CN113334515B

CN113334515B - 一种木材单板调节色差的处理方法

Info

Publication number: CN113334515B
Application number: CN202110652631.1A
Authority: CN
Inventors: 张晓春; 马钮钮; 尤龙尨
Original assignee: Zhejiang A&F University ZAFU
Current assignee: Zhejiang A&F University ZAFU
Priority date: 2021-06-11
Filing date: 2021-06-11
Publication date: 2022-09-06
Anticipated expiration: 2041-06-11
Also published as: CN113334515A; CN113334515B9

Abstract

本发明提供了一种木材单板调节色差的处理方法，包括配制缓冲溶液、调色以及后处理等步骤，其中，调色剂为质量分数为1.0～3.0％的亚氯酸钠溶液，所述缓冲溶液与所述调色剂的质量比为(5～15):1，且在调色工艺中，控制溶液的pH值为4～6。这种在酸性缓冲溶液中，使用以亚氯酸为主要成分的调色剂对木材单板进行调色的方法，能够有效破坏木质素的发色基团和助色基团，相较于传统的使用高浓度双氧水来漂白木材的方法，能够更好地减缓调色剂木材单板表面的腐蚀状况，在不影响木材原有纹理的同时，提高木材单板的白度，降低单板色差。

Description

一种木材单板调节色差的处理方法

技术领域

本发明涉及木材处理技术领域，更具体地，涉及木材单板调节色差的处理方法。

背景技术

目前，装饰材所用原木多以人工速生材为主，主要有阿尤斯、杨木、椴木等，且木材中广泛存在着木质素结构。由于木质素结构中存在发色基团(如与苯环共轭的羰基、羧基和烯等)和助色基团(如酚羟基和醇羟基)等，不可避免地引起了木材单板颜色过深、色差较大等问题，再加上在实际生产过程中，原木储存不当以及机械加工等原因，进一步加深了木材单板的颜色以及单板的色差，严重影响原材料的利用和制得产品的质量。

对于上述问题，现有技术中，常采用高浓度的双氧水、普通脱色剂和其他对木材表面腐蚀较为严重的试剂对单板进行漂白处理，但这些方法仅对木材受变色菌侵蚀而产生黑变的材色变化有作用，而且较高浓度的双氧水对木板的表面腐蚀较大，而有机试剂如环氧乙烷等则会对环境产生较大的污染，且处理费用高昂。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，提供了一种木材单板调节色差的处理方法，在不影响木材原有纹理的同时，能够提高木材单板的白度，降低单板色差。

一种可实现本发明目的的木材单板调节色差的处理方法，包括以下步骤：

S1：配制缓冲溶液；

将冰醋酸、乙酸钠加入水中，得到缓冲溶液，其中，所述冰醋酸的质量分数为5～10％，所述乙酸钠的质量分数为2～5％；

S2：调色；

取所述缓冲溶液，将所述木材单板置于所述缓冲溶液中，并加入调色剂，加热至60～80℃，处理40～100min；

S3：后处理；

将调色后的木材单板取出，置于水中清洗，干燥待用；

其中，所述调色剂为质量分数为1.0～3.0％的亚氯酸钠溶液，所述缓冲溶液与所述调色剂的质量比为(5～15):1。

在其他优化的技术方案中，所述调色剂为质量分数为2.0％的亚氯酸钠溶液，所述缓冲溶液与所述调色剂的质量比为10:1。

在其他优化的技术方案中，在所述调色工艺中，控制溶液的pH值为4～6。

在其他优化的技术方案中，所述调色包括两段工艺，具体如下：

第一段：取所述缓冲溶液，将所述木材单板置于所述缓冲溶液中，并加入所述调色剂，加热至60～80℃，控制溶液的pH值为4～5，处理20～50min；

第二段：调节溶液的pH值为5～6，处理20～50min。

在其他优化的技术方案中，所述调色包括一次调色和二次调色；

其中，所述一次调色的工艺如下：

将碳酸钠、碳酸氢钠加入水中，得到缓冲溶液I，其中，所述碳酸钠的质量分数为2～5％，所述碳酸氢钠的质量分数为1～5％；

取所述缓冲溶液I，将所述木材单板置于所述缓冲溶液I中，并加入调色剂I，加热至60～80℃，处理20～50min；所述调色剂I为过氧化氢溶液；

所述二次调色的工艺如权利要求1至4任一项所述的调色工艺。

在其他优化的技术方案中，所述调色剂I为质量分数为2.0～5.0％的过氧化氢溶液，所述缓冲溶液I与所述调色剂I的质量比为(5～15):1。

在其他优化的技术方案中，所述调色剂I为质量分数为3.0％的过氧化氢溶液，所述缓冲溶液I与所述调色剂I的质量比为10:1。

在其他优化的技术方案中，在所述一次调色中，控制溶液的pH值为8～10。

在其他优化的技术方案中，所述一次调色包括两段工艺，具体如下：

第一段：取所述缓冲溶液I，将所述木材单板置于所述缓冲溶液I中，并加入调色剂I，加热至60～80℃，控制溶液的pH值为9～10，处理10～25min；

第二段：调节溶液的pH值为8～9，处理10～25min。

在其他优化的技术方案中，在所述一次调色和所述二次调色中，均充入空气进行搅拌。

本发明的有益效果是：

本发明通过在酸性缓冲溶液中，使用以亚氯酸为主要成分的调色剂，有效破坏了木质素的发色基团和助色基团，起到了调节色差的作用。相较于传统的使用高浓度双氧水来漂白木材的方法，能够更好地减缓调色剂木材单板表面的腐蚀状况，在不影响木材原有纹理的同时，提高木材单板的白度，降低单板色差。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为实施例1中使用的工艺流程示意图；

图2为实施例2中处理前后的木材照片；

图3为实施例3中处理前后的木材照片；

图4为存储附图2-3的彩色原图的二维码地址。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

木材具有天然色调，木质素是木材具有不同颜色的主要原因之一。木质素结构中存在发色基团(如与苯环共轭的羰基、羧基和烯等)和助色基团(如酚羟基和醇羟基)。本实施例针对木材颜色较深的状况，采用二次调色法，具体地，选用杨木单板作为实验对象进行处理，共包括4块单板，分别标记为A、B、C、D，具体的处理工艺流程示意图如附图1所示。

S1：配置缓冲溶液；

将冰醋酸、乙酸钠加入水中，得到缓冲溶液II，其中，所述冰醋酸的质量分数为5～10％，所述乙酸钠的质量分数为2～5％；

S2：一次调色；

S2.1：取所述缓冲溶液I，将所述木材单板置于所述缓冲溶液I中，并加入调色剂I，加热至60～80℃，控制溶液的pH值为10，处理15min；

S2.2：调节溶液的pH值为8，处理20min。

首先使用浓度较低的碱性双氧水的对杨木单板进行了一次调色，在本实施例优化的工艺下，单板中木质素的含量有所减少，同时纤维素的含量增加。经过该一次调色处理后，杨木单板的热稳定性也有所提高，并且通过碱性逐渐减弱的分段处理工艺，能够有效避免木材单板表面发生肉眼可见的腐蚀。

进一步地，本实施例在亚氯酸钠的酸性溶液中继续进行二次调色如下。

S3：二次调色；

S3.1：取所述缓冲溶液II，将所述木材单板置于所述缓冲溶液II中，并加入调色剂II，加热至60～80℃，控制溶液的pH值为4，处理40min；

S3.2：调节溶液的pH值为6，处理50min。

亚氯酸钠在酸性溶液中主要成分有HClO2、ClO2、ClO3-、Cl-、[O]等，亚氯酸的存在是调节色差的必要条件，而二氧化氯则是调节色差的有效成分，二氧化氯能够有效氧化木质素，断裂木质素分子之间连接的醚键和碳碳键，木质素苯环结构能够有效地被破坏开环，因此破坏了木质素的的苯环结构，破坏了木质素的发色基团和助色基团，起到了调节色差的作用。同时不与纤维素和半纤维素反应，以保护二者的大分子结构不受破坏。

进一步地，通过酸性递减的分段处理工艺，能够在改善木材单板白度、减小色差的同时，有效保护单板的纹理不被破坏。

S4：后处理；

将二次调色后的木材单板取出，置于水中清洗，干燥待用；

其中，所述调色剂I为质量分数为3.0％的过氧化氢溶液，所述缓冲溶液I与所述调色剂I的质量比为10:1；所述调色剂II为质量分数为2.0％的亚氯酸钠溶液，所述缓冲溶液II与所述调色剂II的质量比为10:1。

并且，在所述一次调色和所述二次调色过程中，均充入空气进行搅拌。

实施例2

本实施例对杨木单板进行处理，共包括4块单板，分别标记为A、B、C、D，具体方法如下，处理前后的杨木单板白度对比图如附图2所示。

S1：配制缓冲溶液；

S2：调色；

第一段：取所述缓冲溶液，将所述木材单板置于所述缓冲溶液中，并加入所述调色剂，加热至60～80℃，控制溶液的pH值为4，处理60min；

第二段：调节溶液的pH值为6，处理60min。

S3：后处理；

将调色后的木材单板取出，置于水中清洗，干燥待用；

其中，所述调色剂为质量分数为2.0％的亚氯酸钠溶液，所述缓冲溶液与所述调色剂的质量比为10:1。

在本实施例中，仅使用亚氯酸钠的酸性溶液进行调色，同时适当延长调色时间，也能够显著改善木材单板的色差。

实施例3

本实施例对竹木单板进行处理，共包括4块单板，分别标记为A、B、C、D，具体方法同实施例2，处理前后的竹木单板白度对比图如附图3所示如下。

对比例1

本实施例对杨木单板进行处理，共包括4块单板，分别标记为A、B、C、D，具体方法如下。

S1：配制缓冲溶液；

S2：调色；

S2.1：取所述缓冲溶液I，将所述木材单板置于所述缓冲溶液I中，并加入调色剂I，加热至60～80℃，控制溶液的pH值为10，处理30min；

S2.2：调节溶液的pH值为8，处理30min。

S3：后处理；

将调色后的木材单板取出，置于水中清洗，干燥待用；

其中，所述调色剂I为质量分数为3.0％的过氧化氢溶液，所述缓冲溶液I与所述调色剂I的质量比为10:1。

对比例2

本实施例对竹木单板进行处理，共包括4块单板，分别标记为A、B、C、D，具体方法同对比例1。

以标准白板作为参照对象，根据GB/T 3979-2008对实施例1～3和对比例1～2中木板的白度进行测量，具体采用物体色的测量方法中的自视比较测量方法进行测量，结果如下：

表1实施例1～3与对比例1～2中木材单板处理前后对比

通过上述数据可以直观地看出，使用本发明的技术方案能够得到白度更高、色差更小的木材单板，可显著提高其附加值。

最后，为了更清楚的说明本发明实施例所展示的技术方案及实现的技术效果，附上附图2-3彩色原图的二维码地址，如附图4所示。

需要说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims

1.一种木材单板调节色差的处理方法，其特征在于：

包括以下步骤：

S1：配制缓冲溶液II与缓冲溶液I；

将冰醋酸、乙酸钠加入水中，得到缓冲溶液II，其中，所述冰醋酸的质量分数为5~10%，所述乙酸钠的质量分数为2~5%；

将碳酸钠、碳酸氢钠加入水中，得到缓冲溶液I，其中，所述碳酸钠的质量分数为2~5%，所述碳酸氢钠的质量分数为1~5%；

S2：一次调色；

取所述缓冲溶液I，将所述木材单板置于所述缓冲溶液I中，并加入调色剂I，加热至60~80℃，处理20~50 min；

S3：二次调色；

所述二次调色包括两段工艺，具体如下：

第一段：取所述缓冲溶液II，将所述木材单板置于所述缓冲溶液II中，并加入调色剂II，加热至60~80℃，控制溶液的pH值为4，处理20~50 min；

第二段：调节溶液的pH值为6，处理20~50 min；

S4：后处理；

将二次调色后的木材单板取出，置于水中清洗，干燥待用；

所述调色剂I为质量分数为2.0~5.0%的过氧化氢溶液，所述缓冲溶液I与所述调色剂I的质量比为(5~15):1；所述调色剂II为质量分数为1.0~3.0%的亚氯酸钠溶液，所述缓冲溶液II与所述调色剂II的质量比为(5~15):1；

所述一次调色包括两段工艺，具体如下：

第一段：取所述缓冲溶液I，将所述木材单板置于所述缓冲溶液I中，并加入调色剂I，加热至60~80℃，控制溶液的pH值为10，处理10~25 min；

第二段：调节溶液的pH值为8，处理10~25 min；

在所述一次调色和所述二次调色中，均充入空气进行搅拌。

2.如权利要求1所述的一种木材单板调节色差的处理方法，其特征在于：

所述调色剂II为质量分数为2.0%的亚氯酸钠溶液，所述缓冲溶液II与所述调色剂II的质量比为10:1。

3.如权利要求2所述的一种木材单板调节色差的处理方法，其特征在于：

所述调色剂I为质量分数为3.0%的过氧化氢溶液，所述缓冲溶液I与所述调色剂I的质量比为10:1。