專利名稱：：一種木材物理染色方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種木材染色方法，具體地說(shuō)是一種木材物理染色方法，屬于木材加工
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：為了滿^v們的需要以及提高木制品的裝飾性和美的價(jià)值，對(duì)木材進(jìn)行染色就顯得非常必要。木材染色可以提高木材表面質(zhì)量，改善木材視覺特性和提高木材附加值。目前，國(guó)內(nèi)外通常采用的木材染色方法都采用化學(xué)染料對(duì)木材進(jìn)行染色，這種化學(xué)木材染色的原理在于:木材是一種不均質(zhì)的毛細(xì)孔材料，由纖維素、半纖維素和木質(zhì)素組成，木纖維素中含有豐富的親水基團(tuán)如羥基(一OH)，羧基("COOH)等官能團(tuán)。化學(xué)染料隨水溶液通過(guò)木材毛細(xì)管通道，透過(guò)木材細(xì)胞壁擴(kuò)散后，沉降在纖維素表面上，使得木材染色。木材化學(xué)染色是染料與木材發(fā)生化學(xué)或物理化學(xué)結(jié)合，使木材具有一定堅(jiān)牢色澤的加工過(guò)程。采用化學(xué)染料雖然可以提高木制品的裝飾性和美的價(jià)值，提高木材表面質(zhì)量，改善木材視覺特性和提高木材附加值，但木材在化學(xué)染色過(guò)程.中，大量的染料廢棄物,皮人類拋入江河湖海，木材染色廢水便是造成水污染的罪魁之一。木材染色廢水除具有一般廢水的特征外，它還具有色度高、水質(zhì)變化大、有機(jī)物含量高等特點(diǎn)。特別是PVA(聚乙烯醇)漿料、新型助劑等人工合成的芳香類化合物的大量使用，大大加大了木材染色廢水治理難度。而以往對(duì)染色廢水的治理過(guò)于側(cè)重行政手段而忽視了對(duì)企業(yè)進(jìn)行技術(shù)和思想上的指導(dǎo)，并因此出現(xiàn)以罰代管、有令不行等現(xiàn)象，不僅我們的環(huán)境遭到污染、人民群眾的身心健康受到損害，所以，木材化學(xué)染色雖然提高了木材的使用價(jià)值，提高了木材的附加值，但對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)治理廢水的代價(jià)遠(yuǎn)大于木材染色帶來(lái)的價(jià)值貢獻(xiàn)。另外，木材化學(xué)染色受染料顆粒大小、染色工藝及染色設(shè)備的限制，不易4M的木材染色均勻，并不能取得理想的染色效果。因此，在對(duì)木材進(jìn)行改性，提高木材附加值的同時(shí)，還必然兼顧環(huán)境、生態(tài)效益、社會(huì)效益。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種木材物理染色方法。本發(fā)明提供的方法所需設(shè)備投資少，處理周期短，工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本^f氐，生產(chǎn)安全，無(wú)化學(xué)染料和水體污染，且可染色處理不同厚度的木材，物理染色后的木材尺寸穩(wěn)定性、防腐性也得到提高，還可保持木材的力學(xué)性能。本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)上述目的。本發(fā)明提供了一種木材物理染色方法，是對(duì)木材進(jìn)行加熱并控制加熱的溫度和時(shí)間使木材著色。所述的加熱溫度是230。C~280°C。其原理在于，木材的熱分解作用在溫度高于IO(TC時(shí)開始。在150。C以下時(shí)，木材受熱分解的速度很慢。當(dāng)加熱溫度升高至230。C以上時(shí)，隨著溫度的升高，木材受熱分解的速度顯著加快，木材中的化學(xué)組成發(fā)生明顯的分解反應(yīng)，比4交不穩(wěn)定的半纖維素降解，木材中的戊聚糖含量降低。木材隨溫度不同，木材降解程度不同，木材也會(huì)呈現(xiàn)出不同的顏色，而使木材染色成功。所述的加熱時(shí)間根據(jù)木材的厚度以及對(duì)木材所染色的不同而不同，具體可以是5分鐘至120分鐘，木材加熱的時(shí)間不同，呈現(xiàn)的顏色也不同，可以通過(guò)控制時(shí)間實(shí)現(xiàn)木材的表面染色或濃度染色。所述對(duì)木材加熱可以是用熱壓機(jī)對(duì)木材進(jìn)行加熱，調(diào)節(jié)加熱機(jī)壓板的溫度和木材在加熱機(jī)中的時(shí)間，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)木材的物理染色。本發(fā)明提供的木材染色的方法對(duì)木材也有一定的要求，正常狀態(tài)下的木材及其制品，都會(huì)有一定數(shù)量的水分，在本發(fā)明所述方法中被加熱的木材優(yōu)選含水率低于15%的木材；此外，木材置于一定的環(huán)境下，在足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，其含水率會(huì)趨于一個(gè)平衡值，稱為該環(huán)境的平衡含水率EMC，當(dāng)木材含水率高于環(huán)境的平衡含水率時(shí)，木材會(huì)排濕收縮，反之會(huì)吸濕膨脹。例如，A地區(qū)年平均的平衡含水率為15.1%，B地區(qū)卻為11.4%。干燥到11呢的木材用于B地區(qū)是合適的，可用于A地區(qū)將會(huì)吸濕膨脹，產(chǎn)生變形。所以木材干燥需適當(dāng)，并非越干越好，不同地區(qū)、不同用途，對(duì)木材含水率的要求也是不一樣，因此上述木材被加熱后在室溫下自然冷卻，然后才艮據(jù)木材用途可把木材的含水率調(diào)到需要的范圍，實(shí)踐當(dāng)中，優(yōu)選的范圍為3~10%;所述調(diào)整木材的含水率可以是在調(diào)溫調(diào)濕房?jī)?nèi)進(jìn)行。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果(1)本發(fā)明提供的木材染色方法，在染色過(guò)程無(wú)需湊j壬何化學(xué)染料，也不用添加任何化學(xué)藥劑，木材染色過(guò)程中涉及溫度；因此木材熱染色無(wú)任何染色及化學(xué)藥劑排發(fā)，不會(huì)導(dǎo)致環(huán)境污染。物理染色的木材也不會(huì)向化學(xué)染色木材那樣，隨著使用時(shí)間的延長(zhǎng)，染料的流失而造成顏色變化。(2)本發(fā)明所提供的方法可以采用市場(chǎng)上普通的熱壓4幾作為木材物理染色設(shè)備，具有設(shè)備投資小，生產(chǎn)場(chǎng)地小，工藝筒單，處理周期短的特點(diǎn)；而且，染色處理過(guò)程中無(wú)污染，生產(chǎn)安全，生產(chǎn)效率高，染色過(guò)程中也無(wú)需水蒸汽，染色處理過(guò)程無(wú)水消耗，熱能消耗小，節(jié)能、生產(chǎn)成本低。(3)本發(fā)明提供的木材物理染色具有環(huán)保無(wú)污染，無(wú)論木材厚薄均能使木材均勻染色，木材在物理染色的同時(shí)，木材的尺寸穩(wěn)定性，防腐性能也能得到顯著提高。因此，木材熱染色技術(shù)生產(chǎn)的產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于木地板、家具、裝飾材料等領(lǐng)域，而受到廣大喜歡天然、環(huán)保消費(fèi)者的喜愛。(4)本發(fā)明所述木材物理染色方法可染色處理的木材厚度不受限制，在染色生產(chǎn)過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)木材變形、開裂、色差等木材缺陷，產(chǎn)品質(zhì)量高；染色后的木材也不會(huì)掉色。物理染色后的木材尺寸穩(wěn)定性、防腐性也得到提高，產(chǎn)品應(yīng)用范圍更廣闊。具體實(shí)施方式實(shí)施例1以柞木木材為例。處理時(shí)，先將含水率約12y。的25mm厚的柞木木材經(jīng)過(guò)平刨、壓刨處理，此時(shí)木材厚度為22mm;再將木材放入溫度為240°C的熱壓機(jī)，在240。C的條件下分別保溫15分鐘、45分鐘、60分鐘和90分鐘；然后將木材從熱壓機(jī)中取出在室內(nèi)自然冷卻至60。C;最后將木材放在調(diào)溫調(diào)濕箱中，在溫度為80°C，相對(duì)濕度為75%的條件下，把木材的含水率調(diào)到5~7%即可。染色結(jié)果見表l。實(shí)施例2以樺木木材為例。處理時(shí)，先將22mm厚的刨光樺木木材含水率控制到約7~10%;再將木材放入溫度為250。C的熱壓機(jī)，在250。C的條件下分別保溫15分鐘、45分鐘、60分鐘和90分鐘；然后將木材從熱壓4幾中取出在室內(nèi)自然冷卻至60°C;最后將木材放在調(diào)溫調(diào)濕箱中，在溫度為80°C，相對(duì)濕度為75%的條件下，把木材的含水率調(diào)到5~7%即可。染色結(jié)果見表l。實(shí)施例3以水曲柳木材為例。處理時(shí)，先將4mm厚的刨光水曲柳木材含水率控制到約10~15%;再將木材放入溫度為260。C的熱壓機(jī)，在26(TC的條件下分別保溫5分鐘、8分鐘、12分鐘和15分^h然后將木材從熱壓一幾中取出在室內(nèi)自然冷卻至60。C;最后將木材放在調(diào)溫調(diào)濕箱中，在溫度為80°C,相對(duì)濕度為75%的條件下，把木材的含水率調(diào)到5~7%即可。染色結(jié)果見表l。表l木材染色結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>權(quán)利要求1.一種木材物理染色方法，其特征在于對(duì)木材進(jìn)行加熱并控制加熱的溫度和時(shí)間使木材著色。2.如權(quán)利要求1所述的染色方法，其特征在于所述的加熱溫度是230°C~280°C。3.如權(quán)利要求1所述的染色方法，其特征在于所述的加熱時(shí)間是5分鐘至120分鐘。4.如權(quán)利要求1所述的染色方法，其特征在于所述對(duì)木材加熱是用熱壓才幾對(duì)木才才進(jìn)4亍力口熱。5.如權(quán)利要求1所述的染色方法，其特征在于被加熱的木材含水率低于15%。6.如權(quán)利要求1所述的染色方法，其特征在于木材被加熱后在室溫下自然冷卻，然后根據(jù)木材用途把木材的含水率調(diào)節(jié)到3~10%。7.如權(quán)利要求6所述的染色方法，其特征在于所述調(diào)節(jié)木材的含水率是在調(diào)溫調(diào)濕房?jī)?nèi)進(jìn)4亍。全文摘要本發(fā)明提供了一種木材物理染色方法，屬于木材加工
技術(shù)領(lǐng)域：
。本發(fā)明提供的木材物理染色方法，是對(duì)木材進(jìn)行加熱并控制加熱的溫度和時(shí)間使木材著色。本發(fā)明提供的木材物理染色方法具有設(shè)備投資小，生產(chǎn)場(chǎng)地小，工藝簡(jiǎn)單，處理周期短的特點(diǎn)；而且，染色處理過(guò)程中無(wú)污染，生產(chǎn)安全，生產(chǎn)效率高；再者，染色過(guò)程中也無(wú)需水蒸汽，染色處理過(guò)程無(wú)水消耗，熱能消耗小，節(jié)能、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)。而且染色的木材厚度不受限制，生產(chǎn)過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)木材變形、開裂、色差等缺陷，產(chǎn)品質(zhì)量高；染色后的木材尺寸穩(wěn)定性、防腐性提高，具有廣闊的應(yīng)用范圍。文檔編號(hào)B27K5/00GK101367222SQ20081019847公開日2009年2月18日申請(qǐng)日期2008年9月11日優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日發(fā)明者虹云,關(guān)麗濤,冼迪研,瑾孫,徐淑儀,涂登云,瓊郭,高振忠申請(qǐng)人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)