CN113561278A - 一种改变木材颜色通透性的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种改变木材颜色通透性的方法，其包括S1，真空抽湿：S2，小分子浸渍液制备；S3，小分子染料浸入；S4，浸渍液的调制；S7，二次烘干：对浸渍过的木材表面进行简单冲洗后，将木材放入烘干窑，烘干至含水率8～12％，出窑备用；本发明通过在木材内部交联固化进小分子浸渍液的方法改变木材的物理、化学、生物性能，通过使用木材浸渍液对木材浸渍处理后，木材在保留木材原有自然属性(隔热、绝缘、调温、调湿)的同时，还具有阻燃、防腐、抗菌、防白蚁、环保、抗变形等优良性能，可根据用户需要，任意增大木材密度、硬度等，最终产品游离甲醛含量达国标E0级要求，完全可满足家具、实木地板等领域的使用要求。

Description

一种改变木材颜色通透性的方法
技术领域
本发明属于木材加工技术领域，具体的说，尤其涉及一种改变木材颜色通透性的方法。
背景技术
随着人们生活水平的提高，居室的装修装饰对黑胡桃、柚木、黑檀等珍贵木材的需求量增加。但是天然森林资源的日趋减少，天然林大径级优质材和名贵家具用材供应日益减少，为了满足人们的需要，以及提高木制品的装饰性和美的价值，对木材进行改性并进行染色就显得非常必要。因此，通过对木材染色，将普通木材染成接近天然珍贵木材的色泽，仿制名贵木材，从而提高木材的使用价值和满足人们对色彩多样性的要求，不但可弥补天然珍贵木材资源不足，而且也可提高速生树种木材的利用价值和附加值。高档木材不仅仅是其颜色、色泽、花纹吸引消费者，其优异的使用性能，也是倍受青睐的原因。
木材染色是实现普通木材模拟珍贵树种木材颜色的有效方法，而化学改性是模拟珍贵树种材性的主要手段，也是木材高端化的基础。通过化学改性能够：1、提高木材的密度，增加其厚重感；2、提高木材的尺寸稳定性、硬度、弹性模量等达到珍贵木材的使用性能，3、延长木材的使用寿命。这些珍贵木材的特性能够通过化学的改性来实现，但是目前市面上常见到的木材颜色仅仅为表面改色，并不能实现木材颜色的通透性。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为，本发明提供一种改变木材颜色通透性的方法，其包括如下步骤，
S1，真空抽湿：将原木锯割后的湿木方放入真空抽湿机内，真空抽湿处理木方含水率至8～15％，备用；
S2，小分子浸渍液制备；
S3，小分子染料浸入；选择合适的小分子染料，在小分子浸渍液制备过程中添加进小分子染料；
S3，浸渍液的调制：a.将质量份数比为1.8～2.5份的水投入搅拌器中，升温至30～50℃；b.再加入质量份数比为1份的小分子染料浸入的小分子浸渍液，将混合液升温至40～60℃，搅拌至均匀即可制成药液；
S4，木材真空负压导管引流：将含水率在8～15％以内的锯材方木置于浸注罐内，密闭后，负压至-0.08～-0.095MPa，保持10～30分钟；将药液注满浸注罐后，开启高压泵向罐内压注药液，当压力达到1.5～3.5MPa时停止压注，并保持压力2～4.5小时；
S5，热处理交联固化：将真空负压处理后的木材置于500--700℃条件下热处理1-2h，使小分子染料浸入的小分子浸渍液与木材本体内的纤维组织进行交联固化；
S6，木材出罐：压力浸注后放出药液，静置10～30分钟，开启罐门取出木材；
S7，二次烘干：对浸渍过的木材表面进行简单冲洗后，将木材放入烘干窑，烘干至含水率8～12％，出窑备用。
优选的，步骤S2中小分子浸渍液制备步骤如下：
a.a.小分子浸渍液的生产原料准备：所述小分子浸渍液由如下质量分数比的原料组成：聚甲醛(POM)300-350份、尿素900～1050份、羧甲基纤维素钠0.3～0.6份、氨水80～95份、三聚氰胺105～125份、聚乙烯醇95～115份、六次甲基四胺0.9～1.2份和二乙二醇0.5～0.9份，硼砂40～60份，硼酸20～30份，氯化镁15～25份，小分子改色剂。
b.一次投料：在反应釜中按上述份数的配比分别加入聚甲醛、聚乙烯醇、氨水、六次甲基四胺、三聚氰胺、羧甲基纤维素钠，先加入尿素总量的三分之一份的尿素，搅匀后用氢氧化钠调整pH值为8.5～9.0；
c.二次尿素：升温至80～85℃，保持10～30分钟，再加入尿素总量三分之一份的尿素，保持25～30分钟；
d.三次尿素：待反应温度至90～95℃时最后加入剩余三分之一份的尿素，同时加入硼砂40～60份.硼酸20～30份·氯化镁15～25份·小分子改色剂，保持30～35分钟；待冷却至55～60℃时加入二乙二醇；
e.冷却出料：继续冷却至50℃，用冰乙酸将PH值调整至7.5～8左右，继续冷却至45℃以下即可放料。
优选的，小分子浸渍液中的原料最佳重量份为：小分子浸渍液中的原料最佳重量份为：聚甲醛330份、尿素970份、羧甲基纤维素钠0.5份、氨水90份、三聚氰胺110份、聚乙烯醇105份、六次甲基四胺1.1份和二乙二醇0.7份。
优选的，小分子浸渍液制备时调整pH值的碱性物质为氢氧化钠。
优选的，小分子浸渍液制备时调整pH值的酸性物质为冰乙酸、甲酸、草酸、氯化铵中的一种或几种。
优选的，药液制备过程中的一次投料后，根据反应釜内物料的溶解情况加入质量份数比≤200.0份的水。
优选的，在药液调制步骤a之前，先将重量份数比为0.1～0.3份的麦芽糊精投入搅拌器中。
优选的，所述小分子染色剂为：阳离子活性染料大红、阳离子活性染料碳黑、阳离子活性染料金黄、阳离子活性染料品蓝。
有益效果：与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于，本发明通过在木材内部交联固化进小分子浸渍液的方法改变木材的物理、化学、生物性能，使用本发明方法对木材进行处理，处理材保留了木质纹理感，木材内外颜色一致均匀，色泽美观，色牢度好；材性方面尺寸稳定性提高，物理力学性能得到改善，延长木材使用的寿命。本发明方法所用到改性脲醛树脂为E1级产品，处理后木材几乎无甲醛释放，达到国家环保的要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例提供的一种改变木材颜色通透性的方法流程图；
图2为本实施例提供的一种改变木材颜色通透性的方法中小分子浸渍液制备流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。
实施例1
一种改变木材颜色通透性的方法，其包括如下步骤，
S1，真空抽湿：将原木锯割后的湿木方放入真空抽湿机内，真空抽湿处理木方含水率至8～15％，备用；
S2，小分子浸渍液制备；
S3，小分子染料浸入；选择合适的小分子染料，在小分子浸渍液制备过程中添加进小分子染料；
S3，浸渍液的调制：a.将质量份数比为1.8～2.5份的水投入搅拌器中，升温至30～50℃；b.再加入质量份数比为1份的小分子染料浸入的小分子浸渍液，将混合液升温至40～60℃，搅拌至均匀即可制成药液；
S4，木材真空负压导管引流：将含水率在8～15％以内的锯材方木置于浸注罐内，密闭后，负压至-0.08～-0.095MPa，保持10～30分钟；将药液注满浸注罐后，开启高压泵向罐内压注药液，当压力达到1.5～3.5MPa时停止压注，并保持压力2～4.5小时；
S5，热处理交联固化：将真空负压处理后的木材置于500--700℃条件下热处理1-2h，使小分子染料浸入的小分子浸渍液与木材本体内的纤维组织进行交联固化；
S6，木材出罐：压力浸注后放出药液，静置10～30分钟，开启罐门取出木材；
S7，二次烘干：对浸渍过的木材表面进行简单冲洗后，将木材放入烘干窑，烘干至含水率8～12％，出窑备用。
上述实施例中的小分子浸渍液制备步骤有以下实施方式如下：
实施例1-1
a.小分子浸渍液的生产原料准备：所述小分子浸渍液由如下质量分数比的原料组成：聚甲醛(POM)300份、尿素900份、羧甲基纤维素钠0.3份、氨水80份、三聚氰胺105份、聚乙烯醇95份、六次甲基四胺0.9份和二乙二醇0.5份，硼砂40份，硼酸20份，氯化镁15份，小分子改色剂。
b.一次投料：在反应釜中按上述份数的配比分别加入聚甲醛、聚乙烯醇、氨水、六次甲基四胺、三聚氰胺、羧甲基纤维素钠，先加入尿素总量的三分之一份的尿素，搅匀后用氢氧化钠调整pH值为8.5；
c.二次尿素：升温至80～85℃，保持10～30分钟，再加入尿素总量三分之一份的尿素，保持25～30分钟；
d.三次尿素：待反应温度至90～95℃时最后加入剩余三分之一份的尿素，同时加入硼砂40份，硼酸20份，氯化镁15份，小分子改色剂，保持30～35分钟；待冷却至55～60℃时加入二乙二醇；
e.冷却出料：继续冷却至50℃，用冰乙酸将PH值调整至7.5～8左右，继续冷却至45℃以下即可放料。
进一步地说，小分子浸渍液制备时调整pH值的碱性物质为氢氧化钠。
进一步地说，小分子浸渍液制备时调整pH值的酸性物质为冰乙酸、甲酸、草酸、氯化铵中的一种或几种。
进一步地说，药液制备过程中的一次投料后，根据反应釜内物料的溶解情况加入质量份数比≤200.0份的水。
进一步地说，在药液调制步骤a之前，先将重量份数比为0.1～0.3份的麦芽糊精投入搅拌器中。
进一步地说，所述小分子染色剂为：阳离子活性染料大红、阳离子活性染料碳黑、阳离子活性染料金黄、阳离子活性染料品蓝。
实施例1-2
小分子浸渍液制备步骤包括：a.小分子浸渍液的生产原料准备：所述小分子浸渍液由如下质量分数比的原料组成：聚甲醛(POM)350份、尿素1050份、羧甲基纤维素钠0.6份、氨水95份、三聚氰胺125份、聚乙烯醇115份、六次甲基四胺1.2份和二乙二醇0.9份，硼砂60份，硼酸30份，氯化镁5份，小分子改色剂。
b.一次投料：在反应釜中按上述份数的配比分别加入聚甲醛、聚乙烯醇、氨水、六次甲基四胺、三聚氰胺、羧甲基纤维素钠，先加入尿素总量的三分之一份的尿素，搅匀后用氢氧化钠调整pH值为8.5～9.0；
c.二次尿素：升温至80～85℃，保持10～30分钟，再加入尿素总量三分之一份的尿素，保持25～30分钟；
d.三次尿素：待反应温度至90～95℃时最后加入剩余三分之一份的尿素，同时加入硼砂60份.硼酸30份，氯化镁25份，小分子改色剂，保持30～35分钟；待冷却至55～60℃时加入二乙二醇；
e.冷却出料：继续冷却至50℃，用冰乙酸将PH值调整至7.5～8左右，继续冷却至45℃以下即可放料。
进一步地说，小分子浸渍液中的原料最佳重量份为：小分子浸渍液中的原料最佳重量份为：聚甲醛330份、尿素970份、羧甲基纤维素钠0.5份、氨水90份、三聚氰胺110份、聚乙烯醇105份、六次甲基四胺1.1份和二乙二醇0.7份。
进一步地说，小分子浸渍液制备时调整pH值的碱性物质为氢氧化钠。
进一步地说，小分子浸渍液制备时调整pH值的酸性物质为冰乙酸、甲酸、草酸、氯化铵中的一种或几种。
进一步地说，药液制备过程中的一次投料后，根据反应釜内物料的溶解情况加入质量份数比≤200.0份的水。
进一步地说，在药液调制步骤a之前，先将重量份数比为0.1～0.3份的麦芽糊精投入搅拌器中。
进一步地说，所述小分子染色剂为：阳离子活性染料大红、阳离子活性染料碳黑、阳离子活性染料金黄、阳离子活性染料品蓝
实施例1-3
a.小分子浸渍液的生产原料准备：所述小分子浸渍液由如下质量分数比的原料组成：聚甲醛(POM)325份、尿素895份、羧甲基纤维素钠0.45份、氨水87份、三聚氰胺115份、聚乙烯醇105份、六次甲基四胺1.1份和二乙二醇0.7份，硼砂50份，硼酸25份，氯化镁20份，小分子改色剂。
b.一次投料：在反应釜中按上述份数的配比分别加入聚甲醛、聚乙烯醇、氨水、六次甲基四胺、三聚氰胺、羧甲基纤维素钠，先加入尿素总量的三分之一份的尿素，搅匀后用氢氧化钠调整pH值为8.5～9.0；
c.二次尿素：升温至80～85℃，保持10～30分钟，再加入尿素总量三分之一份的尿素，保持25～30分钟；
d.三次尿素：待反应温度至90～95℃时最后加入剩余三分之一份的尿素，同时加入硼砂50份.硼酸25份，氯化镁20份，小分子改色剂，保持30～35分钟；待冷却至55～60℃时加入二乙二醇；
e.冷却出料：继续冷却至50℃，用冰乙酸将PH值调整至7.5～8左右，继续冷却至45℃以下即可放料。
进一步地说，小分子浸渍液中的原料最佳重量份为：小分子浸渍液中的原料最佳重量份为：聚甲醛330份、尿素970份、羧甲基纤维素钠0.5份、氨水90份、三聚氰胺110份、聚乙烯醇105份、六次甲基四胺1.1份和二乙二醇0.7份。
进一步地说，小分子浸渍液制备时调整pH值的碱性物质为氢氧化钠。
进一步地说，小分子浸渍液制备时调整pH值的酸性物质为冰乙酸、甲酸、草酸、氯化铵中的一种或几种。
进一步地说，药液制备过程中的一次投料后，根据反应釜内物料的溶解情况加入质量份数比≤200.0份的水。
进一步地说，在药液调制步骤a之前，先将重量份数比为0.1～0.3份的麦芽糊精投入搅拌器中。
在具体实施的时候，所述小分子染色剂为：阳离子活性染料大红、阳离子活性染料碳黑、阳离子活性染料金黄、阳离子活性染料品蓝；
此外，其他小分子染色剂也可以应用在本实施方案中。
本发明通过在木材内部交联固化进小分子浸渍液的方法改变木材的物理、化学、生物性能，使用本发明方法对木材进行处理，处理材保留了木质纹理感，木材内外颜色一致均匀，色泽美观，色牢度好；材性方面尺寸稳定性提高，物理力学性能得到改善，延长木材使用的寿命。本发明方法所用到改性脲醛树脂为E1级产品，处理后木材几乎无甲醛释放，达到国家环保的要求。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种改变木材颜色通透性的方法，其特征在于，包括如下步骤，
S1，真空抽湿：将原木锯割后的湿木方放入真空抽湿机内，真空抽湿处理木方含水率至8～15％，备用；
S2，小分子浸渍液制备；
S3，小分子染料浸入；选择合适的小分子染料，在小分子浸渍液制备过程中添加进小分子染料；
S3，浸渍液的调制：a.将质量份数比为1.8～2.5份的水投入搅拌器中，升温至30～50℃；b.再加入质量份数比为1份的小分子染料浸入的小分子浸渍液，将混合液升温至40～60℃，搅拌至均匀即可制成药液；
S4，木材真空负压导管引流：将含水率在8～15％以内的锯材方木置于浸注罐内，密闭后，负压至-0.08～-0.095MPa，保持10～30分钟；将药液注满浸注罐后，开启高压泵向罐内压注药液，当压力达到1.5～3.5MPa时停止压注，并保持压力2～4.5小时；
S5，热处理交联固化：将真空负压处理后的木材置于500--700℃条件下热处理1-2h，使小分子染料浸入的小分子浸渍液与木材本体内的纤维组织进行交联固化；
S6，木材出罐：压力浸注后放出药液，静置10～30分钟，开启罐门取出木材；
S7，二次烘干：对浸渍过的木材表面进行简单冲洗后，将木材放入烘干窑，烘干至含水率8～12％，出窑备用。
2.根据权利要求1所述的一种改变木材颜色通透性的方法，其特征在于，步骤S2中小分子浸渍液制备步骤如下：
a.小分子浸渍液的生产原料准备：所述小分子浸渍液由如下质量分数比的原料组成：聚甲醛(POM)300-350份、尿素900～1050份、羧甲基纤维素钠0.3～0.6份、氨水80～95份、三聚氰胺105～125份、聚乙烯醇95～115份、六次甲基四胺0.9～1.2份，二乙二醇0.5～0.9份，硼砂40～60份，硼酸20～30份，氯化镁15～25份，小分子改色剂。
b.一次投料：在反应釜中按上述份数的配比分别加入聚甲醛、聚乙烯醇、氨水、六次甲基四胺、三聚氰胺、羧甲基纤维素钠，先加入尿素总量的三分之一份的尿素，搅匀后用氢氧化钠调整pH值为8.5～9.0；
c.二次尿素：升温至80～85℃，保持10～30分钟，再加入尿素总量三分之一份的尿素，保持25～30分钟；
d.三次尿素：待反应温度至90～95℃时最后加入剩余三分之一份的尿素，同时加入硼砂40～60份.硼酸20～30份，氯化镁15～25份，小分子改色剂，保持30～35分钟；待冷却至55～60℃时加入二乙二醇；
e.冷却出料：继续冷却至50℃，用冰乙酸将PH值调整至7.5～8左右，继续冷却至45℃以下即可放料。
3.根据权利要求2所述的一种改变木材颜色通透性的方法，其特征在于，小分子浸渍液中的原料最佳重量份为：小分子浸渍液中的原料最佳重量份为：聚甲醛330份、尿素970份、羧甲基纤维素钠0.5份、氨水90份、三聚氰胺110份、聚乙烯醇105份、六次甲基四胺1.1份和二乙二醇0.7份。
4.根据权利要求2所述的一种改变木材颜色通透性的方法，其特征在于，小分子浸渍液制备时调整pH值的碱性物质为氢氧化钠。
5.根据权利要求2所述的一种改变木材颜色通透性的方法，其特征在于，小分子浸渍液制备时调整pH值的酸性物质为冰乙酸、甲酸、草酸、氯化铵中的一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种改变木材颜色通透性的方法，其特征在于，药液制备过程中的一次投料后，根据反应釜内物料的溶解情况加入质量份数比≤200.0份的水。
7.根据权利要求1所述的一种改变木材颜色通透性的方法，其特征在于，在药液调制步骤a之前，先将重量份数比为0.1～0.3份的麦芽糊精投入搅拌器中。
8.根据权利要求2所述的一种改变木材颜色通透性的方法，其特征在于，所述小分子染色剂为：阳离子活性染料大红、阳离子活性染料碳黑、阳离子活性染料金黄、阳离子活性染料品蓝。
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