CN110181633A - 一种增强木质编织材料染色能力的处理方法 - Google Patents

一种增强木质编织材料染色能力的处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，包括如下步骤：（1）清洗处理、（2）爆破处理、（3）一次干燥处理、（4）复合改性处理、（5）二次干燥处理。本发明对木质编织材料进行了特殊的处理，有效的改善了其加工性，提升了其染色能力，提高了其力学品质，延长了使用寿命，增强了使用品相，极具市场竞争力。

Description

一种增强木质编织材料染色能力的处理方法
技术领域
本发明属于编织加工处理技术领域，具体涉及一种增强木质编织材料染色能力的处理方法。
背景技术
常见的编织包括柳编、纸编、木编等，通常是利用木质材料进行手工工艺编织，制造出各种具有观赏性、实用性的产品。如生活中常见的篮、筐、箱子等，此类物品在制作完成后多需要进行染色处理，以提升外观品相及使用效果。在实际加工中发现此类木质材料的染色着色性能不太好，尤其是对于木质密度大的材料，染色的效果不佳，进而影响了加工处理的性能，降低了市场竞争力。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种增强木质编织材料染色能力的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，包括如下步骤：
（1）清洗处理：
对待处理的木质编织材料依此进行酸洗、碱洗和水洗处理，其中酸洗处理是用盐酸溶液进行浸泡清洗处理2~4min，碱洗处理是用氢氧化钠溶液进行浸泡清洗处理3~5min，水洗处理是用温水进行浸泡清洗处理10~15min，完成后将木质编织材料取出备用；
（2）爆破处理：
将步骤（1）处理后的木质编织材料放入到蒸汽爆破装置内，对木质编织材料进行蒸汽爆破处理，完成后将木质编织材料取出备用；
（3）一次干燥处理：
将步骤（2）处理后的木质编织材料放入到恒温干燥箱内进行干燥处理，期间控制恒温干燥箱内的温度为80~85℃，处理2~2.5h后取出备用；
（4）复合改性处理：
a.按对应重量份称取下列原料备用：16~20份增强颗粒、20~25份分散剂、6~10份十六烷基三甲基溴化铵、10~15份六偏磷酸钠、4~7份凡士林、8~12份壳聚糖、300~340份水；
b.将操作a称取的上述原料共同投入到搅拌罐内进行高速搅拌处理，控制搅拌的转速为1600~1800转/分钟，处理1~1.5h后取出得改性处理液备用；
c.将操作b所得的改性处理液注入到密闭罐内，然后将步骤（3）处理后的木质编织材料放入到密闭罐内，保证其被改性处理液浸没，随后对密闭罐内进行增压处理，25~30min后将木质编织材料取出备用；
d.将操作c处理后的木质编织材料放入到弧形电晕场发生装置内进行弧形电晕场处理，4~6min后取出备用；
（5）二次干燥处理：
将步骤（4）处理后的木质编织材料放入到真空干燥箱内进行真空干燥处理，1~2h后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的盐酸溶液的质量分数为5~7%；所述的氢氧化钠溶液的质量分数为8~10%；所述的温水的温度为40~45℃。
进一步的，步骤（2）中所述的蒸汽爆破处理的具体操作是：先控制蒸汽爆破装置内进入温度为105~110℃的高温水蒸气，然后对蒸汽爆破装置进行增压处理，保持其内压力为2.8~3.0MPa，保温保压处理2~3min后，再于25s内快速将蒸汽爆破装置内卸至常温常压即可。
进一步的，步骤（4）操作a中所述的增强颗粒的制备方法包括如下步骤：
1）将纳米石墨烯和纳米二氧化硅对应按照重量比1:2进行混合浸入到硅烷偶联剂中，不断搅拌处理25~30min后将纳米石墨烯和纳米二氧化硅滤出备用；
2）将步骤1）处理后的纳米石墨烯和纳米二氧化硅共同混合放入质量分数为20%的氨水中，再加入石墨烯和纳米二氧化钛总质量16%的水合肼，保持溶液温度为30~33℃，同时以450~500转/分钟的转速不断搅拌处理1.5~2h，最后过滤干燥处理后即得增强颗粒。
进一步的，步骤1）中所述的纳米石墨烯的颗粒大小为40~60nm，所述的纳米二氧化硅的颗粒大小为10~20nm，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
进一步的，步骤2）中所述的干燥处理时的温度为70~75℃。
进一步的，步骤（4）操作c中所述的增压处理时保持密闭罐内的压力为3~3.5MPa。
进一步的，步骤（4）操作d中所述的弧形电晕场处理时的场强控制为1500~1550kV/m。
进一步的，步骤（5）中所述的真空干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为80~85℃。
木质材料在进行染色处理后容易出现固色能力不强，上染效果不好的问题，在后续使用中容易褪色，制出的成品颜色、光泽等不佳。目前人们多通过提升染料的性能来改善，而本发明则通过对材料自身进行处理来提升染色效果。其中对木质编织材料进行了爆破处理，有效的松散了材料表层的组织结构，接着进行了复合改性处理，先配制了改性处理液，此改性处理液中含有增强颗粒成分，增强颗粒是一种以石墨烯和纳米二氧化硅通过特定的方式制成了石墨二氧化硅复合材料成分，其表面活性好，比表面积高，吸附性能强，进行后续复合改性处理时，此增强颗粒能够渗入到木质编织材料的表层组织内，能够增强材料对于染料的吸附固定效果，最后进行了弧形电晕场处理，增强颗粒在高强电弧作用下，表面活性基团进一步提升，并且还能与木质纤维成分产生放电化合，使原来的物理分散填充变成了化学结合连接，提升了填充的稳定、持久性；最后经过处理后的木质编织材料进行染色处理时，明显提升了对染料分子的结合固定量和固定强力，改善了染色的效果，同时其整体的力学品质也得到了很好的提升。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对木质编织材料进行了特殊的处理，有效的改善了其加工性，提升了其染色能力，提高了其力学品质，延长了使用寿命，增强了使用品相，极具市场竞争力。
具体实施方式
实施例1
一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，包括如下步骤：
（1）清洗处理：
对待处理的木质编织材料依此进行酸洗、碱洗和水洗处理，其中酸洗处理是用盐酸溶液进行浸泡清洗处理2min，碱洗处理是用氢氧化钠溶液进行浸泡清洗处理3min，水洗处理是用温水进行浸泡清洗处理10min，完成后将木质编织材料取出备用；
（2）爆破处理：
将步骤（1）处理后的木质编织材料放入到蒸汽爆破装置内，对木质编织材料进行蒸汽爆破处理，完成后将木质编织材料取出备用；
（3）一次干燥处理：
将步骤（2）处理后的木质编织材料放入到恒温干燥箱内进行干燥处理，期间控制恒温干燥箱内的温度为80℃，处理2h后取出备用；
（4）复合改性处理：
a.按对应重量份称取下列原料备用：16份增强颗粒、20份分散剂、6份十六烷基三甲基溴化铵、10份六偏磷酸钠、4份凡士林、8份壳聚糖、300份水；
b.将操作a称取的上述原料共同投入到搅拌罐内进行高速搅拌处理，控制搅拌的转速为1600转/分钟，处理1h后取出得改性处理液备用；
c.将操作b所得的改性处理液注入到密闭罐内，然后将步骤（3）处理后的木质编织材料放入到密闭罐内，保证其被改性处理液浸没，随后对密闭罐内进行增压处理，25min后将木质编织材料取出备用；
d.将操作c处理后的木质编织材料放入到弧形电晕场发生装置内进行弧形电晕场处理，4min后取出备用；
（5）二次干燥处理：
将步骤（4）处理后的木质编织材料放入到真空干燥箱内进行真空干燥处理，1h后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的盐酸溶液的质量分数为5%；所述的氢氧化钠溶液的质量分数为8%；所述的温水的温度为40℃。
进一步的，步骤（2）中所述的蒸汽爆破处理的具体操作是：先控制蒸汽爆破装置内进入温度为105℃的高温水蒸气，然后对蒸汽爆破装置进行增压处理，保持其内压力为2.8MPa，保温保压处理2min后，再于25s内快速将蒸汽爆破装置内卸至常温常压即可。
进一步的，步骤（4）操作a中所述的增强颗粒的制备方法包括如下步骤：
1）将纳米石墨烯和纳米二氧化硅对应按照重量比1:2进行混合浸入到硅烷偶联剂中，不断搅拌处理25min后将纳米石墨烯和纳米二氧化硅滤出备用；
2）将步骤1）处理后的纳米石墨烯和纳米二氧化硅共同混合放入质量分数为20%的氨水中，再加入石墨烯和纳米二氧化钛总质量16%的水合肼，保持溶液温度为30℃，同时以450转/分钟的转速不断搅拌处理1.5h，最后过滤干燥处理后即得增强颗粒。
进一步的，步骤1）中所述的纳米石墨烯的颗粒大小为40~60nm，所述的纳米二氧化硅的颗粒大小为10~20nm，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
进一步的，步骤2）中所述的干燥处理时的温度为70℃。
进一步的，步骤（4）操作c中所述的增压处理时保持密闭罐内的压力为3MPa。
进一步的，步骤（4）操作d中所述的弧形电晕场处理时的场强控制为1500kV/m。
进一步的，步骤（5）中所述的真空干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为80℃。
实施例2
一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，包括如下步骤：
（1）清洗处理：
对待处理的木质编织材料依此进行酸洗、碱洗和水洗处理，其中酸洗处理是用盐酸溶液进行浸泡清洗处理3min，碱洗处理是用氢氧化钠溶液进行浸泡清洗处理4min，水洗处理是用温水进行浸泡清洗处理12min，完成后将木质编织材料取出备用；
（2）爆破处理：
将步骤（1）处理后的木质编织材料放入到蒸汽爆破装置内，对木质编织材料进行蒸汽爆破处理，完成后将木质编织材料取出备用；
（3）一次干燥处理：
将步骤（2）处理后的木质编织材料放入到恒温干燥箱内进行干燥处理，期间控制恒温干燥箱内的温度为83℃，处理2.3h后取出备用；
（4）复合改性处理：
a.按对应重量份称取下列原料备用：18份增强颗粒、23份分散剂、8份十六烷基三甲基溴化铵、12份六偏磷酸钠、6份凡士林、10份壳聚糖、320份水；
b.将操作a称取的上述原料共同投入到搅拌罐内进行高速搅拌处理，控制搅拌的转速为1700转/分钟，处理1.3h后取出得改性处理液备用；
c.将操作b所得的改性处理液注入到密闭罐内，然后将步骤（3）处理后的木质编织材料放入到密闭罐内，保证其被改性处理液浸没，随后对密闭罐内进行增压处理，27min后将木质编织材料取出备用；
d.将操作c处理后的木质编织材料放入到弧形电晕场发生装置内进行弧形电晕场处理，5min后取出备用；
（5）二次干燥处理：
将步骤（4）处理后的木质编织材料放入到真空干燥箱内进行真空干燥处理，1.5h后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的盐酸溶液的质量分数为6%；所述的氢氧化钠溶液的质量分数为9%；所述的温水的温度为42℃。
进一步的，步骤（2）中所述的蒸汽爆破处理的具体操作是：先控制蒸汽爆破装置内进入温度为108℃的高温水蒸气，然后对蒸汽爆破装置进行增压处理，保持其内压力为2.9MPa，保温保压处理2min后，再于25s内快速将蒸汽爆破装置内卸至常温常压即可。
进一步的，步骤（4）操作a中所述的增强颗粒的制备方法包括如下步骤：
1）将纳米石墨烯和纳米二氧化硅对应按照重量比1:2进行混合浸入到硅烷偶联剂中，不断搅拌处理27min后将纳米石墨烯和纳米二氧化硅滤出备用；
2）将步骤1）处理后的纳米石墨烯和纳米二氧化硅共同混合放入质量分数为20%的氨水中，再加入石墨烯和纳米二氧化钛总质量16%的水合肼，保持溶液温度为32℃，同时以470转/分钟的转速不断搅拌处理1.8h，最后过滤干燥处理后即得增强颗粒。
进一步的，步骤1）中所述的纳米石墨烯的颗粒大小为40~60nm，所述的纳米二氧化硅的颗粒大小为10~20nm，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh560。
进一步的，步骤2）中所述的干燥处理时的温度为72℃。
进一步的，步骤（4）操作c中所述的增压处理时保持密闭罐内的压力为3.3MPa。
进一步的，步骤（4）操作d中所述的弧形电晕场处理时的场强控制为1530kV/m。
进一步的，步骤（5）中所述的真空干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为82℃。
实施例3
一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，包括如下步骤：
（1）清洗处理：
对待处理的木质编织材料依此进行酸洗、碱洗和水洗处理，其中酸洗处理是用盐酸溶液进行浸泡清洗处理4min，碱洗处理是用氢氧化钠溶液进行浸泡清洗处理5min，水洗处理是用温水进行浸泡清洗处理15min，完成后将木质编织材料取出备用；
（2）爆破处理：
将步骤（1）处理后的木质编织材料放入到蒸汽爆破装置内，对木质编织材料进行蒸汽爆破处理，完成后将木质编织材料取出备用；
（3）一次干燥处理：
将步骤（2）处理后的木质编织材料放入到恒温干燥箱内进行干燥处理，期间控制恒温干燥箱内的温度为85℃，处理2.5h后取出备用；
（4）复合改性处理：
a.按对应重量份称取下列原料备用：20份增强颗粒、25份分散剂、10份十六烷基三甲基溴化铵、15份六偏磷酸钠、7份凡士林、12份壳聚糖、340份水；
b.将操作a称取的上述原料共同投入到搅拌罐内进行高速搅拌处理，控制搅拌的转速为1800转/分钟，处理1.5h后取出得改性处理液备用；
c.将操作b所得的改性处理液注入到密闭罐内，然后将步骤（3）处理后的木质编织材料放入到密闭罐内，保证其被改性处理液浸没，随后对密闭罐内进行增压处理，30min后将木质编织材料取出备用；
d.将操作c处理后的木质编织材料放入到弧形电晕场发生装置内进行弧形电晕场处理，6min后取出备用；
（5）二次干燥处理：
将步骤（4）处理后的木质编织材料放入到真空干燥箱内进行真空干燥处理， 2h后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的盐酸溶液的质量分数为7%；所述的氢氧化钠溶液的质量分数为10%；所述的温水的温度为45℃。
进一步的，步骤（2）中所述的蒸汽爆破处理的具体操作是：先控制蒸汽爆破装置内进入温度为110℃的高温水蒸气，然后对蒸汽爆破装置进行增压处理，保持其内压力为3.0MPa，保温保压处理3min后，再于25s内快速将蒸汽爆破装置内卸至常温常压即可。
进一步的，步骤（4）操作a中所述的增强颗粒的制备方法包括如下步骤：
1）将纳米石墨烯和纳米二氧化硅对应按照重量比1:2进行混合浸入到硅烷偶联剂中，不断搅拌处理30min后将纳米石墨烯和纳米二氧化硅滤出备用；
2）将步骤1）处理后的纳米石墨烯和纳米二氧化硅共同混合放入质量分数为20%的氨水中，再加入石墨烯和纳米二氧化钛总质量16%的水合肼，保持溶液温度为33℃，同时以500转/分钟的转速不断搅拌处理2h，最后过滤干燥处理后即得增强颗粒。
进一步的，步骤1）中所述的纳米石墨烯的颗粒大小为40~60nm，所述的纳米二氧化硅的颗粒大小为10~20nm，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
进一步的，步骤2）中所述的干燥处理时的温度为75℃。
进一步的，步骤（4）操作c中所述的增压处理时保持密闭罐内的压力为3.5MPa。
进一步的，步骤（4）操作d中所述的弧形电晕场处理时的场强控制为1550kV/m。
进一步的，步骤（5）中所述的真空干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为85℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，在步骤（4）复合改性处理中，用等质量份的市售纳米二氧化硅取代增强颗粒成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，在步骤（4）复合改性处理中，省去了增强颗粒成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例3
本对比实施例3与实施例2相比，在步骤（4）复合改性处理中，省去了操作d的处理，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例4
本对比实施例4与实施例2相比，省去了步骤（4）复合改性处理的整个操作，除此外的方法步骤均相同。
为了对比本发明效果，选用十年生的枣木作为木质材料实验对象（事先将其尺寸加工成长宽高为30cm×15cm×3cm），然后分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对比实施例3、对比实施例4对应的方法进行加工处理，随后用常规浸渍方法进行浸染处理，所用的染料为活性红M-3RE，染色温度控制为72℃，染色时长为2.5h，保持其余加工处理方式也均相同，最后对各组处理后的枣木板材进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
上染率（%） 拉伸强度（MPa） 湿摩擦牢度（级） 色差值（△E）
实施例2 92.5 63.2 5 1.13
对比实施例1 78.0 55.1 4 2.69
对比实施例2 68.9 49.0 3 4.80
对比实施例3 72.6 52.4 3 3.84
对比实施例4 64.2 46.7 3 5.22
注：上表1中所述的上染率参照GB/T 2391-2014进行测定；所述的拉伸强度参照GB/T1040.4-2006进行测定；所述的湿摩擦牢度（级）参照GB/T 3920-2008进行测定；所述的色差值参照GB251-1995评定沾色用灰色样卡进行测定。
由上表1可以明显看出，本发明处理方法能够明显的改善木质编织材料的染色、使用性能，有效的提升了其使用品质和寿命，极具市场竞争力。

Claims (9)

1.一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）清洗处理：
对待处理的木质编织材料依此进行酸洗、碱洗和水洗处理，其中酸洗处理是用盐酸溶液进行浸泡清洗处理2~4min，碱洗处理是用氢氧化钠溶液进行浸泡清洗处理3~5min，水洗处理是用温水进行浸泡清洗处理10~15min，完成后将木质编织材料取出备用；
（2）爆破处理：
将步骤（1）处理后的木质编织材料放入到蒸汽爆破装置内，对木质编织材料进行蒸汽爆破处理，完成后将木质编织材料取出备用；
（3）一次干燥处理：
将步骤（2）处理后的木质编织材料放入到恒温干燥箱内进行干燥处理，期间控制恒温干燥箱内的温度为80~85℃，处理2~2.5h后取出备用；
（4）复合改性处理：
a.按对应重量份称取下列原料备用：16~20份增强颗粒、20~25份分散剂、6~10份十六烷基三甲基溴化铵、10~15份六偏磷酸钠、4~7份凡士林、8~12份壳聚糖、300~340份水；
b.将操作a称取的上述原料共同投入到搅拌罐内进行高速搅拌处理，控制搅拌的转速为1600~1800转/分钟，处理1~1.5h后取出得改性处理液备用；
c.将操作b所得的改性处理液注入到密闭罐内，然后将步骤（3）处理后的木质编织材料放入到密闭罐内，保证其被改性处理液浸没，随后对密闭罐内进行增压处理，25~30min后将木质编织材料取出备用；
d.将操作c处理后的木质编织材料放入到弧形电晕场发生装置内进行弧形电晕场处理，4~6min后取出备用；
（5）二次干燥处理：
将步骤（4）处理后的木质编织材料放入到真空干燥箱内进行真空干燥处理，1~2h后取出即可。
2.根据权利要求1所述的一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（1）中所述的盐酸溶液的质量分数为5~7%；所述的氢氧化钠溶液的质量分数为8~10%；所述的温水的温度为40~45℃。
3.根据权利要求1所述的一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（2）中所述的蒸汽爆破处理的具体操作是：先控制蒸汽爆破装置内进入温度为105~110℃的高温水蒸气，然后对蒸汽爆破装置进行增压处理，保持其内压力为2.8~3.0MPa，保温保压处理2~3min后，再于25s内快速将蒸汽爆破装置内卸至常温常压即可。
4.根据权利要求1所述的一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（4）操作a中所述的增强颗粒的制备方法包括如下步骤：
1）将纳米石墨烯和纳米二氧化硅对应按照重量比1:2进行混合浸入到硅烷偶联剂中，不断搅拌处理25~30min后将纳米石墨烯和纳米二氧化硅滤出备用；
2）将步骤1）处理后的纳米石墨烯和纳米二氧化硅共同混合放入质量分数为20%的氨水中，再加入石墨烯和纳米二氧化钛总质量16%的水合肼，保持溶液温度为30~33℃，同时以450~500转/分钟的转速不断搅拌处理1.5~2h，最后过滤干燥处理后即得增强颗粒。
5.根据权利要求4所述的一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，其特征在于，步骤1）中所述的纳米石墨烯的颗粒大小为40~60nm，所述的纳米二氧化硅的颗粒大小为10~20nm，所述的硅烷偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的任意一种。
6.根据权利要求4所述的一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，其特征在于，步骤2）中所述的干燥处理时的温度为70~75℃。
7.根据权利要求1所述的一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（4）操作c中所述的增压处理时保持密闭罐内的压力为3~3.5MPa。
8.根据权利要求1所述的一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（4）操作d中所述的弧形电晕场处理时的场强控制为1500~1550kV/m。
9.根据权利要求1所述的一种增强木质编织材料染色能力的处理方法，其特征在于，步骤（5）中所述的真空干燥处理时控制真空干燥箱内的温度为80~85℃。
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