CN111136743B - 一种提升木材上染稳定性的处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种提升木材上染稳定性的处理方法，包括如下步骤：（1）蒸汽爆破处理、（2）表面处理液喷涂处理、（3）打磨处理、（4）微波处理。本发明方法整体工艺相对简单，便于推广应用，处理后的木材具有很易于上色，上染稳定性得到明显的提升，且木材的力学强度和耐候性等均得到改善。

Description

一种提升木材上染稳定性的处理方法
技术领域
本发明属于木材加工处理技术领域，具体涉及一种提升木材上染稳定性的处理方法。
背景技术
阜南县，隶属于安徽省阜阳市，属内陆开发较早地区，位于安徽省西北部，淮河上中游结合部北岸。阜南县素有“名优特产县”、“天然资源库”之称，是全国粮食生产大县、中国柳编之乡、全国唯一的农业（林业）循环经济示范试点县，阜南是全国柳编之乡，柳编制品远销国外。木材是柳编制品常用的原料之一，而木材自身颜色单一，多需要进行染色处理，以提升观赏性、实用性和价值。目前对于木材的染色处理方式较为简单，导致着色效果不佳，影响了使用的品质和寿命，需要不断的进行改善。
发明内容
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提升木材上染稳定性的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提升木材上染稳定性的处理方法，包括如下步骤：
（1）蒸汽爆破处理：
将木材放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理，完成后取出备用；
（2）表面处理液喷涂处理：
将事先配制好的表面处理液均匀喷涂于步骤（1）处理后的木材表面上，完成后备用；所述的表面处理液是由增强型凹凸棒土、六偏磷酸钠、硬脂酸钙、壬基酚聚氧乙烯醚、去离子水组成；
（3）打磨处理：
对步骤（2）处理后的木材进行表面打磨处理，完成后用去离子水冲洗一遍后备用；
（4）微波处理：
将步骤（3）处理后的木材放入到微波干燥箱内进行微波干燥处理，直至木材的整体水含量不大于8%后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的蒸汽爆破处理的具体操作是：将木材放入到蒸汽爆破罐内，然后向蒸汽爆破罐内通入温度为102~105℃的高温水蒸气，并将蒸汽爆破罐内的压力增至0.35~0.4MPa，保温保压处理100~120s后，再于20s内将蒸汽爆破罐卸至常温常压即可。
进一步的，步骤（2）中所述的表面处理液具体是由如下对应重量份的物质组成：10~15份增强型凹凸棒土、5~8份六偏磷酸钠、2~4份硬脂酸钙、3~5份壬基酚聚氧乙烯醚、180~200份去离子水。
进一步的，所述的表面处理液具体是由如下对应重量份的物质组成：13份增强型凹凸棒土、7份六偏磷酸钠、3份硬脂酸钙、4份壬基酚聚氧乙烯醚、190份去离子水。
进一步的，所述的增强型凹凸棒土的制备方法为：先将凹凸棒土放入到高温炉内，然后保持高温炉内为氮气环境，接着向高温炉内导入甲烷和氢气，并将高温炉内的温度升至800~850℃，保温处理2~3h后将凹凸棒土取出，自然冷却至常温后即可。此凹凸棒土在高温及氢气的气氛中，其内含有的氧化铁等金属氧化物能够被氢气还原成原子态铁等，而原子态铁等能够催化促进甲烷中的碳链断裂，从而在凹凸棒土表面及内部生成大量的石墨烯层，进而明显提升了凹凸棒土的吸附能力及表面活性，改善了其使用品质。
进一步的，步骤（3）中所述的表面打磨处理时所用的打磨材料为砂纸或牛仔布。
进一步的，步骤（4）中所述的微波干燥处理时控制微波干燥箱内的输出功率为800~900W。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明提供了一种木材的处理方法，其整体工艺相对简单，便于推广应用，在处理过程中先对木材进行了适度的蒸汽爆破处理，松散了其表面纤维组织结构，提升了其表面比表面积和吸附能力，随后又在其表面喷覆了一层特制的表面处理液，目的是为了将增强型凹凸棒土等成分填充于木材的表面组织内，经过打磨处理后增强型凹凸棒土等成分很好的填充固定于木材的表面组织内，而增强型凹凸棒土相较于普通的凹凸棒土而言具有更大的比表面积和吸附能力，并与染料和纤维间的结合固定能力强，能够明显的提升染色处理的效果，最后进行了微波干燥处理，在微波的作用下一方面木材能够快速干燥，另一方面增强型凹凸棒土能够与木纤维间发生化学交联，进一步提升固定能力。最终处理后的木材具有很易于上色，上染稳定性得到明显的提升，且木材的力学强度和耐候性等均得到改善，有很好的的推广使用价值。
具体实施方式
一种提升木材上染稳定性的处理方法，包括如下步骤：
（1）蒸汽爆破处理：
将木材放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理，完成后取出备用；
（2）表面处理液喷涂处理：
将事先配制好的表面处理液均匀喷涂于步骤（1）处理后的木材表面上，完成后备用；所述的表面处理液是由增强型凹凸棒土、六偏磷酸钠、硬脂酸钙、壬基酚聚氧乙烯醚、去离子水组成；
（3）打磨处理：
对步骤（2）处理后的木材进行表面打磨处理，完成后用去离子水冲洗一遍后备用；
（4）微波处理：
将步骤（3）处理后的木材放入到微波干燥箱内进行微波干燥处理，直至木材的整体水含量不大于8%后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的蒸汽爆破处理的具体操作是：将木材放入到蒸汽爆破罐内，然后向蒸汽爆破罐内通入温度为102~105℃的高温水蒸气，并将蒸汽爆破罐内的压力增至0.35~0.4MPa，保温保压处理100~120s后，再于20s内将蒸汽爆破罐卸至常温常压即可。
进一步的，步骤（2）中所述的表面处理液具体是由如下对应重量份的物质组成：10~15份增强型凹凸棒土、5~8份六偏磷酸钠、2~4份硬脂酸钙、3~5份壬基酚聚氧乙烯醚、180~200份去离子水。
进一步的，所述的表面处理液具体是由如下对应重量份的物质组成：13份增强型凹凸棒土、7份六偏磷酸钠、3份硬脂酸钙、4份壬基酚聚氧乙烯醚、190份去离子水。
进一步的，所述的增强型凹凸棒土的制备方法为：先将凹凸棒土放入到高温炉内，然后保持高温炉内为氮气环境，接着向高温炉内导入甲烷和氢气，并将高温炉内的温度升至800~850℃，保温处理2~3h后将凹凸棒土取出，自然冷却至常温后即可。
进一步的，步骤（3）中所述的表面打磨处理时所用的打磨材料为砂纸或牛仔布。
进一步的，步骤（4）中所述的微波干燥处理时控制微波干燥箱内的输出功率为800~900W。
下面结合下述实施例对本发明做更进一步的解释。
实施例1
一种提升木材上染稳定性的处理方法，包括如下步骤：
（1）蒸汽爆破处理：
将木材放入到蒸汽爆破罐内，然后向蒸汽爆破罐内通入温度为102℃的高温水蒸气，并将蒸汽爆破罐内的压力增至0.35MPa，保温保压处理100s后，再于20s内将蒸汽爆破罐卸至常温常压，完成后取出备用；
（2）表面处理液喷涂处理：
将事先配制好的表面处理液均匀喷涂于步骤（1）处理后的木材表面上，完成后备用；所述的表面处理液具体是由如下对应重量份的物质组成：10份增强型凹凸棒土、5份六偏磷酸钠、2份硬脂酸钙、3份壬基酚聚氧乙烯醚、180份去离子水；
（3）打磨处理：
用300目砂纸对步骤（2）处理后的木材进行表面打磨处理，完成后用去离子水冲洗一遍后备用；
（4）微波处理：
将步骤（3）处理后的木材放入到微波干燥箱内进行微波干燥处理，控制微波干燥箱内的输出功率为800W，直至木材的整体水含量不大于8%后取出即可。
进一步的，所述的增强型凹凸棒土的制备方法为：先将凹凸棒土放入到高温炉内，然后保持高温炉内为氮气环境，接着向高温炉内导入甲烷和氢气，并将高温炉内的温度升至800℃，保温处理2h后将凹凸棒土取出，自然冷却至常温后即可。
实施例2
一种提升木材上染稳定性的处理方法，包括如下步骤：
（1）蒸汽爆破处理：
将木材放入到蒸汽爆破罐内，然后向蒸汽爆破罐内通入温度为105℃的高温水蒸气，并将蒸汽爆破罐内的压力增至0.4MPa，保温保压处理120s后，再于20s内将蒸汽爆破罐卸至常温常压，完成后取出备用；
（2）表面处理液喷涂处理：
将事先配制好的表面处理液均匀喷涂于步骤（1）处理后的木材表面上，完成后备用；所述的表面处理液具体是由如下对应重量份的物质组成：15份增强型凹凸棒土、8份六偏磷酸钠、4份硬脂酸钙、5份壬基酚聚氧乙烯醚、200份去离子水；
（3）打磨处理：
用牛仔布对步骤（2）处理后的木材进行表面打磨处理，完成后用去离子水冲洗一遍后备用；
（4）微波处理：
将步骤（3）处理后的木材放入到微波干燥箱内进行微波干燥处理，控制微波干燥箱内的输出功率为900W，直至木材的整体水含量不大于8%后取出即可。
进一步的，所述的增强型凹凸棒土的制备方法为：先将凹凸棒土放入到高温炉内，然后保持高温炉内为氮气环境，接着向高温炉内导入甲烷和氢气，并将高温炉内的温度升至850℃，保温处理3h后将凹凸棒土取出，自然冷却至常温后即可。
实施例3
一种提升木材上染稳定性的处理方法，包括如下步骤：
（1）蒸汽爆破处理：
将木材放入到蒸汽爆破罐内，然后向蒸汽爆破罐内通入温度为104℃的高温水蒸气，并将蒸汽爆破罐内的压力增至0.38MPa，保温保压处理110s后，再于20s内将蒸汽爆破罐卸至常温常压，完成后取出备用；
（2）表面处理液喷涂处理：
将事先配制好的表面处理液均匀喷涂于步骤（1）处理后的木材表面上，完成后备用；所述的表面处理液具体是由如下对应重量份的物质组成：13份增强型凹凸棒土、7份六偏磷酸钠、3份硬脂酸钙、4份壬基酚聚氧乙烯醚、190份去离子水；
（3）打磨处理：
用500目砂纸对步骤（2）处理后的木材进行表面打磨处理，完成后用去离子水冲洗一遍后备用；
（4）微波处理：
将步骤（3）处理后的木材放入到微波干燥箱内进行微波干燥处理，控制微波干燥箱内的输出功率为850W，直至木材的整体水含量不大于8%后取出即可。
增强型凹凸棒土的制备方法同上述实施例1的方法。
实施例4
一种提升木材上染稳定性的处理方法，包括如下步骤：
（1）蒸汽爆破处理、（2）表面处理液喷涂处理、（3）打磨处理、（4）微波处理。上述工艺步骤与实施例2的相同。区别在于所述的增强型凹凸棒土的制备方法为：先将凹凸棒土放入到高温炉内，然后保持高温炉内为氮气环境，接着向高温炉内导入甲烷和氢气，并将高温炉内的温度升至830℃，保温处理2.5h后将凹凸棒土取出，自然冷却至常温后即可。
实施例5
一种提升木材上染稳定性的处理方法，包括如下步骤：
（1）蒸汽爆破处理：
将木材放入到蒸汽爆破罐内，然后向蒸汽爆破罐内通入温度为102℃的高温水蒸气，并将蒸汽爆破罐内的压力增至0.35MPa，保温保压处理100s后，再于20s内将蒸汽爆破罐卸至常温常压，完成后取出备用；
（2）表面处理液喷涂处理：
将事先配制好的表面处理液均匀喷涂于步骤（1）处理后的木材表面上，完成后备用；所述的表面处理液具体是由如下对应重量份的物质组成：10份凹凸棒土、5份六偏磷酸钠、2份硬脂酸钙、3份壬基酚聚氧乙烯醚、180份去离子水；
（3）打磨处理：
用500目砂纸对步骤（2）处理后的木材进行表面打磨处理，完成后用去离子水冲洗一遍后备用；
（4）微波处理：
将步骤（3）处理后的木材放入到微波干燥箱内进行微波干燥处理，控制微波干燥箱内的输出功率为800W，直至木材的整体水含量不大于8%后取出即可。
实施例6
一种提升木材上染稳定性的处理方法，包括如下步骤：
（1）蒸汽爆破处理：
将木材放入到蒸汽爆破罐内，然后向蒸汽爆破罐内通入温度为105℃的高温水蒸气，并将蒸汽爆破罐内的压力增至0.4MPa，保温保压处理120s后，再于20s内将蒸汽爆破罐卸至常温常压，完成后取出备用；
（2）打磨处理：
用500目砂纸对步骤（1）处理后的木材进行表面打磨处理，完成后用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）微波处理：
将步骤（2）处理后的木材放入到微波干燥箱内进行微波干燥处理，控制微波干燥箱内的输出功率为900W，直至木材的整体水含量不大于8%后取出即可。
对照组
申请号为：201810908898.0公开的一种柳木木材染色工艺，具体选用其实施例1的制备方法。
为了对比本发明效果，对上述实施例1~6、对照组对应的方法进行实验检验，具体选用柳木木材作为实验对象，然后用活性蓝19作为染液进行染色处理，最后对上述方法处理后的木材进行品质测定，具体对比数据如下表1所示：
表1
上染率（%） 染色外观品相 褪色实验
实施例1 90.2 外观品相好、色差率低、颜色均一 木材表面几乎不褪色
实施例2 91.3 外观品相好、色差率低、颜色均一 木材表面几乎不褪色
实施例3 89.5 外观品相好、色差率低、颜色均一 木材表面几乎不褪色
实施例4 90.6 外观品相好、色差率低、颜色均一 木材表面几乎不褪色
实施例5 78.5 外观品相良、色差率较低、颜色较均一 木材表面褪色明显
实施例6 72.6 外观品相差、色差率高、颜色差别大 木材表面褪色严重
对照组 80.4 外观品相良、色差率较低、颜色均一 木材表面褪色明显
注：上表1中所述的褪色实验是对染色后的柳木木材进行褪色实验，具体是：将柳木木材放入到温度为54~56℃、质量分数为5.5%的食盐水中浸泡处理180h后取出，自然晾干后观察柳木木材的表面着色情况，用以表征染色的稳定性。
由上表1可以看出，本发明方法处理后的木材的上染稳定性得到了显著的提升，外观品相及使用价值得到了有效的改善。

Claims (3)

1.一种提升木材上染稳定性的处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）蒸汽爆破处理：
将木材放入到蒸汽爆破罐内进行蒸汽爆破处理，完成后取出备用；
（2）表面处理液喷涂处理：
将事先配制好的表面处理液均匀喷涂于步骤（1）处理后的木材表面上，完成后备用；所述的表面处理液是由增强型凹凸棒土、六偏磷酸钠、硬脂酸钙、壬基酚聚氧乙烯醚、去离子水组成；
（3）打磨处理：
对步骤（2）处理后的木材进行表面打磨处理，完成后用去离子水冲洗一遍后备用；
（4）微波处理：
将步骤（3）处理后的木材放入到微波干燥箱内进行微波干燥处理，直至木材的整体水含量不大于8%后取出即可；
步骤（1）中所述的蒸汽爆破处理的具体操作是：将木材放入到蒸汽爆破罐内，然后向蒸汽爆破罐内通入温度为102~105℃的高温水蒸气，并将蒸汽爆破罐内的压力增至0.35~0.4MPa，保温保压处理100~120s后，再于20s内将蒸汽爆破罐卸至常温常压即可；
步骤（2）中所述的表面处理液具体是由如下对应重量份的物质组成：13份增强型凹凸棒土、7份六偏磷酸钠、3份硬脂酸钙、4份壬基酚聚氧乙烯醚、190份去离子水；
所述的增强型凹凸棒土的制备方法为：先将凹凸棒土放入到高温炉内，然后保持高温炉内为氮气环境，接着向高温炉内导入甲烷和氢气，并将高温炉内的温度升至800~850℃，保温处理2~3h后将凹凸棒土取出，自然冷却至常温后即可。
2.根据权利要求1所述的一种提升木材上染稳定性的处理方法，其特征在于，步骤（3）中所述的表面打磨处理时所用的打磨材料为砂纸或牛仔布。
3.根据权利要求1所述的一种提升木材上染稳定性的处理方法，其特征在于，步骤（4）中所述的微波干燥处理时控制微波干燥箱内的输出功率为800~900W。
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Denomination of invention: A treatment method for improving dyeing stability of wood

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Pledgor: Funan Jiali Crafts Co.,Ltd.

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