备脱木素溶液；
S02，将大尺寸完整木材放入S01中配制好的脱木素溶液中，使用沸水浴加热；
S03，一段时间后将木材取出，转移至新制备的脱木素溶液中，若脱木素溶液的颜色仍发生明显变化，则重复此步骤，直至转移后脱木素溶液的颜色基本不再发生变化后取出木材；
S04，将S03中取出的木材放入容器中，向容器中缓慢加入去离子水冲洗木材，并随时测量容器中去离子水的pH值，直至容器中的去离子水的pH值基本为中性；
S05，向S04清洗后为中性的木材中加入到双氧水中并使用水浴加热，直至木材被完全漂白为止。
2.根据权利要求1所述的一种大尺寸完整木材的立体漂白工艺，其特征在于：S01中，氢氧化钠的质量分数为5～15％，亚硫酸钠的质量分数为3～7％。
3.根据权利要求1所述的一种大尺寸完整木材的立体漂白工艺，其特征在于：S02中，大尺寸完整木材的尺寸为5cm×5cm×1cm到25cm×25cm×5cm。
4.根据权利要求1所述的一种大尺寸完整木材的立体漂白工艺，其特征在于：S05中，水浴加热的时间为5～100小时。
5.根据权利要求1所述的一种大尺寸完整木材的立体漂白工艺，其特征在于：S05中，双氧水的质量分数为10～30％。
6.根据权利要求1所述的一种大尺寸完整木材的立体漂白工艺，其特征在于：S05中，水浴加热的温度为70～80℃。
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