CN111633771A

CN111633771A - 一种提高重组装饰材染色效率及耐光色牢度的方法

Info

Publication number: CN111633771A
Application number: CN202010495448.0A
Authority: CN
Inventors: 沈来斌; 盛娜; 桂成胜; 庞小仁; 宋满华; 傅峰; 李善明; 彭立民; 顾水祥; 赵建忠
Original assignee: Zhejiang Yunfeng Moganshan Decoration Building Material Co ltd
Current assignee: Zhejiang Yunfeng Moganshan Decoration Building Material Co ltd
Priority date: 2020-06-03
Filing date: 2020-06-03
Publication date: 2020-09-08

Abstract

本发明涉及一种提高重组装饰材染色效率及耐光色牢度的方法，属于重组装饰材染色技术领域，其方法具体包括以下步骤：调节木材含水率为40~60%，将木材进行微波膨化处理，得到预处理材—膨化木；取经过预处理木材进行分级并通过旋切或者刨切成单板；将单板漂白或者直接使用，在制备的水性高耐光色牢度染液中进行染色并用烘干机或者太阳能进行干燥，控制含水率在10~20%之间；将染色单板通过修补、仿生组胚、涂胶、胶合、养生等工序加工成重组装饰材。该方法不仅提高了染色效率，而且提高了耐光色牢度等级。

Description

一种提高重组装饰材染色效率及耐光色牢度的方法

技术领域

本发明涉及重组装饰材染色技术领域，特别涉及一种提高重组装饰材染色效率及耐光色牢度的方法。

背景技术

重组装饰材是以人工林或速生树种木材的旋切(或刨切)单板为原材料，采用单板漂染、层积胶合、模压成型等技术制造而成的一种具有天然珍贵树种木材特质或其他艺术图案的新型木质装饰材料。

目前科技木染色大多采用普通染料(500-600分子量的立方晶体酸性双偶氮型染料)，该染料具有水溶性好，染色均匀的优点。但是酸性双偶氮型染料染色效率低，上染率一般在20～30％，大量的染料剩余在染液中，导致染色废水色度高、处理难度大。染色好的重组装饰材在太阳光的照射下会局部变色，严重影响美观和使用性。变色程度通常用耐光色牢度等级来评估，目前重组装饰材的耐光色牢度等级普遍偏低，在1.0～3.0级。

上述问题制约了重组装饰材作为木质装饰材料发挥更大更广的作用，因此提高染色效率和耐光色牢度等级是当前的研究重点。

例如专利CN201711291995.1一种三元复配染料及采用该染料制备高色牢度单板层的方法。通过添加光稳定剂吸收掉太阳光中的紫外线，保护酸性双偶氮型染料的方法提高耐光色牢度。但是光稳定剂存在寿命期，当失效后，重组装饰材仍然会发生变色。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：染色效率低导致染色废水色度高、处理难度大；染色后重组装饰材耐光色牢度低，而提供一种提高重组装饰材染色效率及耐光色牢度的方法。

本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种提高重组装饰材染色效率及耐光色牢度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、调节木材含水率为40～60％，将木材进行微波膨化处理，得到预处理材—膨化木；

S2、取经过所述步骤S1中的预处理木材进行分级并通过旋切或者刨切成单板；

S3、将步骤S2中的单板漂白或者直接使用，在制备的水性高耐光色牢度染液中进行染色并进行干燥，控制含水率在10～20％之间；优选地，用烘干机或者太阳能干燥；

S4、将步骤S3中的染色单板通过修补、仿生组胚、涂胶、胶合、养生工序加工成重组装饰材。

上述方法，优选的，所述步骤S1中木材为椴木、杨木、阿尤斯、红橡、尼斯、马油木中的一种或者两种。

根据专利CN201810244281.3中木材的膨化方法及其制备的膨化木。步骤S1中膨化木处理方法是：将含水率在40～60％的木材置于20～200kW能量的微波场中，以0.5～2m/min的速率通过微波隧道，在微波能作用下内部的水分迅速气化，体积迅速膨胀，冲破木材内部的薄弱组织，从而形成的具有新的流体通道的预处理材—膨化木。在正常通道染色的基础上，增加染色通道的数量，使染液能够快速进入。

上述方法，优选的，所述步骤S2中通过体积膨胀率、裂隙面积比或者裂隙数量的一种来对膨化木进行分级，根据染色需求挑选适合等级的膨化木制取单板。

上述方法，优选的，所述步骤S3中水性高耐光色牢度染液其是由金属络合染液SW-4、聚山梨酯、Na₂SO₄、NaCl、表面活性剂十二烷基二苯醚磺酸钠CR-MADS组成，重量份为100-120：10-15：15-25：20-35：10-20配制而成。

上述方法，优选的，水性高耐光色牢度染液的配制方法：在20～95℃的水浴中按照重量份依次加入染料SW-4、聚山梨酯，充分搅拌5-10分钟后，再加入Na₂SO₄、NaCl、表面活性剂CR-MADS充分搅拌5-10分钟得到水性高耐光色牢度染液。

本发明采用一种型号为SW-4的金属络合染液，该染液购置于东莞市彩之虹化工有限公司。水性高耐光色牢度染液相对于普通染料制成的染液，具有耐光色牢度高的特点，由于渗透性较差，本文通过微波膨化处理技术和聚山梨酯渗透助剂的共同作用下，解决了其渗透性问题，使得染色效率显著提升。表面活性剂CR-MADS能降低水性染液的表面张力，使染液能够达到更高的渗透效果。NaCl作为均染剂，使水性高耐光色牢度染液能均匀的将单板染色。由于是水溶性染液，染液中带有水性基团，重组装饰材染色后遇湿时牢度不佳，Na₂SO₄作为固色剂与水性基团反应交联，达到染料分子在重组装饰材上固着效果。

采用上述技术方案，本发明的优点在于：

①采用微波膨化技术对木材进行预处理，获得染色通道更佳的预处理材—膨化木；

②使用膨化木作为原材料，增加染色通道，染料渗透性更好，上染率提升约10％，染色时间减少2h；

③使用水性高色牢度染液代替普通染料，使重组装饰材耐光色牢度等级提升至4.5级，其他各项指标符合GB/T 28998-2012《重组装饰材》标准要求。

具体实施方式

本发明的“份数”均是指重量份数，下面结合实列对本发明作进一步详细描述，本发明不受以下实施案列限制：

对比例1

1)染色单板制备：

对阿尤斯木材进行旋切并裁切成270×215×0.75mm单板，选取60张单板备用。

2)染液制备：

称取普通染料：黄色染料3份、红色染料2份、蓝色染料5份。将染料均匀溶解在水量为20L，温度为95℃的染缸中后，取样，采用紫外光分光光度计检测染液浓度A0。

3)染色工序：

将步骤1)的备用单板装笼后浸入步骤2)制备的染液中，使染液温度保持在95±1℃，染色6小时后将单板取出备用，并将染液补充到20L后取样检测染液浓度A1，上染率＝(A0-A1)/A0*100％。

4)重组装饰材制备及检测：

将步骤3)制备的染色单板通过修补、仿生组胚、涂胶、胶合、养生等工序加工成重组装饰材。对重组装饰材进行耐光色牢度检测，耐光色牢度等级为3.0级，其他各项指标符合GB/T 28998-2012《重组装饰材》标准要求。

对比例2

其余生产工艺保持不变，与对比例1的区别在于：

步骤1)前增加一道工序，0)木材预处理：

将阿尤斯木材在100kW能量微波场中，以2m/min速率通过微波隧道，进行微波膨化处理，得到膨化木，并测量体积膨胀率。

步骤3)染色工序：

染色时间调整为5小时。

对比例3

其余生产工艺保持不变，与对比例1的区别在于：

步骤2)染液制备：

用水性高耐光色牢度染液代替普通染料。水性高耐光色牢度染液是由染液SW-4、聚山梨酯、Na₂SO₄、NaCl、表面活性剂CR-MADS组成，重量份为110：12：17：23：16配制而成。配制方法：在20℃的1L水浴中按照重量份依次加入染液SW-4、聚山梨酯，充分搅拌5分钟后，再加入Na₂SO₄、NaCl、表面活性剂CR-MADS，充分搅拌5分。将染液加入到染缸中，加水至20L。取样，采用紫外光分光光度计检测染液浓度A0。

实施例1

其余生产工艺保持不变，与对比例1的区别在于：

步骤1)前增加一道工序，0)木材预处理：

步骤2)染液制备：

用水性高耐光色牢度染液代替普通染料。水性高耐光色牢度染液是由购置于东莞市彩之虹化工有限公司的金属络合染液SW-4、聚山梨酯、Na₂SO₄、NaCl、表面活性剂CR-MADS组成，重量份为110：12：17：23：16配制而成。配制方法：在20℃的1L水浴中按照重量份依次加入染液SW-4、聚山梨酯，充分搅拌5分钟后，再加入Na₂SO₄、NaCl、表面活性剂CR-MADS，充分搅拌5分。将染液加入到染缸中，加水至20L。取样，采用紫外光分光光度计检测染液浓度A0。

步骤3)染色工序：

染色时间调整为4.5小时。

实施例2

其余生产工艺保持不变，与实施例1的区别在于：

步骤0)木材预处理：

将阿尤斯木材在150kW能量微波场中，以1.5m/min速率通过微波隧道，进行微波膨化处理。

步骤2)染液制备：

水性高耐光色牢度染液配制方法，染液制备水浴温度调整为60℃。

步骤3)染色工序：

染色时间调整为4小时。

实施例3

其余生产工艺保持不变，与实施例1的区别在于：

步骤0)木材预处理：

将阿尤斯木材在200kW能量微波场中，以1m/min速率通过微波隧道，进行微波膨化处理。

步骤2)染液制备：

水性高耐光色牢度染液配制方法，染液制备水浴温度调整为95℃。

步骤3)中染色时间调整为4小时。

表1重组装饰材性能对比

表1数据可以看出，对比例2木材在100kW能量微波场，以2m/min速率膨化处理后薄弱组织被冲破，形成了新的流体通道。上染率与对比例1相比，分别提高3.9％、0.8％、2.4％，染色时间缩短1h，耐光色牢度等级与对比例1相同；对比例3中用水性高耐光色牢度染液替代普通染料，在各种助剂的作用下，上染率与普通染料差不多，染色时间也一样。但是耐光色牢度检测结果显示，耐光色牢度等级由3.0级提升到4.0级；实施例1综合膨化处理和水性高耐光色牢度染液，试验结果显示不仅上染率提高了5.6％、2.8％、3.7％，染色时间缩短1.5h，而且耐光色牢度等级也由3.0级升至4.0级；实施例2，提高微波场能量到150kW，配合1.5m/min的速率通过微波场，膨化效果得到提升，实验结果显示上染率提高了7.7％、5.0％、5.1％，染色时间缩短了2h，耐光色牢度等级由3.0级提升到4.5级；进一步提升微波场能量到200kW，配合1m/min的速率通过微波场，上染率进一步提高：9.6％、8.2％、10.2％，染色时间和耐光色牢度等级稳定在4h和4.5级。

以上显示和描述了本发明的基本方法、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.一种提高重组装饰材染色效率及耐光色牢度的方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、调节木材含水率为40~60%，将木材进行微波膨化处理，得到预处理材—膨化木；

S3、将步骤S2中的单板漂白或者直接使用，在水性高耐光色牢度染液中进行染色并进行干燥，控制含水率在10~20%之间；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中木材为椴木、杨木、阿尤斯、红橡、尼斯、马油木。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中膨化木处理方法是：将含水率在40~60%的木材置于20~200kW能量的微波场中，以0.5~2m/min的速率通过微波隧道，得到预处理材—膨化木。

4.根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤S3中水性高耐光色牢度染液由金属络合染液、聚山梨酯、Na₂SO₄、NaCl、表面活性剂十二烷基二苯醚磺酸钠CR-MADS组成，重量份是100-120：10-15：15-25：20-35：10-20配制而成。

5.根据权利要求4所述，其特征在于，水性高耐光色牢度染液的配制方法：在20~95℃的水浴中按照重量份依次加入染液SW-4、聚山梨酯，充分搅拌5-10分钟后，再加入Na₂SO₄、NaCl、CR-MADS。

6.根据权利要求1所述方法，其特征在于，金属络合染液选自购置于东莞市彩之虹化工有限公司的染液SW-4。

7.根据权利要求1所述方法，其特征在于，步骤S3的干燥使用烘干机或者太阳能干燥。