JPH022401B2 - - Google Patents

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JPH022401B2
JPH022401B2 JP58229049A JP22904983A JPH022401B2 JP H022401 B2 JPH022401 B2 JP H022401B2 JP 58229049 A JP58229049 A JP 58229049A JP 22904983 A JP22904983 A JP 22904983A JP H022401 B2 JPH022401 B2 JP H022401B2
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JP
Japan
Prior art keywords
wood
organic solvent
impregnation
temperature
dye
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58229049A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60122104A (en
Inventor
Rokuro Hirose
Shinichi Namiki
Osamu Irisawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NITSUSAN NORIN KOGYO KK
Original Assignee
NITSUSAN NORIN KOGYO KK
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Publication date
Application filed by NITSUSAN NORIN KOGYO KK filed Critical NITSUSAN NORIN KOGYO KK
Priority to JP22904983A priority Critical patent/JPS60122104A/en
Publication of JPS60122104A publication Critical patent/JPS60122104A/en
Publication of JPH022401B2 publication Critical patent/JPH022401B2/ja
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  • Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

技術分野 本発明は、木材の、有機溶媒を用いる着色方法
に関するものである。更に詳しく述べるならば、
本発明は、揮発性有機溶媒に溶解された不揮発性
染料とポリマーとの溶液を用い、これら染料およ
びポリマーを木材中に均一に含浸せしめるととも
に、有機溶媒を高収率をもつて回収することので
きる、安全性と経済性にすぐれた、木材の有機溶
媒着色方法に関するものである。 技術の背景 木材は、人造木材では得られない幾多の特性、
例えば、すぐれた加工性、美しい外観、好ましい
触感、および強靭性、などを有するものであつ
て、人類生活の極めて重要な資材である。しかし
ながら、近年、森林等木材資源の枯渇が世界的に
危惧されるようになつており、このため、このよ
うな木材を大切に使用することが現代人類に課せ
られた義務であるとさえ考えられている。 木材を着色する方法としては、所望の色彩の着
色料、(染料、顔料)をペンキ、又はニスなどの
塗料に混合して塗布する方法が一般に行われてい
る。このような塗装法による木材の着色において
は、得られた着色表面に所望の光沢が得られない
こと、木材の吸湿膨張性を低下させることができ
ないので寸法安定性が不満足なものであること、
および塗装皮膜の強度が不十分で、はげやすいこ
となどの欠点がある。 また、従来の塗装法においては、(1)材表面のみ
の着色で内部迄の着色が出来ない、(2)顔料を用い
ると木材の木目が生かせなくなる、(3)使用する溶
媒の回収ができない、(4)塗装皮膜の加熱固定処理
が必要な場合がある、および(5)環境汚染の問題や
加工コストが高いという問題などがある、などの
問題点があつた。 このため、従来の塗装着色法の欠点を解消した
新らしい木材着色法の開発が強く要望されてい
た。 発明の目的 本発明の目的は、上記従来の塗装着色法の欠点
を解消し、良好な光沢と所望の色彩を有し、はげ
落ちることがなく、木材内部迄着色し、木目を生
かした木材の有機溶媒着色方法を提供することに
ある。 本発明の他の目的は、木材の処理膨張性を低減
させ、その寸法安定性を向上させることができ、
かつ、その曲げ強度、圧縮強度、および表面の硬
度を向上させることのできる、木材の有機溶媒着
色法を提供することにある。 本発明は更に他の目的は、所望染料およびポリ
マーを溶解することができる有機溶媒を用いて、
木材を安全、かつ、効率よく着色処理し、かつ、
この有機溶媒を高収率で回収することができ、環
境を汚染することのない、木材の有機溶媒着色法
を提供することにある。 発明の構成 本発明の、木材の有機溶媒着色方法は、木材に
染料およびポリマーを含浸させるために、 A 木材を密閉型含浸罐内に装入し、 B 前記含浸罐を密閉して罐内を減圧し、 C 揮発性有機溶媒に溶解した不揮発性染料とポ
リマーとの溶液を、前記含浸罐内に送入して、
この溶液を前記木材中に含浸せしめ、 D 前記含浸罐から残余の前記溶液を排出し、 E 前記含浸罐を再び密閉し、罐内を減圧して木
材中の有機溶媒を蒸気化吸引し、 F 前記吸引された有機溶媒蒸気を加圧圧縮して
その温度を上昇せしめ、 G 前記温度上昇した圧縮有機溶媒蒸気を、大気
圧下におけるその沸点より低く、かつ、大気圧
下におけるその沸点よりも低い温度に冷却して
これを液化し、 H 前記液化した有機溶媒を回収し、かつ、 I 前記処理された木材を前記含浸罐から取り出
す、 ことを含むものである。 また、本発明の他の木材の有機溶媒着色方法法
は、木材に木材保存用薬剤を含浸させるために、 A 木材を密閉型含浸罐内に装入し、 B 前記含浸罐を密閉して罐内を減圧し、 C 揮発性有機溶媒に溶解した不揮発性染料と、
ポリマーとの溶液を、前記含浸罐内に送入し
て、この溶液を前記木材中に含浸せしめ、 D 前記含浸罐から残余の前記溶液を排出し、 E 前記含浸罐を再び密閉し、罐内を減圧して木
材中の有機溶媒を蒸気化吸引し、 F 前記吸引された有機溶媒蒸気を加圧圧縮して
その温度を上昇せしめ、 G―1 前記温度上昇した圧縮有機溶媒蒸気を、
当該圧力下におけるその沸点より低い温度に冷
却してこれを液化し、 G―2 前記液化した有機溶媒の温度を、大気圧
下におけるその沸点よりも低い温度に冷却し、 H 前記液化した有機溶媒を大気圧下で回収し、
かつ、 I 前記処理された木材を前記含浸罐から取り出
す、 ことを含むことを特徴とするものである。 発明の具体的説明 本発明方法は、木材内部迄着色染料とポリマー
とを含浸し、これを固定し、かつ、この含浸に用
いられた有機溶媒を効率よく回収する工程を含む
ものである。 本発明方法に用いられる染料は本発明の目的を
達しし得る限り格別の限定はないが、特に、下記
要件を満足するものであることが好ましい。 (イ) 耐光性および耐水性が良好であること。 (ロ) 木材内部まで浸入し均一に着色することので
きること。 (ハ) 木質感を失わないものであること。 (ニ) 染料とポリマーの固着のために特殊な工程や
条件を必要としないこと。 (ホ) 木材の乾燥性、塗装性、接着性などに悪影響
がないこと。 (ヘ) 木材の強度を低下させないこと。 上記の要件を満足する染料、例えば、油溶性染
料を選択して使用することが好ましい。 本発明方法に染料とともに用いられるポリマー
としては、本発明の目的を達成し得る限り格別の
限定はないが、例えばポリスチレン、ポリビニル
エーテル、ポリビニルトルエン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリメタクリル酸およびそのエステル類、ポ
リアクリル酸およびそのエステル類、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリブタジエン、および上記ポリマーの対
応モノマーの2種以上の共重合体などから選ばれ
た少くとも1種からなるものを用いることができ
る。 本発明方法に用いられる有機溶媒は、上述の染
料およびポリマーを溶解することができ、かつ揮
発しやすいものであれば格別の限定はない。この
ような有機溶媒としては、大気圧下で110℃以下
の沸点を有することが好ましく、20〜70℃の沸点
を有することが更に好ましい。 本発明の使用することのできる有機溶媒として
は、n―ペンタン、n―ヘキサン、n―ヘプタン
などの脂肪族炭化水素類、例えば塩化メチレン、
クロロフオルム、トリクロルエタン、トリクロロ
エチレンなどのハロゲン化炭化水素類、例えばト
リ弗化トリ塩化エタンなどの弗化炭化水素類、例
えばアセトニトリルなどのニトリル類、例えばア
セトン、メチルエチルケトン、などのケトン類、
例えばジオキサンなどのエーテル類、ギ酸メチ
ル、ギ酸エチルなどのエステル類、などをあげる
ことができる。 本発明方法に用いられる着色処理液は、揮発性
有機溶媒に、染料を、所望の濃度、好ましくは
0.1%から5%(重量)までの濃度、更に好まし
くは、0.5%から2%(重量)までの濃度で、ま
た、ポリマーを、所望の濃度好ましくは、1%か
ら50%(重量)までの濃度、更に好ましくは5%
から40%(重量)までの濃度で溶解して調製す
る。 以下添付図面を参照しながら、本発明方法を詳
しく説明する。 第1図において、密閉型含浸罐1は被処理木材
2を装入および排出するための蓋3を有してい
る。この含浸罐1は例えば、ステンレス製もしく
は接液部をステンレス製とし、その大きさは処理
すべき木材の寸法によつて適宜の大きさとし、ま
た内部に複数本或いは多数本の木材2を装入して
処理することができるようになつていてもよい。 この密閉型含浸罐1は、弁4を介して、木材着
色加工用染料およびポリマーの有機溶媒溶液を収
容している溶液タンク10に連結され溶液注入口
1aを有しており、また、弁5を介して溶液ポン
プ11に連結されている溶液排出口1bを有して
いる。含浸罐1は、更に、弁7を介して減圧用真
空ポンプ9に連通する蒸気排出口1cを有してい
る。 溶液ポンプ11は導管により処理液タンク10
に連通している。 真空ポンプ9は、弁12を介して、蒸気圧縮機
13に連結されており、また、弁8を介して大気
に連通するようになつている。 蒸気圧縮機13は蒸気凝縮装置14に連結され
ている。この蒸気凝縮装置14は、冷却器14a
を有し、圧縮された蒸気、大気圧下におけるその
沸点よりも低い温度に冷却し液化することのでき
るものである。 蒸気凝縮装置14の液体排出口14bは、弁1
6を介して、液化有機溶媒回収タンク15に連通
している。 回収タンク15は、第1図に示されているよう
に有機溶媒ポンプ17を経て、処理液タンク10
に連結されていてもよい。 第1図に示された装置を用いて、本発明方法
は、下記のようにして実施される。 先づ蓋3を開して、木材2を含浸罐1に装入
し、蓋3を閉じ、かつ、弁4、および5並びに1
2を閉じた状態で弁7および8を開き、真空ポン
プ9を駆動して含浸罐1内を減圧する。このとき
の罐内の真空度は、木材の種類、寸法、形状など
によつて異るが一般には60mmHg(真空度)以下
で十分である。罐内を所定真空度に所定時間、例
えば10分〜30分間保持すると、木材内部の空気、
および揮発性物質が除去される。 次に弁7を閉じ、真空ポンプ9を停止し、弁4
を開いて、溶液を、処理液タンク10から罐内に
送入する。罐内に、木材を十分に浸漬するに足る
量の処理液を送入した後、弁4を閉じ木材を処理
液中に所定時間、例えば10分〜30分間浸漬し、処
理液の一部分を木材内部に浸漬させる。 上記含浸操作が完了したならば、弁5を開き、
処理ポンプ11を作動させて罐内の残余の処理液
を処理液タンク10に還流する。この操作が完了
したらポンプ11を停止し、弁5を閉じる。 次に弁8が閉じた状態で弁7および12を開
き、真空ポンプ9を駆動し、かつ蒸気圧縮機13
も駆動する。すると、含浸罐1の内部は減圧さ
れ、木材中の揮発性有機溶媒の沸点が低下し、容
易に蒸発する。しかし、不揮発性の染料およびポ
リマーは気化せずに木材内部に保持される。この
とき、木材および溶液の初期温度は、有機溶媒の
減圧下の低下した沸点よりも高く、従つて、有機
溶媒の蒸発の潜熱は、木材および処理液自体の保
有する熱から供給されるようにする。このために
は罐内の真空度を有機溶媒の種類に応じて100mm
Hg以上、好ましくは50〜5mmHgにすることが
好ましい。 有機溶媒の蒸気は、ポンプ9から弁12を経て
蒸気圧縮機13に送入され、ここで圧縮される。
このときの圧力に限定はないが一般に、0.2〜0.5
Kg/cm2G程度の圧力を示すまで圧縮される。する
と、当然圧縮蒸気の温度が上昇する。このときの
温度は一般に30〜50℃である。このような加圧下
においては、有機溶媒の沸点(蒸気の液化温度)
は上昇するから、この圧縮蒸気を、その液化温度
以下に冷却すれば、これを液化することができ
る。従つて、圧縮された蒸気の圧力は、この圧縮
操作によつて上昇した圧縮蒸気の温度が、凝縮装
置に用いられる冷媒(冷水等)の温度よりも高く
なるように設定される。次に圧縮蒸気を凝縮装置
14に送入し、ここで冷却器14aにより、圧縮
蒸気を、大気圧下における有機溶媒の沸点(蒸気
の液化点)よりも低い温度に冷却し、これを液化
する。この冷却温度を、大気圧下における有機溶
媒の沸点より低くすることにより、液化有機溶媒
はそのまま大気圧下で取り扱うことが可能にな
る。 液化した有機溶媒は、排出口14bから開かれ
た弁16を経て有機溶媒回収タンク15に送入さ
れる。 回収された有機溶媒は、必要に応じ、ポンプ1
7により溶液タンク10に送入され、再使用され
る。また、処理された木材は含浸罐1から取り出
される。 凝縮装置において、蒸気を、冷却凝縮して得ら
れた液化有機溶媒の温度が、大気圧下における有
機溶媒の沸点よりも高い場合は、第2図に示され
ているように、凝縮装置14から、その排出口1
4b、および弁16を経て液化された有機溶媒を
冷却装置18に送り、ここで有機溶媒の温度を、
大気圧下におけるその沸点より低い温度に冷却す
る。このようにすると、回収された有機溶剤を大
気圧下で取扱うことができる。 本発明方法により、染料およびポリマーは、木
材内部、少なくともその表層部分に浸入し、揮発
性有機溶媒の除去により、木材内部に固定され
る。このようにして処理された木材は、均一に着
色されており、かつその表面を簡単にバフリング
するだけで美しい光沢を生ずる。以下に本発明を
実施例によつて説明する。 実施例 1 含水率18%の5cm角、長さ100cmのブナ材5本
を第1図に図示した装置の含浸罐1に装入し、蓋
3を閉じ密閉した。弁4,5、および12を閉
じ、弁7,8を開けて真空ポンプ9を稼動させ、
罐内を60mm―Hgに減圧し、罐内及び木材中の空
気を30分間排気した。次いで弁7を閉じ、弁4を
開けて、あらかじめ処理液タンク10に調製して
おいた下記組成: 塩化メチレン 79%(重量) ポリメタクリレート樹脂 20%(重量) (ダイヤナールレジンBR―83、三菱レー
ヨン社製) 塗料(バリフアーストブラウン3402、オリエ
ント工業社製) 1%(重量) の処理液を、含浸罐内に導入し、罐内が溶液で満
たされた後、約30分間放置して木材中に処理液を
浸透させた。この時の処理液の注入量は200Kg/
m3であつた。 次いで弁5を開きポンプ11を駆動し過剰の処
理液を処理液タンク10に返送し、弁4,5及び
6を閉じた。次いで弁7及び12を開き真空ポン
プ9及び圧縮機13を駆動し、罐内を30mmHg
(真空度)に減圧して蒸発した溶媒を吸引し更に、
圧縮機により0.5Kg/cm2Gに加圧して温度を43℃
に上昇せしめ、これを凝縮器14により25℃に冷
却して液化し、これを回収タンク15に回収し
た。これ迄の作業時間は約2時間であり、この時
の塩化メチレンの回収率は92.4%であり、処理後
の木材の含水率は15%であつた。 処理された木材は、中濃度のブラウンに着色さ
れており、その表面をバフリングしたところ美し
い光沢を生じた。 実施例 2 実施例1記載の方法と同様の方法を実施した。
但し、処理液の組成は下記の通りであつた。 トリ弗化トリ塩化エタン 91.5%(重 量) ポリブチルメタクリレート 7.5%( 〃 ) (バナレジンDR―1001、新中村化学社
製) 染料(バリフアーストブラツク3820、オリエ
ント工業社製) 1%( 〃 ) また吸引した有機溶媒の圧縮機による加圧にお
いて温度は35℃に上昇し、その冷却液化温度は12
℃であつた。 得られた処理木材は、黒色に着色されており、
バフリングにより良好な光沢を示した。 実施例 3 実施例1と同様の操作を行つた。但し処理液の
組成は下記の通りであつた。 トルエン 89%(重 量) ポリスチレン 10%( 〃 ) 染料(バリフアーストオレンジ3209、オリエ
ント工業社製) 1%(重 量) 得られた処理木材は美しいオレンジ色を示し、
バフリングによる良好な光沢を示した。 実施例 4 実施例1〜3で得られた着色木材の物性試験結
果は下記の通りであつた。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for coloring wood using an organic solvent. To explain in more detail,
The present invention uses a solution of a non-volatile dye and a polymer dissolved in a volatile organic solvent to uniformly impregnate wood with these dyes and polymers, and to recover the organic solvent with a high yield. The present invention relates to a method for coloring wood with an organic solvent, which is highly safe and economical. Background of the technology Wood has many properties that cannot be obtained from artificial wood.
For example, it has excellent workability, beautiful appearance, pleasant texture, and toughness, and is an extremely important material for human life. However, in recent years, the depletion of wood resources such as forests has become a worldwide concern, and for this reason, it is even considered that it is the duty of modern humans to use such wood with care. There is. A commonly used method for coloring wood is to mix a coloring agent (dye, pigment) of a desired color with a paint, such as paint or varnish, and apply the mixture. When coloring wood using such a coating method, the desired gloss cannot be obtained on the resulting colored surface, and the dimensional stability is unsatisfactory because the hygroscopic expansion property of the wood cannot be reduced.
Also, there are disadvantages such as insufficient strength of the paint film and easy peeling. In addition, with conventional painting methods, (1) only the surface of the material is colored and the interior cannot be colored, (2) the use of pigments makes it impossible to take advantage of the grain of the wood, and (3) the solvent used cannot be recovered. , (4) heating and fixing of the paint film may be necessary; and (5) there are problems of environmental pollution and high processing costs. Therefore, there has been a strong demand for the development of a new wood coloring method that eliminates the drawbacks of conventional paint coloring methods. OBJECT OF THE INVENTION The object of the present invention is to eliminate the drawbacks of the conventional paint coloring methods described above, to produce wood that has good gloss and desired color, does not peel off, is colored to the inside of the wood, and makes use of the wood grain. An object of the present invention is to provide an organic solvent coloring method. Another object of the present invention is to be able to reduce the processing expansion of wood and improve its dimensional stability;
Another object of the present invention is to provide a method for coloring wood with an organic solvent, which can improve the bending strength, compressive strength, and surface hardness of wood. Still another object of the present invention is to use organic solvents capable of dissolving the desired dyes and polymers.
Coloring wood safely and efficiently, and
The object of the present invention is to provide a method for coloring wood with an organic solvent, which can recover this organic solvent in high yield and does not pollute the environment. Structure of the Invention The method for coloring wood with an organic solvent according to the present invention includes the steps of: A) charging the wood into a closed impregnating can, and B sealing the impregnating can so as to impregnate the wood with a dye and a polymer. reducing the pressure and feeding a solution of a non-volatile dye and polymer dissolved in a volatile organic solvent into the impregnating can;
This solution is impregnated into the wood, D. The remaining solution is discharged from the impregnation can, E. The impregnation can is sealed again, and the pressure inside the can is reduced to vaporize and suction the organic solvent in the wood. pressurizing and compressing the aspirated organic solvent vapor to increase its temperature; liquefying the wood by cooling it to a temperature; H recovering the liquefied organic solvent; and I removing the treated wood from the impregnation can. In addition, in another method of organic solvent coloring of wood according to the present invention, in order to impregnate wood with a wood preservation agent, A) the wood is charged into a closed impregnating can, and B) the impregnating can is sealed and the can is heated. C A non-volatile dye dissolved in a volatile organic solvent,
introducing a solution with a polymer into the impregnating can to impregnate the wood; D draining the remaining solution from the impregnating can; E sealing the impregnating can again; F) The vacuumed organic solvent vapor is pressurized and compressed to increase its temperature; G-1 The compressed organic solvent vapor whose temperature has been increased is
liquefy it by cooling it to a temperature lower than its boiling point under the pressure, G-2 cooling the temperature of the liquefied organic solvent to a temperature lower than its boiling point under atmospheric pressure, H the liquefied organic solvent is recovered under atmospheric pressure,
and, I. taking out the treated wood from the impregnation can. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The method of the present invention includes the steps of impregnating the interior of wood with a colored dye and polymer, fixing this, and efficiently recovering the organic solvent used for this impregnation. The dye used in the method of the present invention is not particularly limited as long as it can achieve the object of the present invention, but it is particularly preferable that the dye satisfies the following requirements. (a) Good light resistance and water resistance. (b) Able to penetrate into the interior of the wood and color it uniformly. (c) It must not lose its wood feel. (d) No special process or conditions are required for the fixation of the dye and polymer. (e) There shall be no adverse effects on the drying properties, paintability, adhesion, etc. of the wood. (f) Do not reduce the strength of the wood. It is preferable to select and use a dye that satisfies the above requirements, such as an oil-soluble dye. The polymer used together with the dye in the method of the present invention is not particularly limited as long as the object of the present invention can be achieved, but examples include polystyrene, polyvinyl ether, polyvinyl toluene, polyvinyl chloride, polymethacrylic acid and its esters, At least one selected from acrylic acid and its esters, polyvinyl acetate, polybutadiene, and copolymers of two or more of the corresponding monomers of the above polymers can be used. The organic solvent used in the method of the present invention is not particularly limited as long as it can dissolve the above-mentioned dye and polymer and is easily volatile. Such an organic solvent preferably has a boiling point of 110°C or less under atmospheric pressure, and more preferably a boiling point of 20 to 70°C. Organic solvents that can be used in the present invention include aliphatic hydrocarbons such as n-pentane, n-hexane, and n-heptane, such as methylene chloride,
halogenated hydrocarbons such as chloroform, trichloroethane, trichloroethylene, fluorinated hydrocarbons such as trifluorotrichloroethane, nitrites such as acetonitrile, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, etc.
Examples include ethers such as dioxane, and esters such as methyl formate and ethyl formate. The coloring treatment liquid used in the method of the present invention contains a dye in a volatile organic solvent at a desired concentration, preferably
The polymer may be added at a concentration of 0.1% to 5% (by weight), more preferably 0.5% to 2% (by weight), and the polymer may be added to a desired concentration, preferably 1% to 50% (by weight). concentration, more preferably 5%
Prepared by dissolving in concentrations ranging from to 40% (by weight). The method of the present invention will be explained in detail below with reference to the accompanying drawings. In FIG. 1, a closed impregnating can 1 has a lid 3 for charging and discharging wood 2 to be treated. The impregnation container 1 is made of stainless steel or the part that comes in contact with the liquid is made of stainless steel, and its size is set appropriately depending on the dimensions of the wood to be treated, and a plurality of pieces of wood 2 or a large number of pieces of wood 2 are charged inside. It may also be possible to process the This closed type impregnation can 1 is connected via a valve 4 to a solution tank 10 containing an organic solvent solution of wood coloring dye and polymer, and has a solution inlet 1a. It has a solution outlet 1b connected to the solution pump 11 via. The impregnating can 1 further has a steam outlet 1 c that communicates with a vacuum pump 9 for reducing pressure via a valve 7 . The solution pump 11 is connected to the processing solution tank 10 by a conduit.
is connected to. The vacuum pump 9 is connected to a vapor compressor 13 via a valve 12 and communicates with the atmosphere via a valve 8. Vapor compressor 13 is connected to vapor condensing device 14 . This steam condensing device 14 includes a cooler 14a
It is a compressed vapor that can be cooled to a temperature lower than its boiling point at atmospheric pressure and liquefied. The liquid outlet 14b of the vapor condensing device 14 is connected to the valve 1.
6, it communicates with a liquefied organic solvent recovery tank 15. As shown in FIG. 1, the recovery tank 15 is connected to the processing liquid tank 10 via an organic solvent pump 17.
may be connected to. Using the apparatus shown in FIG. 1, the method of the present invention is carried out as follows. First, open the lid 3, charge the wood 2 into the impregnation can 1, close the lid 3, and close the valves 4, 5, and 1.
2 is closed, valves 7 and 8 are opened, and the vacuum pump 9 is driven to reduce the pressure inside the impregnating can 1. The degree of vacuum inside the can at this time varies depending on the type, size, shape, etc. of the wood, but generally 60 mmHg (degree of vacuum) or less is sufficient. When the inside of the can is maintained at a certain degree of vacuum for a certain period of time, for example 10 to 30 minutes, the air inside the wood,
and volatile substances are removed. Next, valve 7 is closed, vacuum pump 9 is stopped, and valve 4 is closed.
is opened and the solution is introduced into the can from the processing liquid tank 10. After feeding a sufficient amount of treatment liquid into the can to fully immerse the wood, close the valve 4 and immerse the wood in the treatment liquid for a predetermined period of time, for example, 10 to 30 minutes. Immerse it inside. When the above impregnation operation is completed, open the valve 5,
The processing pump 11 is operated to return the remaining processing liquid in the can to the processing liquid tank 10. When this operation is completed, the pump 11 is stopped and the valve 5 is closed. Next, with valve 8 closed, valves 7 and 12 are opened to drive vacuum pump 9 and vapor compressor 13.
It also drives. Then, the pressure inside the impregnation can 1 is reduced, the boiling point of the volatile organic solvent in the wood is lowered, and the volatile organic solvent in the wood is easily evaporated. However, non-volatile dyes and polymers are retained within the wood without vaporizing. At this time, the initial temperature of the wood and solution is higher than the reduced boiling point of the organic solvent under reduced pressure, so that the latent heat of evaporation of the organic solvent is supplied from the heat possessed by the wood and the processing solution itself. do. For this purpose, the degree of vacuum inside the can should be adjusted to 100 mm depending on the type of organic solvent.
Hg or more, preferably 50 to 5 mmHg. The organic solvent vapor is sent from the pump 9 via the valve 12 to the vapor compressor 13, where it is compressed.
There is no limit to the pressure at this time, but it is generally 0.2 to 0.5
It is compressed until it exhibits a pressure of about Kg/cm 2 G. As a result, the temperature of the compressed steam naturally increases. The temperature at this time is generally 30 to 50°C. Under such pressure, the boiling point of the organic solvent (the liquefaction temperature of vapor)
increases, so this compressed vapor can be liquefied by cooling it below its liquefaction temperature. Therefore, the pressure of the compressed steam is set so that the temperature of the compressed steam increased by this compression operation is higher than the temperature of the refrigerant (chilled water, etc.) used in the condensing device. Next, the compressed vapor is sent to the condensing device 14, where the compressed vapor is cooled to a temperature lower than the boiling point of the organic solvent (the liquefaction point of the vapor) under atmospheric pressure by the cooler 14a, and is liquefied. . By setting this cooling temperature lower than the boiling point of the organic solvent under atmospheric pressure, the liquefied organic solvent can be handled as it is under atmospheric pressure. The liquefied organic solvent is sent to the organic solvent recovery tank 15 from the discharge port 14b through the opened valve 16. The recovered organic solvent is pumped into pump 1 as necessary.
7 to the solution tank 10 and reused. Also, the treated wood is taken out from the impregnation can 1. In the condensing device, if the temperature of the liquefied organic solvent obtained by cooling and condensing the vapor is higher than the boiling point of the organic solvent under atmospheric pressure, as shown in FIG. , its outlet 1
4b and the liquefied organic solvent via the valve 16 to the cooling device 18, where the temperature of the organic solvent is adjusted to
Cool to a temperature below its boiling point at atmospheric pressure. In this way, the recovered organic solvent can be handled under atmospheric pressure. With the method of the invention, dyes and polymers penetrate into the interior of the wood, at least into the surface layer thereof, and are fixed within the wood by removal of the volatile organic solvent. Wood treated in this way is uniformly colored and develops a beautiful luster by simply buffing its surface. The present invention will be explained below by way of examples. Example 1 Five pieces of beech wood, each 5 cm square and 100 cm long, each having a moisture content of 18%, were placed in the impregnating can 1 of the apparatus shown in FIG. 1, and the lid 3 was closed and sealed. Close valves 4, 5, and 12, open valves 7, 8, and operate vacuum pump 9.
The pressure inside the can was reduced to 60 mm-Hg, and the air inside the can and the wood was exhausted for 30 minutes. Next, valve 7 was closed, valve 4 was opened, and the following composition had been prepared in advance in the treatment liquid tank 10: Methylene chloride 79% (weight) Polymethacrylate resin 20% (weight) (Dianal Resin BR-83, Mitsubishi) Rayon Co., Ltd.) paint (Varifu First Brown 3402, Orient Kogyo Co., Ltd.) 1% (by weight) of the treatment solution was introduced into the impregnation can, and after the can was filled with the solution, it was left to stand for about 30 minutes to coat the wood. The treatment liquid was infiltrated inside. The amount of treatment liquid injected at this time is 200 kg/
It was m3 . Next, valve 5 was opened and pump 11 was driven to return the excess treatment liquid to treatment liquid tank 10, and valves 4, 5 and 6 were closed. Next, valves 7 and 12 are opened, vacuum pump 9 and compressor 13 are driven, and the inside of the can is heated to 30 mmHg.
(degree of vacuum) to suck out the evaporated solvent, and
Pressurize to 0.5Kg/cm 2 G with a compressor and raise the temperature to 43℃
This was cooled to 25° C. in the condenser 14 to liquefy it, and was recovered in the recovery tank 15. The working time up to this point was approximately 2 hours, and the recovery rate of methylene chloride at this time was 92.4%, and the moisture content of the wood after treatment was 15%. The treated wood was colored a medium-dark brown, and when the surface was buffed, it developed a beautiful luster. Example 2 A method similar to that described in Example 1 was carried out.
However, the composition of the treatment liquid was as follows. Trifluorotrichloroethane 91.5% (weight) Polybutyl methacrylate 7.5% (〃) (Vanaresin DR-1001, manufactured by Shin Nakamura Chemical Co., Ltd.) Dye (Varifu First Black 3820, manufactured by Orient Kogyo Co., Ltd.) 1% (〃) When the vacuumed organic solvent is pressurized by a compressor, the temperature rises to 35℃, and its cooling liquefaction temperature is 12℃.
It was warm at ℃. The resulting treated wood is colored black;
Good gloss was exhibited by buffing. Example 3 The same operation as in Example 1 was performed. However, the composition of the treatment liquid was as follows. Toluene 89% (by weight) Polystyrene 10% (〃) Dye (Varifu First Orange 3209, manufactured by Orient Industries) 1% (by weight) The obtained treated wood shows a beautiful orange color,
It showed good gloss due to buffing. Example 4 The physical property test results of the colored wood obtained in Examples 1 to 3 were as follows.

【表】 発明の効果 本発明により、木材を水を使用せずに所望の色
彩に均一かつ迅速に着色することができる。この
着色は堅牢であり、かつ表面バフリングにより良
好な光沢を生ずる。しかも加工間に木材が吸水膨
潤することがなく、木材内部まで染料とともにポ
リマーが浸透し固定されるため木材の寸法安定性
を改善し、表面硬度、曲げ強度、および圧縮強度
などの機械的物性を著るしく向上させることがで
きる。 更に、本発明方法において有機溶媒は収率およ
び効率よく回収され循環使用されるから環境を汚
染することがなく、着色加工コストを低減させる
ことができる。 更にまた、本発明方法においては、染料とポリ
マーの固定のための特別の加熱などが不要であ
り、この点においても着色加工コストが低い。
[Table] Effects of the Invention According to the present invention, wood can be uniformly and quickly colored to a desired color without using water. The coloration is robust and produces a good gloss due to surface buffing. What's more, the wood does not absorb water and swell during processing, and the dye and polymer penetrate into the wood and are fixed, improving the dimensional stability of the wood and improving mechanical properties such as surface hardness, bending strength, and compressive strength. can be significantly improved. Furthermore, in the method of the present invention, the organic solvent is recovered and recycled with high yield and efficiency, so it does not pollute the environment and the cost of coloring processing can be reduced. Furthermore, the method of the present invention does not require special heating for fixing the dye and polymer, and in this respect as well, the cost of coloring is low.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は、本発明装置の一例の説明図であり、
第2図は本発明装置の他の一例の説明図である。 1…含浸罐、2…木材、9…真空ポンプ、10
…処理液タンク、11…溶液ポンプ、13…圧縮
機、14…蒸気凝縮装置、15…回収有機溶媒タ
ンク、17…回収有機溶媒ポンプ、18…冷却装
置。
FIG. 1 is an explanatory diagram of an example of the device of the present invention,
FIG. 2 is an explanatory diagram of another example of the apparatus of the present invention. 1... Impregnation can, 2... Wood, 9... Vacuum pump, 10
...Treatment liquid tank, 11...Solution pump, 13...Compressor, 14...Vapor condensing device, 15...Recovery organic solvent tank, 17...Recovery organic solvent pump, 18...Cooling device.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 木材に染料およびポリマーを含浸させるため
に、 A 木材を密閉型含浸罐内に装入し、 B 前記含浸罐を密閉して罐内を減圧し、 C 揮発性有機溶媒に溶解した不揮発性染料と、
ポリマーとの溶液を、前記含浸罐内に送入し
て、この溶液を前記木材中に含浸せしめ、 D 前記含浸罐から残余の前記溶液を排出し、 E 前記含浸罐を再び密閉し、罐内を減圧して木
材中の有機溶媒を蒸気化吸引し、 F 前記吸引された有機溶媒蒸気を加圧圧縮して
その温度を上昇せしめ、 G 前記温度上昇した圧縮有機溶媒蒸気を、大気
圧下におけるその沸点よりも低い温度に冷却し
てこれを液化し、 H 前記液化した有機溶媒を大気圧下において回
収し、かつ、 I 前記処理された木材を前記含浸罐から取り出
す、 ことを含む、木材の有機溶媒着色方法。 2 前記染料が油溶性染料から選ばれる、特許請
求の範囲第1項記載の方法。 3 前記染料の濃度が0.1%から5%(重量)ま
での範囲内にある、特許請求の範囲第1項記載の
方法。 4 前記染料濃度が0.5%から2%(重量)まで
の範囲内にある、特許請求の範囲第3項記載の方
法。 5 前記ポリマーが、ポリスチレン、ポリビニル
エーテル、ポリビニルトルエン、ポリ塩化ビニ
ル、ポリメタクリル酸およびそのエステル類、ポ
リアクリル酸およびそのエステル類、ポリ酢酸ビ
ニル、ポリブタジエンおよび、上記ポリマーの対
応モノマーの2種以上の共重合体から選ばれた少
くとも1種からなる、特許請求の範囲第1項記載
の方法。 6 前記ポリマーの濃度が、1%から50%(重
量)までの範囲内にある、特許請求の範囲第1項
記載の方法。 7 前記ポリマー濃度が5%から40%(重量)ま
での範囲内にある、特許請求の範囲第6項記載の
方法。 8 前記有機溶剤が大気圧下において110℃以下
の沸点を有する、特許請求の範囲第1項記載の方
法。 9 前記有機溶剤の沸点が大気圧下において、20
℃から70℃までの範囲内にある、特許請求の範囲
第8項記載の方法。 10 木材の染料およびポリマーを含浸させるた
めに、 A 木材を密閉型含浸罐内に装入し、 B 前記含浸罐を密閉して罐内を減圧し、 C 揮発性有機溶解に溶解した不揮発性染料とポ
リマーとの溶液を、前記含浸罐内に送入して、
この溶液を前記木材中に含浸せしめ、 D 前記含浸罐から残余の前記溶液を排出し、 E 前記含浸罐を再び密閉し、罐内を減圧して木
材中の有機溶媒を蒸気化吸引し、 F 前記吸引された有機溶媒蒸気を加圧圧縮して
その温度を上昇せしめ、 G―1 前記温度上昇した圧縮有機溶媒蒸気を、
当該圧力下におけるその沸点より低い温度に冷
却してこれを液化し、 G―2 前記液化した有機溶媒の温度を、大気圧
下におけるその沸点よりも低い温度に冷却し、 H 前記液化した有機溶媒を大気圧下で回収し、
かつ、 I 前記処理された木材を前記含浸罐から取り出
す、 ことを含む、木材の有機溶媒着色方法。
[Claims] 1. In order to impregnate wood with a dye and a polymer, A. charging the wood into a closed impregnation can, B. sealing the impregnation can and reducing the pressure inside the can, and C. a volatile organic solvent. a non-volatile dye dissolved in
introducing a solution with a polymer into the impregnating can to impregnate the wood; D draining the remaining solution from the impregnating can; E sealing the impregnating can again; F) compressing the vacuumed organic solvent vapor under pressure to increase its temperature; liquefying the wood by cooling it to a temperature below its boiling point; H recovering the liquefied organic solvent under atmospheric pressure; and I removing the treated wood from the impregnation can. Organic solvent coloring method. 2. The method of claim 1, wherein the dye is selected from oil-soluble dyes. 3. The method of claim 1, wherein the concentration of the dye is in the range from 0.1% to 5% (by weight). 4. The method of claim 3, wherein the dye concentration is in the range from 0.5% to 2% (by weight). 5. The polymer contains two or more of polystyrene, polyvinyl ether, polyvinyltoluene, polyvinyl chloride, polymethacrylic acid and its esters, polyacrylic acid and its esters, polyvinyl acetate, polybutadiene, and corresponding monomers of the above polymers. The method according to claim 1, comprising at least one type selected from copolymers. 6. The method of claim 1, wherein the concentration of the polymer is in the range from 1% to 50% (by weight). 7. The method of claim 6, wherein the polymer concentration is in the range from 5% to 40% (by weight). 8. The method according to claim 1, wherein the organic solvent has a boiling point of 110°C or less at atmospheric pressure. 9 The boiling point of the organic solvent is 20 at atmospheric pressure.
9. A method according to claim 8, wherein the temperature is within the range of 70°C to 70°C. 10. In order to impregnate the wood with dyes and polymers, A) the wood is placed in a closed impregnation can, B) the impregnation can is sealed and the pressure inside the can is reduced, and C the non-volatile dye is dissolved in the volatile organic solution. and a polymer solution into the impregnating can,
This solution is impregnated into the wood, D. The remaining solution is discharged from the impregnation can, E. The impregnation can is sealed again, and the pressure inside the can is reduced to vaporize and suction the organic solvent in the wood. G-1 The compressed organic solvent vapor whose temperature has been increased is compressed under pressure to increase its temperature.
liquefy it by cooling it to a temperature lower than its boiling point under the pressure, G-2 cooling the temperature of the liquefied organic solvent to a temperature lower than its boiling point under atmospheric pressure, H the liquefied organic solvent is recovered under atmospheric pressure,
and (I) taking out the treated wood from the impregnating can. A method for coloring wood with an organic solvent.
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