CN110636929A - 用荧光染料和颜料对木材进行染色的自动化和半自动化方法 - Google Patents

Abstract

一种用含有多种荧光染料和/或颜料的染色制剂(油基或水基)对木制品进行染色/涂饰的方法，所述木制品优选未涂饰的木材，和/或已经去除面漆的木制品。该方法可以手动进行，或者使用具有自动化涂料染色/涂饰设备的系统来进行；和/或在半自动化系统中进行，更具体地说，以自动化和手动处理的组合来进行。自动化涂料染色/涂饰可以用如下系统进行：(a)平线式自动化染色/涂饰系统，(b)挂线式自动化木材染色/涂饰系统和/或(c)拖链式自动化木材染色/涂饰系统。通过用漂白剂对木材进行处理以大幅降低木纹的心材和边材特征之间的对比度，可以提高通过对木艺进行染色获得的纹理图案。

Description

用荧光染料和颜料对木材进行染色的自动化和半自动化方法

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年2月24日提交的部分专利申请号15/442,178中的美国延续申请、2012年12月12日提交的共同未决的专利申请序列号13/694,625，现为美国专利9,579,817的优先权权益，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本发明涉及制备预涂饰木材制品的方法、以及涉及预涂饰制品。更具体地说，该发明涉及用染色剂(油基或水基)对木材、优选未涂饰木材、和/或去除了面漆(finish)的木材制品进行染色以生产多色预涂饰木材制品的方法，其中，预涂饰木材制品的木纹特征以至少两种不同颜色和/或其色度突出显示，并且在存在可见光和不存在可见光的情况下都是可见的。本发明的染色方法可以通过传统的手动分批加工、和/或通过自动化预编程的木材预涂饰加工设备和/或通过其任意组合来进行，其中一个或多个步骤可以手动进行，并且一个或多个步骤可以用经预编程的木材进行。

背景技术

现有技术的描述——天然木材可以具有给定颜色的各种色度，并且其强度从用来切割木料的任意种的木头的心材变化至边材。此外，取决于用来切割木料的木头块的切割截面的角度，给定木种的纹理可能看起来具有不同的图案。此外，取决于给定种内的树木年龄，相同种的木材的木材外观可能看起来不同。事实上，随着木材成熟，木材中的化合物可以随着时间推移而氧化，产生意想不到的反应(氧化)产物，从而赋予木材荧光性质。早期在木材中观察到荧光由Bernardino de Sahagún在1560年和Nicolás Monardes在1565年以称为菲律宾紫檀木(lignum nephriticum)(拉丁语为“kidney wood”)的浸泡物进行了描述。其源自两种树种：印度紫檀(Pterocarpus indicus)和多穗艾森豆树(Eysenhardtiapolystachya)。起该荧光作用的化学化合物是玛塔琳(matlaline)，其是在该木材中发现的一种类黄酮的氧化产物，A.U.；Amat-Guerri,F.；Morcillo,P.N.；Liras,M.；RodríGuez,B.N.(2009)，“菲律宾紫檀木荧光化合物的结构与形成(Structure and Formationof the Fluorescent Compound of Lignum nephriticum)”，有机化学通讯(OrganicLetters)11(14):3020–3023。

木材的人工着色(更具体地说，通过木材染色)传统上包括通过砂磨、通过漂白从木材中除去过量的色素、然后施加水基或油基染色剂或清漆来制备木材表面。该方法通常可以包括轻微砂磨，以及反复施加染色剂或清漆直至获得所需的颜色。通常，在连续暴露于染色剂的应用之间对表面进行轻微砂磨；并且，在某些情况下，可以在染色过程中(期间)进行砂磨。在木制品被认为达到所需的染色程度后，可将其密封。在施加密封剂之前通常进行轻微砂磨，然后再进行密封过程。木材表面的密封(通常用耐久性涂料，例如透明的聚氨酯基面漆)会保护木材表面免受物理损坏，并减少暴露于光线时木材发生氧化[海洋性变色(marine stain)]。在没有密封的情况下，可以在木材内形成氧化产物，并且这种氧化产物使木材变暗并/或使得心材中的变色和边材中的变色之间的对比度下降。

以下专利代表通过使用模板(2011年11月1日公布的授予Kimball等人的美国专利第8,048,517号)，应用预成型设计或条带(2011年11月15日公布的授予Campelle等人的美国专利第8,056,295号)，以及各种光辅助性地在木材表面创建/向木材表面转移图像图案(1，12月3日，Lenox等人)来实现装饰性涂饰和/或赋予设计的木材处理。

尽管这些现有技术努力为木材表面提供面漆/图案，但所有这些都依赖于用于施加单色染色剂来处理的传统方法，或者，向该表面施加转印，或者，将涂层固定到该表面。而且，通常所有木材染色剂仅含有单一颜色，因此限制了它们的用途和染色产品的外观。

因此，仍然需要在不脱离传统染色技术的情况下提高木质产品纹理的自然外观。

发明内容

上述和相关的目的是通过提供一种用染色剂(油基或水基)对木材、优选未涂饰的木材和/或已经去除了面漆的木材制品进行染色的方法来实现。染色过程可用于增强木材的天然纹理，和/或通过在染色之前机械地改变特征或将特征赋予木材纹理，来增加或补充木材的天然纹理。

在实践中，如果需要，可以通过首先去除木材表面上的表面缺陷和/或不规则性或使之最小化来对未涂饰的木板进行预处理以用于染色。然后木板优选经受机械磨损、或者经受流体溶液以使得木纹打开，从而增加染色剂的吸收。表面的该机械磨损是通过使得木板通过具有旋转钢丝刷阵列的机器来完成的。表面磨损增加了木板表面的孔隙率，促进了染色剂的差异吸收，从而提高了边材和心材之间的对比度。或者，木板可暴露于流体(例如，水性液体)，导致木板表面膨胀，从而使得木纹打开以提高染色剂的吸收。在某些情况下，水性液体可以包括温和的漂白剂，以将心材和其边材组分之间的对比度大幅降低到所需的程度。在木板相对无特征，并且需要增加木纹图案，或者希望将额外的人造特征赋予到用于染色的木材中(例如，添加标记或字母)的情况下，使木板通过压纹机。压纹机可以包括激光蚀刻或模具的组合，从而在物理上赋予木板必需的图案/特征。该压纹图案可随后通过染色过程得以增强。本文考虑的压纹(emboss)包括“在染色或再加工之前使物体进行破坏处理”。在破坏处理时，对物体的表面进行故意破坏或处理以看起来不太完美，例如用砂纸或脱漆剂来进行。破坏处理已成为一种流行的设计风格和装饰艺术形式，从而创造一个质朴、有吸引力的、独一无二的外观或复古外观。经过破坏处理的木制品的最终外观在本发明中称为“包浆”。

一旦准备好木板用于染色，如上所述，可以对其进行轻微砂磨(如果需要)以降低表面粗糙度，然后与含有超过一种荧光染料或颜料的染色制剂进行接触。由此，制剂中的各荧光染料或颜料被吸收到木板中，从而产生独特着色的染色木质产品。可以通过任何一种技术或技术组合将染色剂制剂施加到木板上，例如用抹布、刷子手动施加；或使用辊或喷枪机器施加；或者将木板浸入染色浴中。

染色过程优选以递增方式进行，以获得染色的木质物体，所述染色的木质物体在可见光下具有木纹形式的单色外观，并且在没有可见光的情况下具有不同的木纹形式的荧光单色外观。在各种情况下，取决于心材或边材中的染色剂吸收，染色的颜色将以不同强度显示。

发明目的

本发明的目的是弥补现有技术中的上述以及相关的缺陷。

更具体地说，本发明的主要目的是提供一种用至少一种荧光染料增强木质产品纹理图案的方法，其优选使纹理图案在日光和黑暗中均可视化。

本发明的另一个目的是提供一种通过在市售荧光涂料和/或染色剂中包含超过一种荧光染料或颜料，利用至少一种荧光染色剂来增强木质产品的纹理图案的方法。

本发明的另一个目的是提供一种通过在给定的涂料和/或染色剂中包含超过一种荧光染料或颜料，利用荧光染色剂增强木质产品的纹理图案的方法，以生产在自然光(可见电磁波谱)和没有可见光的情况下各边材和硬木均具有独特纹理特征的荧光染色木质产品。

本发明的另一个目的是通过机械模具或用激光对木质产品进行压纹，然后对经过压纹的木质产品进行染色以赋予木质产品附加特征/突出压纹特征，从而赋予天然或染色木质产品额外的纹理或装饰性表面特征。

本发明的另一目的包括手动和/或使用自动化预编程设备，以及手动和自动化处理设备的任意组合来实施该方法的一个或多个步骤。

本发明的另一目的包括通过本发明方法制备的天然木质产品，其在日光和黑暗中均具有增强的纹理图案可视化。

包括实施方式的发明详述

本发明包括用含有染料和颜料的制剂对建筑和涂饰木质产品进行手动和自动化染色，其中，染料和/或颜料中的至少一种吸收了电磁辐射并在黑暗中发光(发荧光)。手动染色可以包括在典型的分批过程中预处理和施加染色制剂，其中将木板浸入预处理溶液中，然后染色。随后，染色制品的涂饰包括：用透明氨基甲酸酯清漆来密封染色制品。

染色制剂——应理解，为了本发明的手动和自动化方法的目的，“染色剂”包含与涂料(颜料、溶剂和粘合剂)相同的三种主要成分，但主要是颜料(或染料)和溶剂，粘合剂很少。与织物的染整或染色非常相似，木材染色剂被设计成在不同程度上对木材纹理的边材和硬木特征进行着色，从而加大它们的物理差异——在一段时间使基材(背景)大部分可见。随后施加透明清漆或表面薄膜。原则上，“染色剂”并不会提供表面涂层或薄膜。然而，由于粘合剂来自用于涂料和清漆的同类成膜粘合剂，因此如果不加以防止可能会出现某种程度的薄膜堆积，这可以通过用合适的溶剂对染色剂进行稀释来最大程度地减少薄膜堆积的出现。

该类型的染色剂会突出或掩盖木纹，并且两者都不会优于另一种。大多数商业染色剂含有染料和颜料，它们对木材进行染色的程度通常取决于它们留在木材上的持续时间。无论悬浮剂如何，颜料都不会为非常致密的木材提供如此多的颜色，但会使具有大孔的木材(例如，松树)浓郁地着色。染料是半透明的，颜料是不透明的。

预处理——在染色之前，通常需要对木质物体进行预处理以提高染色剂的吸收和/或突出木材的一种或多种天然特征。预处理选项可以包括用流体使得木纹膨胀和/或用钢丝刷使得木材表面机械磨损。流体处理可包括暴露于水分(例如，蒸汽、或水、或漂白剂)。

在本发明的一个优选实施方式中，首先对白蜡木板(ash wood plank)进行漂白以减少边材纹理特征与硬木纹理特征之间的纹理对比度。该漂白方法通常涉及使用市售产品，例如购自美国俄勒冈州波特兰Wood Kote Products公司(Wood Kote Products,Portland,OR.USA)的Lite-N-Up木材漂白剂——(含有过氧化氢和氢氧化钠的水性双组分液体制剂)。漂白过程包括用刷子或其它施用器施加漂白剂。在施加漂白剂之后，使漂白剂浸透未涂饰的木材，并与木材保持接触，间隔一(1)至十(10)分钟内的任何时间。通过中和去除漂白剂，使漂白的木板干燥。将漂白过程再重复一次或多次，直至获得在边材纹理特征和硬木纹理特征之间具有所需对比度的木板。

在用于染色的天然木材(如白蜡木(ash))是深色的、含有外来材料(不是天然存在于木材中的材料)、和/或纹理特征的强度不均匀的情况下，可能需要去除表面缺陷和不规则性，并且对木材进行漂白，以淡化木材的天然色彩，或均衡心材和边材之间的颜色差异。漂白剂还可用于去除黑色的水渍、铁渍、以及淡化颜料和染色剂。漂白剂通过漂白剂和木材中的着色剂之间的化学反应起作用。这些反应因漂白剂不同而不同，并且正确的漂白剂取决于所选的木材原料和所需的结果。需要强调的是，漂白剂实际上不会从木材中去除色素。它们与化学物质发生反应，从而将它们转化为颜色较浅或无色的物质。

如果使用不当，用于对木材进行漂白的所有化学品都可能是危险的，因此应注意避免您与其化学品进行接触。双(2)组分漂白剂通常含有过氧化氢，其会烫伤您的皮肤。在附近放有水并立即冲洗掉任何与您皮肤接触的漂白剂。这些漂白剂仅适用于裸露的木材，因此在试图对木材进行漂白前一定要去除任意涂饰。现在具有三(3)种木工使用的主要漂白剂。

双组分漂白剂是氢氧化钠和过氧化氢的组合。这些漂白剂用于淡化木材的天然颜色。其以分开的容器出售，因为其在混合时会互相化学中和。当化学品在木材本身上混合时，反应将去除木材中的颜色。它们也往往可去除木材的光泽，因此应该注意测试一块废木材的结果。双组份漂白剂将会去除木材的天然颜色，并将其漂白成灰白色。当您需要在施加染色剂之前均衡心材和边材之间的颜色变化时，该类型的漂白剂也是一个很好的选择。这些双组份漂白剂对于本发明的方法是优选的。

氯漂白剂可以其去除衣服的颜色相同的方式用于去除木材的染料染色剂。可以使用家用漂白剂如Chlorox，但它们往往是较弱的，并需要多次处理。用于游泳池的快速处理(shock treatment)含有较高浓度的氯漂白剂，可用于更剧烈的漂白处理。氯漂白剂也可用于去除一些食物污渍，如葡萄汁。

草酸是去除旧家具上的铁渍和黑色水印的优异选择。其以干燥晶体形式出售，并且在大多数五金店有售。您经常会看到标为“木材漂白剂”的草酸。其还可以用于去除一些油墨和色素染色剂(pigmented stain)。甲板清洁剂(deck cleaner)中也经常发现草酸，因为它适用于旧的风化木材。

使用后对经漂白的进行中和–在漂白剂完成工作后，应先用水进行中和，然后用水/小苏打混合物进行中和。双组份漂白剂可以用1份醋比上2份水的浴进行中和。

在本申请的实施例中更全面地描述了通过钢丝擦拭和/或用激光或机械模具进行压纹来物理改变木材表面的预处理。

染色方法——在木材制品经过预处理之后，酌情将木材暴露于含有悬浮或溶解于渗透性“载体”或“溶剂”中的着色剂的制剂中。渗透性“载体”或“溶剂”可以是水、醇、石油馏出物或实际的涂饰剂(虫漆、亮漆(lacquer)、清漆(varnish)、聚氨酯等)。或者，本发明的制剂中使用的材料(染料和颜料)也可以悬浮在非渗透性载体(密封剂)如聚氨酯中，其不会渗透木材的孔隙达到任意显著的程度；并且，当面漆(finish)本身变质或被有意去除时，该颜色会消失。

在本发明的方法中可以使用两种类型的着色剂——颜料和染料。不同之处在于颗粒的大小。染料是溶解在载体中的微观晶体，颜料则悬浮在载体中并且显著更大。染料会对纹理非常细的木材(如樱桃木或枫木)进行着色，而颜料不会。那些细纹理木材的孔对于颜料而言太小而不能使颜料自身粘附到这些木材。颜料可以含有粘合剂，以帮助将其粘附到木材上。

选择用于该方法的荧光染料或颜料优选可溶于和/或可分散于预期用于施加至木材的流体载体中。以下是可在本发明方法中使用的荧光染料的代表性列表：

·吖啶橙，

·吖啶黄，

·Alexa Fluor，

·7-氨基放线菌素D，

·8-苯胺基萘-1-磺酸，

·ATTO染料，

·金胺-罗丹明染色剂。

·苯并蒽酮，

·双满(Bimane)，

·9,10-双(苯乙炔基)蒽，

·5,12-双(苯乙炔基)并四苯，

·黑光涂料(Blacklight paint)，

·脑虹(Brainbow)，

·钙黄绿素，

·羧基荧光素，

·羧基荧光素二乙酸琥珀酰亚胺酯，

·羧基荧光素琥珀酰亚胺酯，

·1-氯-9,10-双(苯基乙炔基)蒽，

·2-氯-9,10-双(苯基乙炔基)蒽，

·2-氯-9,10-二苯基蒽，

·香豆素，

·DAPI，

·暗猝灭剂(Dark quencher)，

·DiOC6,

·DyLight荧光剂(DyLight Fluor)，

·溴化乙锭，

·Fluo-3,

·Fluo-4,

·荧光探针(FluoProbes)，

·荧光素，

·荧光素异硫氰酸酯，

·Fluoro-Jade染色剂，

·Fura-2，

·Fura-2-乙酰氧基甲基酯，

·凝胶绿(GelGreen)，

·凝胶红(GelRed)，

·绿色荧光蛋白，

·七甲川染料(Heptamethine dyes)，

·赫斯特染色剂(Hoechst stain)，

·印度黄，

·Indo-1,

·萤光黄(Lucifer yellow)，

·萤光素(Luciferin)，

·MCherry,

·部花青，

·尼罗蓝，

·尼罗红，

·光学增白剂，

·苝，

·焰红染料，

·藻胆素，

·藻红蛋白，

·藻红素，

·碘化丙啶，

·荧光黄染料(Pyranine)，

·罗丹明，

·罗丹明123，

·罗丹明6G，

·RiboGreen,

·RoGFP,

·红荧烯，

·(E)-芪，

·(Z)-芪，

·磺基罗丹明101，

·磺基罗丹明B，

·SYBR绿I，

·Synapto-pHluorin，

·四苯基丁二烯，

·三(红菲绕啉二磺酸)钌(II)四钠盐，

·德克萨斯红，

·钛黄，

·TSQ，

·伞形酮，

·黄色荧光蛋白，

在本发明的优选实施方式中，染色剂含有一种或多种非荧光染料或颜料以及一种或多种荧光染料或颜料。在以下实施例中描述的本发明方法的代表性实施方式中，染色剂由至少两(2)种不同颜色的着色剂配制，并且优选含有至少两种荧光染料或颜料，从而产生具有各染料的颜色特征。通过在合适的溶剂/分散剂如水、醇或石油馏出物中混合荧光染料或颜料来制备染色剂。根据经验确定染料和溶剂/分散剂的相对比例，以实现每单位体积染色剂的最大量着色剂。显然，染料相对于溶剂/分散剂的溶解度也是可用于染色剂的染料量的决定因素。

在本发明的一个优选实施方式中，本发明的染色剂可以由预混合的市售荧光染色剂和添加到其中的另外的荧光染料或颜料来制备。如在以下实施例中更充分地阐述的，将市售荧光染色剂如Wild Fire牌发光涂料(洋红，Magenta)与另一种荧光染料组合。该代表性制剂的相对比例可含有约1重量份的市售荧光染色剂、一份水和一份荧光染料(1：1：1)。本发明的优选制剂的相对浓度范围可以为约两份的市售荧光染色剂、一份溶剂/分散剂和两份另外的颜料(2：1：2)。显然，溶剂/分散剂应与市售荧光染色剂的溶剂/分散剂相同或可混溶。

染色过程——染色和涂饰也可以是半自动化和/或完全自动化的。应理解，短语“半自动化”是指一种方法，其中手动实施本发明方法的一个或多个步骤，并且在自动化预编程木材涂饰设备上实施本发明方法的一个或多个步骤。适合并采用本发明的染色制剂的各种自动化方法包括：(a)平线式自动化染色/涂饰系统(automated flatline staining/finishing system)，(b)挂线式自动化木材染色/涂饰(hangline automated woodstaining/finishing)和/或(c)拖链式自动化木材染色/涂饰。

本发明的平线式自动化涂饰系统由一系列加工工位组成，这些加工工位可包括砂磨、除尘、染色、施加密封剂和施加外涂层。顾名思义，由平线式自动化涂饰系统处理的主要零件形状是平坦的。液体木材面漆通过自动化喷枪在封闭环境或喷雾舱中施加。然后根据制造商的设置，经染色的材料可以进入烘箱，或重新砂磨。染色的木材也可以通过生产线进行循环以施加另一涂饰涂层，或者根据生产线布局继续在添加连续涂层的系统中。这些系统通常可以使用单次或多次通过处理工位。

在本发明的挂线式自动化涂饰系统中，将木制品悬挂在挂钩上，所述挂钩与工厂天花板上的传送器相连。传送器使悬挂的木制品移动通过沿输送系统定位的各种涂饰阶段。输送系统包括机动轨道、以及与安装在天花板上的传送系统连接的一系列托架或挂钩。将挂线设置在天花板上允许木制品在染色和涂饰期间保持悬挂，减少其在地板空间上的占地面积。传送器本身可以安装在天花板上、安装在墙上或通过落地式安装件支撑。可以设计简单的顶挂式传送系统，从而使得木质产品移动通过连续环路中的多个木材涂饰过程。自动化木材涂饰的挂线式方法还允许选择将物品向上移动到天花板水平处的较暖空气以加速干燥过程。

在拖链式自动化方法中，移动推车使得大型家具移动通过传送系统上的各种涂饰阶段。自动化木材涂饰的拖链式方法使用由安装在地板中或地板上的传送器驱动的移动推车。该方法可用于移动难以抬起或悬挂或不可能抬起或悬挂在顶上的形状笨拙的大型木质产品，例如四足木制家具。拖链式方法中使用的移动推车可以设计为具有手动或自动化旋转的顶压板。旋转式顶压板允许操作人员能够在各种木材加工过程(如砂磨、涂漆和密封)中轻松接近木制物品的所有侧面。

本发明的染色制剂也可以与常规染色剂相同的方式施加到木板地板——使用手动或自动化加工技术和/或其组合。赋予木质物体的染色剂的量与过程和/或34设备相关。例如，在手动过程中，木制物体通常在染色制剂中暴露2至10分钟，以赋予木板的边材和硬木特征所需的颜色对比度。多余的染色剂通过擦拭去除，优选在染色剂有机会在木板表面上干燥之前通过擦拭去除。

取决于溶剂/分散剂，通常提升了木板的纹理，并且可以显示轻微砂磨。必要时，可以再重复染色步骤，以达到所需的效果。在该方法的自动化实施中，木制物品可以在染色设备内重复循环，并且通过光谱检测赋予木材的染色剂/颜色/对比度的量。

染色后，木板的表面通常用透明的聚氨酯密封剂进行密封，以提供耐久的耐刮擦面漆。在本发明的上下文中，密封面漆(sealing finish)基本上不含会吸收紫外(UV)光的化合物。

当在自然光或人造光下观察时，在可见电磁波谱内，经涂饰的木板具有传统的纹理特征图案，其中，边材和硬木特征易于区分。天然的和在许多情况下的人造光都含有被荧光染料吸收的活化电磁辐射。在将染色的木板暴露于足够强度的活化电磁辐射以激活荧光染料时，纹理图案在黑暗中发光，从而产生染色木板的独特边材和硬木特征。

或者，染色木板也可以暴露于来自人造光源的“黑光”或紫外光一段足以激活染色木板内荧光染料的时间。在该暴露之后，将木板置于黑暗中以确认木板被染色剂充分饱和。为了提供足够的能量，染色木板的活化电磁辐射暴露量优选有效地使染色木板在暴露于该能量后会在黑暗中“发光”至少8小时，优选24小时。

下文提供的实施例对本发明的一个优选实施方式进行说明。除非另有说明，这些实施例中出现的份数和百分比均以重量计。此外，以下实施例中使用的自动化设备是易于获得的，并且通常用于木材加工和涂料工业中。

实施例I

首先从伐木场或木料厂获得适合用作地板的白蜡木板。该板通常是精加工级的木料，并且相对不含表面缺陷(impaction)和外来物质。

木板最初用市售的双(2)组分木材漂白剂(Lite-N-Up木材漂白剂)进行漂白，通过用辊将漂白剂手动施加在木板上，然后按照漂白剂制造商的建议来去除/中和漂白剂。将木板暴露在漂白剂中直至木材饱和；然后，使得漂白剂中和，并将木材干燥约30分钟。再重复漂白步骤，直至边材的纹理特征和硬木的纹理特征之间的对比度下降到所需程度。

在木板干燥后，用通过向市售染色剂[美国西雅图华盛顿的野火发光涂料(WildFire Luminescent Paint，Seattle Washington，USA)]中加入另外的水和另外的荧光染料所制备的制剂进行染色。该制剂通过合并一(1)份野火(Wild Fire)染色剂、一(1)份水和一(1)份PDUG(超绿，夜光粉，Ultra Green Glow In Dark Powder，Glow公司[城市，州，国家])来制备。PDUG荧光粉包含二氧化钛和许多其它金属和金属盐(Al₂0₃、SrCO3、Eu₂0₃、和TiO₂)。将上述制剂在油漆搅拌器上进行混合，以确保各组分相对彼此均匀分布。

用刷子将染色剂手动施加到木板上。可以允许进行干燥或擦拭木板表面以去除多余的染色剂。然后用220号砂纸轻轻砂磨木板表面，并根据需要再重复染色过程，以获得进入到木板中的所需的染色剂颜色饱和度。将染色木板干燥后，再次进行砂磨并用市售的密封剂[Lenmar Ultralaq预催化面漆(Precatalyzed Finishes)1c370预催化W/W乙烯基砂磨密封剂]进行密封。在密封剂干燥后，再次轻轻砂磨，并且三层透明的不泛黄(non-yellowing)的高光湿固化聚氨酯(McGrevor#80)涂层用于最终涂层施加至染色木板。

实施例II

重复实施例Ⅰ的方法，不同之处在于：染色制剂含有以下比例的市售染色剂、水和荧光染料-2:1:2。

实施例III

(平线式自动化涂饰系统)

用预编程的平线式自动化涂饰系统来重复实施例Ⅱ的染色过程，其中，系统中各加工步骤处的设备已经基于待染色木材原料、边材和心材之间所需的对比程度进行了校准。

该木板是精加工级的白蜡木，并且相对不含表面缺陷和外来物质。首先将白蜡木板通过在辊上装备有一系列钢丝刷的平线式自动化机器来准备白蜡木板用于染色。表面的钢丝刷磨损在染色之前去除了板表面的微小缺陷并打开了板的纹理。在所述方法的该步骤中使用的平线式自动化系统设备可以从各种供应商处获得；并且，单件设备通常依续实施多种功能，例如钢丝刷擦、再染色和砂磨步骤。

在对白蜡木板的表面进行钢丝刷擦之后，通过继续通过同一机器对其进行轻微砂磨。轻微砂磨足以产生均匀的表面，并且仍然保持由钢丝刷擦产生的增强的表面吸收。

所述的染色制剂是与实施例II相同。通过辊涂覆设备将染色剂施加到白蜡木板上，然后立即通过烘箱干燥。在白蜡木板染色/干燥之后，将染色程度与预设定标准进行比较；并且，再重复染色/烘箱干燥程序，直至达到必须的染色程度。然后使染色白蜡木板通过辊涂覆设备，用于对染色白蜡木板进行密封，然后用保护性聚氨酯表面涂料进行密封。使聚氨酯表面涂层暴露在UV光线下并几乎立即固化。再重复密封过程，直至施加所需的聚氨酯密封剂。

固化的表面可用微粒(二氧化硅)纹理化，以增加牵引力并减少滑移；或者，砂磨为镜面光洁度。

实施例IV

(挂线式自动化涂饰系统)

用预编程的挂线式自动化涂饰系统来重复实施例Ⅱ的染色过程，其中，用预组装的木制品代替木板。在该实施例中，通过将染色剂喷涂到预组装的木制品上，来将染色制剂施加到预组装的木制品上，该预组装的木制品悬挂在与安装在天花板上的传送器连接的挂线(hangline)上，所述传送器沿着预编程的路径依续输送悬挂的木制品，用于对木制品进行染色和涂饰。随着悬挂的预组装木制品通过安装在天花板上的传送器从一个加工工位输送到另一个加工工位，悬挂的预组装木制品逐渐被染色并固化(干燥)。如在实施例II中，预组装的木制品通常进行重复喷涂并干燥，直至达到必须的染色程度。

实施例V

(拖链式自动化涂饰系统)

用预编程的拖链式自动化涂饰系统来重复实施例Ⅱ的染色过程，其中，用预组装的木制品代替木板。在这种拖链式涂饰系统中，将形状笨拙的大型木质产品(例如四足木制家具)放置在与传送器组件连接的移动推车上，以沿预先编程的路径依续输送预组装的木制品用于对木制品进行染色和涂饰。拖链式方法中使用的移动推车可以设计为具有手动或自动化旋转的顶压板。旋转式顶压板允许操作人员能够在各种木材加工过程(如砂磨、涂漆和密封)中轻松接近木制物品的所有侧面。

实施例VI

重复实施例II的过程，不同的是白蜡木板的预处理通过如下完成：最初用市售的双(2)组分木材漂白剂(Lite-N-Up木材漂白剂)进行漂白，通过用辊将漂白剂施加在木板上，然后按照漂白剂制造商的建议来去除/中和漂白剂。将木板暴露在漂白剂中直至木材饱和；对漂白剂进行中和，并将木材干燥约30分钟。再重复漂白步骤，直至边材的纹理特征和硬木的纹理特征之间的对比度下降到所需程度。

实施例VII

重复实施例III的过程，不同之处在于，在染色之前，白蜡木板用激光进行压纹，以将标志和字母数字特征赋予木板，这些特征通过以与增强天然纹理图案相同的方式进行染色而进一步增强。

Claims (30)

1.在用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的平线式染色/涂饰系统中，其用在流体载体中含有超过一种荧光染料或颜料的染色制剂进行增强，其中，改进包括：

A.根据需要，通过对天然未涂饰木材原料进行砂磨以去除所述天然未涂饰木材原料的表面缺陷，来准备所述天然未涂饰木材原料用于染色，所述天然未涂饰木材原料具有以边材和心材的自然分布为特征的纹理图案；

B.降低所述未涂饰木材原料的所述纹理图案的强度，淡化所述未涂饰木材原料的所述边材和心材的天然颜色，或者均衡所述天然未涂饰木材原料的心材和边材之间的颜色差异；

C.用选自下组的水性漂白剂溶液来漂白所述天然未涂饰木材原料：(i)含有过氧化氢和氢氧化钠的双组份液体制剂，(ii)氯漂白剂和(iii)草酸，

D.通过首先使所述天然未涂饰木材原料与水接触，然后与含有小苏打混合物的水溶液接触，来中和所述天然未涂饰木材原料中的所述水性漂白剂溶液；

E.再重复步骤B和C至少一次；和

E.用在流体载体中含有超过一种荧光染料或颜料的染色制剂对所述天然未涂饰木材原料进行染色，当暴露于电磁波谱的UV和近UV带的活化电磁辐射时，至少一种所述染料颜料是荧光的，每种所述染料或颜料具有彼此不同的颜色，以增强在没有活化电磁辐射的情况下所述天然木质产品中所述纹理图案的可视化。

2.如权利要求1所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的平线式染色/涂饰系统，其中，所述染色制剂含有约1重量份的市售荧光染色剂、约1重量份的水和约1份的荧光染料。

3.如权利要求1所述的用于增强木材中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的平线式染色/涂饰系统，其中，所述染色制剂含有约2重量份的市售荧光染色剂、约1重量份的溶剂/分散剂和约2重量份的另外的颜料。

4.如权利要求1所述的用于增强天然木质产品中纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的平线式染色/涂饰系统，其通过再重复步骤E至少一次，直至在边材和心材中获得所述纹理图案对比度进行增强。

5.如权利要求1所述的用于增强天然木质产品中纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的平线式染色/涂饰系统，所述系统包括如下另外的步骤：

G.在对所述天然木质产品进行染色之后，将保护性透明表面涂层施加到所述天然木质产品的所述表面上，所述保护性透明表面涂层是耐磨的并且基本上不含吸收活化电磁辐射的化合物。

6.如权利要求1所述的用于增强天然木材中纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的平线式染色/涂饰系统，其中，所述保护性透明表面涂层基本不含吸收紫外(UV)光线的化合物。

7.如权利要求1所述的用于增强天然木质产品中纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的平线式染色/涂饰系统，其通过对透射紫外线的所述耐磨透明涂层进行密封来增强。

8.如权利要求2所述的用于增强天然木质产品中纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的平线式染色/涂饰系统，其中所述天然木质产品在施加连续暴露于染色剂之间进行轻微砂磨。

9.如权利要求3所述的用于增强天然木质产品中纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的平线式染色/涂饰系统，其中所述天然木质产品在连续暴露于染色剂期间进行砂磨。

10.如权利要求1所述的自动化和/或半自动化的平线式染色/涂饰系统，其中，所述天然木质产品在密封前进行压纹。

11.在用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的挂线式系统中，其用在流体载体中含有超过一种荧光染料或颜料的染色制剂进行增强，其中，改进包括：

A.根据需要，通过对天然未涂饰木材原料进行砂磨以去除所述天然未涂饰木材原料的表面缺陷，来准备所述天然未涂饰的木材原料用于染色，所述天然未涂饰木材原料具有以边材和心材的自然分布为特征的纹理图案；

B.降低所述未涂饰木材原料的所述纹理图案的强度，淡化所述未涂饰木材原料的所述边材和心材的天然颜色，或者均衡所述天然未涂饰木材原料的心材和边材之间的颜色差异；

C.用选自下组的水性漂白剂溶液来漂白所述天然未涂饰木材原料：(i)含有过氧化氢和氢氧化钠的双组份液体制剂，(ii)氯漂白剂和(iii)草酸，

D.通过首先使所述天然未涂饰木材原料与水接触，然后与含有小苏打混合物的水溶液接触，来中和所述天然未涂饰木材原料中的所述水性漂白剂溶液；

E.再重复步骤B和C至少一次；和

F.用在流体载体中含有超过一种荧光染料或颜料的染色制剂对所述天然未涂饰木材原料进行染色，当暴露于电磁波谱的UV和近UV带的活化电磁辐射时，至少一种所述染料颜料是荧光的，每种所述染料或颜料具有彼此不同的颜色，以增强在没有活化电磁辐射的情况下所述天然木质产品中所述纹理图案的可视化。

12.如权利要求11所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的挂线式系统，其中，所述染色制剂含有约1重量份的市售荧光染色剂、约1重量份的水和约1份的荧光染料。

13.如权利要求11所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的挂线式系统，其中，所述染色制剂含有约2重量份的市售荧光染色剂、约1重量份的溶剂/分散剂和约2重量份的另外的颜料。

14.如权利要求11所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的挂线式系统，其通过再重复步骤E至少一次，直至在边材和心材中获得所述纹理图案对比度进行增强。

15.如权利要求11所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的挂线式系统，其中，所述系统包括如下另外的步骤：

G.在对所述天然木质产品进行染色之后，将保护性透明表面涂层施加到所述天然木质产品的所述表面上，所述保护性透明表面涂层是耐磨的并且基本上不含吸收活化电磁辐射的化合物。

16.如权利要求11所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的挂线式系统，其中，所述保护性透明表面涂层基本不含吸收紫外(UV)光线的化合物。

17.如权利要求13所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的挂线式系统，其通过对透射紫外线的所述耐磨透明涂层进行密封进行增强。

18.如权利要求13所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的挂线式系统，其中所述天然木质产品在施加连续暴露于染色剂之间进行轻微砂磨。

19.如权利要求13所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的挂线式系统，其中所述天然木质产品在连续暴露于染色剂期间进行砂磨。

20.如权利要求1所述的自动化和/或半自动化的平线式染色/涂饰系统，其中，所述天然木质产品在密封前进行压纹。

21.在用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的拖链式系统中，其用在流体载体中含有超过一种荧光染料或颜料的染色制剂进行增强，其中，改进包括：

A.根据需要，通过对天然未涂饰木材原料进行砂磨以去除所述天然未涂饰木材原料的表面缺陷，来准备所述天然未涂饰木材原料用于染色，所述天然未涂饰木材原料具有以边材和心材的自然分布为特征的纹理图案；

B.降低所述未涂饰木材原料的所述纹理图案的强度，淡化所述未涂饰木材原料的所述边材和心材的天然颜色，或者均衡所述天然未涂饰木材原料的心材和边材之间的颜色差异；

C.用选自下组的水性漂白剂溶液来漂白所述天然未涂饰木材原料：(i)含有过氧化氢和氢氧化钠的双组份液体制剂，(ii)氯漂白剂和(iii)草酸，

D.通过首先使所述天然未涂饰木材原料与水接触，然后与含有小苏打混合物的水溶液接触，来中和所述天然未涂饰木材原料中的所述水性漂白剂溶液；

E.再重复步骤B和C至少一次；和

F.用在流体载体中含有超过一种荧光染料或颜料的染色制剂对所述天然未涂饰木材原料进行染色，当暴露于电磁波谱的UV和近UV带的活化电磁辐射时，至少一种所述染料颜料是荧光的，每种所述染料或颜料具有彼此不同的颜色，以增强在没有活化电磁辐射的情况下所述天然木质产品中所述纹理图案的可视化。

22.如权利要求21所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的拖链式系统，其中，所述染色制剂含有约1重量份的市售荧光染色剂、约1重量份的水和约1份的荧光染料。

23.如权利要求21所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的拖链式系统，其中，所述染色制剂含有约2重量份的市售荧光染色剂、约1重量份的溶剂/分散剂和约2重量份的另外的颜料。

24.如权利要求21所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的拖链式系统，其通过再重复步骤E至少一次，直至在边材和心材中获得所述纹理图案对比度进行增强。

25.如权利要求21所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的拖链式系统，其中，所述系统包括如下另外的步骤：

G.在对所述天然木质产品进行染色之后，将保护性透明表面涂层施加到所述天然木质产品的所述表面上，所述保护性透明表面涂层是耐磨的并且基本上不含吸收活化电磁辐射的化合物。

26.如权利要求21所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的拖链式系统，其中，所述保护性透明表面涂层基本不含吸收紫外(UV)光线的化合物。

27.如权利要求21所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的拖链式系统，其通过对透射紫外线的所述耐磨透明涂层进行密封来增强。

28.如权利要求21所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的拖链式系统，其中所述天然木质产品在施加连续暴露于染色剂之间进行轻微砂磨。

29.如权利要求21所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的拖链式系统，其中所述天然木质产品在连续暴露于染色剂期间进行砂磨。

30.如权利要求21所述的用于增强木质产品中天然纹理图案的可视化的自动化和/或半自动化的拖链式系统，其中所述天然木质产品在染色前进行压纹。