本發(fā)明涉及一種木材保色脫脂的方法，屬于木材處理
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：松屬、云杉屬、落葉松屬、黃杉屬、銀杉屬和油杉屬的木材構(gòu)造中具有正常樹脂道，其分泌樹脂，樹脂含量豐富，在木材加工利用過程中，高含量樹脂影響木材的后續(xù)鋸切、砂光、油漆和膠接等工序，并且一旦環(huán)境溫度較高時，樹脂會滲至木材表面，污染木材制品，因此，該類木材在加工利用過程中需進(jìn)行脫脂處理，進(jìn)而提高其加工性能和表面質(zhì)量，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。目前，各種松木或杉木由于其材性、脂含量以及內(nèi)含物的不同，脫脂方法稍有差異，但當(dāng)前的木材脫脂方法和技術(shù)可以歸納五種：（1）堿液皂化法，（2）溶劑萃取法，（3）催化聚合法，（4）高溫干燥法，（5）真空干燥法。一般為了提高脫脂效果，常常采用兩種或兩種以上的脫脂方法相結(jié)合，但生產(chǎn)廠家在實際應(yīng)用中并不理想。如利用堿液皂化法處理的松木脫脂率低，易變色，光澤暗淡，在高溫條件下，特別是在高溫堿性條件下處理時，一般處理材有發(fā)黑的現(xiàn)象，阻礙了松木實木制品生產(chǎn)的發(fā)展。綜上所述，開發(fā)一種有效脫除木材中酯含量，提高木材的光澤度，避免出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象的木材脫脂方法是有關(guān)人員研究的重點。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題，針對目前堿液皂化法對松木進(jìn)行脫脂時脫脂率低，易出現(xiàn)發(fā)黑現(xiàn)象，光澤暗淡，阻礙了松木實木制品應(yīng)用的問題，提供了一種木材保色脫脂的方法。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：（1）將待脫脂的木材用水浸泡后取出，立即用液氮噴淋冷凍1～2min，再將冷凍后的木材烘干，得到干燥木材；（2）將上述干燥木材裝入爆破罐中，對爆破罐內(nèi)增壓，保壓處理2～3min后，使爆破罐內(nèi)壓力瞬間降低至常壓，取出木材，即為預(yù)處理木材；（3）稱取茶麩研磨處理后得到茶麩粉末，再將茶麩粉末和水混合并加熱煮沸，得到煮制液；（4）將上述煮制液離心處理，分離得到上層液，再將上層液濃縮，得到濃縮液；（5）按重量份數(shù)計，稱取50～60份上述濃縮液、30～40份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%碳酸氫鈉溶液、1～2份高錳酸鉀、10～15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%雙氧水、5～10份檸檬酸混合后用磁力攪拌機(jī)攪拌均勻得到自制脫脂保色液；（6）將蒸汽發(fā)生器和干燥箱用帶閥門的通氣管相連，將預(yù)處理木材放入干燥箱中，升高干燥箱溫度，再將上述自制脫脂保色液加入到蒸汽發(fā)生器中，待蒸汽壓力達(dá)到0.3～0.5mpa時，打開通氣管閥門，將蒸汽通入到干燥箱中進(jìn)行汽蒸處理，汽蒸處理結(jié)束后，降低干燥箱溫度至105～110℃，繼續(xù)干燥1～2h后即可完成對木材的脫脂。步驟（2）中所述的爆破罐內(nèi)增壓后的壓力為0.5～0.8mpa。步驟（3）中所述的茶麩粉末和水的質(zhì)量比為1:10，加熱煮沸時間為1～2h。步驟（4）中所述的離心處理轉(zhuǎn)速為2000～3000r/min，離心處理時間為15～20min，濃縮的方法是：將上層液移入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，在50～60℃下旋蒸濃縮20～30min。步驟（6）中所述的升高干燥箱溫度為120～140℃，汽蒸處理時間為7～8h。本發(fā)明的有益效果是：（1）本發(fā)明首先用水浸泡木材，使水分子浸入木材內(nèi)部孔隙中，再通過液氮冷凍使浸入孔隙中的水分子瞬時凝固結(jié)冰，結(jié)冰后水的體積變大，起到撐開木材孔隙的目的，為液體流動提供通道，接著通過微爆破，在保持木材本身物理力學(xué)性及外觀完整的條件下，在加壓和瞬間釋壓過程中木材內(nèi)部產(chǎn)生壓力差，使得木材內(nèi)部形成由內(nèi)向外沖擊的高壓氣流，在該高壓氣流的作用下，木材細(xì)胞壁和紋孔膜等薄弱組織被破壞，形成新的流體通道，從而達(dá)到改善木材滲透性和脫脂效果的目的，顯著提高了木材的脫脂率；（2）本發(fā)明從茶麩中提取到富含天然表面活性物質(zhì)茶皂素的濃縮液，利用其表面活性提高松脂的流動性，使其更易脫除，而碳酸氫鈉作為堿性鈉鹽可以與松脂中的主要成分樹脂酸發(fā)生反應(yīng)生成溶于水的樹脂酸鈉鹽，再經(jīng)蒸汽旋蒸后隨水蒸氣脫除，達(dá)到脫脂目的，另外氧化劑、雙氧水和高錳酸鉀的加入，在脫脂過程中將木材表面淡化成更接近木材原色的淡黃色，有效避免了堿性條件下木材脫脂后易變黑的問題，而檸檬酸的加入可以將脫脂木材中的殘氧化劑還原，去除木材中的原子氧，將木材ph值變?yōu)橹行?，更加有利于脫脂木材的?yīng)用，具有廣闊的使用前景。具體實施方式將待脫脂的木材用水浸泡1～2h后取出，立即用液氮噴淋冷凍1～2min，再將冷凍后的木材放入烘箱，在105～110℃下干燥20～30min，得到干燥木材；將干燥木材裝入爆破罐中，通過加壓泵使爆破罐內(nèi)增壓，直至爆破罐內(nèi)壓力達(dá)到0.5～0.8mpa，保壓處理2～3min，打開爆破罐的排氣閥，使爆破罐內(nèi)壓力瞬間降低至常壓，取出木材，即為預(yù)處理木材；稱取茶麩放入球磨罐中，按球料質(zhì)量比為20:1向球磨罐中加入氧化鋯球磨珠，研磨處理20～30min得到茶麩粉末，再按質(zhì)量比為1:10將茶麩粉末和水混合并加熱煮沸1～2h，得到煮制液；將煮制液用離心機(jī)以2000～3000r/min轉(zhuǎn)速離心處理15～20min，分離得到上層液，再將上層液移入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，在50～60℃下旋蒸濃縮20～30min，得到濃縮液；按重量份數(shù)計，稱取50～60份濃縮液、30～40份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%碳酸氫鈉溶液、1～2份高錳酸鉀、10～15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%雙氧水、5～10份檸檬酸混合后用磁力攪拌機(jī)攪拌均勻得到自制脫脂保色液；將蒸汽發(fā)生器和干燥箱用帶閥門的通氣管相連，將預(yù)處理木材放入干燥箱中，升高干燥箱溫度至120～140℃，再將自制脫脂保色液加入到蒸汽發(fā)生器中，待蒸汽壓力達(dá)到0.3～0.5mpa時，打開通氣管閥門，將蒸汽通入到干燥箱中進(jìn)行汽蒸處理7～8h，汽蒸處理結(jié)束后，降低干燥箱溫度至105～110℃，繼續(xù)干燥1～2h后即可完成對木材的脫脂。實例1將待脫脂的木材用水浸泡2h后取出，立即用液氮噴淋冷凍2min，再將冷凍后的木材放入烘箱，在110℃下干燥30min，得到干燥木材；將干燥木材裝入爆破罐中，通過加壓泵使爆破罐內(nèi)增壓，直至爆破罐內(nèi)壓力達(dá)到0.8mpa，保壓處理3min，打開爆破罐的排氣閥，使爆破罐內(nèi)壓力瞬間降低至常壓，取出木材，即為預(yù)處理木材；稱取茶麩放入球磨罐中，按球料質(zhì)量比為20:1向球磨罐中加入氧化鋯球磨珠，研磨處理30min得到茶麩粉末，再按質(zhì)量比為1:10將茶麩粉末和水混合并加熱煮沸2h，得到煮制液；將煮制液用離心機(jī)以3000r/min轉(zhuǎn)速離心處理20min，分離得到上層液，再將上層液移入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，在60℃下旋蒸濃縮30min，得到濃縮液；按重量份數(shù)計，稱取60份濃縮液、40份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%碳酸氫鈉溶液、2份高錳酸鉀、15份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%雙氧水、10份檸檬酸混合后用磁力攪拌機(jī)攪拌均勻得到自制脫脂保色液；將蒸汽發(fā)生器和干燥箱用帶閥門的通氣管相連，將預(yù)處理木材放入干燥箱中，升高干燥箱溫度至140℃，再將自制脫脂保色液加入到蒸汽發(fā)生器中，待蒸汽壓力達(dá)到0.5mpa時，打開通氣管閥門，將蒸汽通入到干燥箱中進(jìn)行汽蒸處理8h，汽蒸處理結(jié)束后，降低干燥箱溫度至110℃，繼續(xù)干燥2h后即可完成對木材的脫脂。實例2將待脫脂的木材用水浸泡1h后取出，立即用液氮噴淋冷凍1min，再將冷凍后的木材放入烘箱，在105℃下干燥20min，得到干燥木材；將干燥木材裝入爆破罐中，通過加壓泵使爆破罐內(nèi)增壓，直至爆破罐內(nèi)壓力達(dá)到0.5mpa，保壓處理2min，打開爆破罐的排氣閥，使爆破罐內(nèi)壓力瞬間降低至常壓，取出木材，即為預(yù)處理木材；稱取茶麩放入球磨罐中，按球料質(zhì)量比為20:1向球磨罐中加入氧化鋯球磨珠，研磨處理20min得到茶麩粉末，再按質(zhì)量比為1:10將茶麩粉末和水混合并加熱煮沸1h，得到煮制液；將煮制液用離心機(jī)以2000r/min轉(zhuǎn)速離心處理15min，分離得到上層液，再將上層液移入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，在50℃下旋蒸濃縮20min，得到濃縮液；按重量份數(shù)計，稱取50份濃縮液、30份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%碳酸氫鈉溶液、1份高錳酸鉀、10份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%雙氧水、5份檸檬酸混合后用磁力攪拌機(jī)攪拌均勻得到自制脫脂保色液；將蒸汽發(fā)生器和干燥箱用帶閥門的通氣管相連，將預(yù)處理木材放入干燥箱中，升高干燥箱溫度至120℃，再將自制脫脂保色液加入到蒸汽發(fā)生器中，待蒸汽壓力達(dá)到0.3mpa時，打開通氣管閥門，將蒸汽通入到干燥箱中進(jìn)行汽蒸處理7h，汽蒸處理結(jié)束后，降低干燥箱溫度至105℃，繼續(xù)干燥1h后即可完成對木材的脫脂。實例3將待脫脂的木材用水浸泡1h后取出，立即用液氮噴淋冷凍1min，再將冷凍后的木材放入烘箱，在107℃下干燥25min，得到干燥木材；將干燥木材裝入爆破罐中，通過加壓泵使爆破罐內(nèi)增壓，直至爆破罐內(nèi)壓力達(dá)到0.7mpa，保壓處理3min，打開爆破罐的排氣閥，使爆破罐內(nèi)壓力瞬間降低至常壓，取出木材，即為預(yù)處理木材；稱取茶麩放入球磨罐中，按球料質(zhì)量比為20:1向球磨罐中加入氧化鋯球磨珠，研磨處理25min得到茶麩粉末，再按質(zhì)量比為1:10將茶麩粉末和水混合并加熱煮沸1h，得到煮制液；將煮制液用離心機(jī)以2500r/min轉(zhuǎn)速離心處理17min，分離得到上層液，再將上層液移入旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，在55℃下旋蒸濃縮25min，得到濃縮液；按重量份數(shù)計，稱取55份濃縮液、35份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%碳酸氫鈉溶液、1份高錳酸鉀、12份質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%雙氧水、7份檸檬酸混合后用磁力攪拌機(jī)攪拌均勻得到自制脫脂保色液；將蒸汽發(fā)生器和干燥箱用帶閥門的通氣管相連，將預(yù)處理木材放入干燥箱中，升高干燥箱溫度至130℃，再將自制脫脂保色液加入到蒸汽發(fā)生器中，待蒸汽壓力達(dá)到0.4mpa時，打開通氣管閥門，將蒸汽通入到干燥箱中進(jìn)行汽蒸處理7h，汽蒸處理結(jié)束后，降低干燥箱溫度至107℃，繼續(xù)干燥1h后即可完成對木材的脫脂。對照例：利用堿液皂化法處理木材。將實例及對照例的處理前后的木材進(jìn)行檢測，具體檢測如下：（1）脫脂率測定：按照國家標(biāo)準(zhǔn)gb/t2677.6-1994《造紙原料有機(jī)溶劑抽出物含量的測定》進(jìn)行測定，具體測量方式為：將脫脂后木材和未處理的木材中得到的木粉中稱取5g放入烘箱內(nèi)烘干至恒重經(jīng)冷卻稱重后，放入索氏抽提器（采用的抽提劑是石油醚），抽提完后取出木粉，再放入烘箱內(nèi)烘干至恒重，冷卻，稱重，再計算脫脂率，計算公式如下：式中，n為脫脂率（%）；g1為處理前木材的含酯量（g）；x2為脫脂后木材的含脂量（g）。（3）材色測定：為了表示木材試件色澤的變化，直觀地表達(dá)出色澤變化的滿意程度，采用定性轉(zhuǎn)定量化數(shù)學(xué)模型，將不同層次的消費者對試件色澤的喜愛程度按評價標(biāo)準(zhǔn)分別數(shù)字化。其中：1一試件顏色根本無法接受，3一試件顏色過深，5一試件顏色可接受，7一試件顏色近似新鮮材色，9一試件顏色比新鮮材色更好，2，4，6，8一試件顏色處于相鄰標(biāo)準(zhǔn)之間，然后求出平均數(shù)來表征材色。（2）發(fā)黑情況：觀察脫脂后的木材是否有發(fā)黑情況。具體檢測結(jié)果如表1。檢測項目實例1實例2實例3對照例脫脂率（%）82838472材色8.88.996.8發(fā)黑情況不明顯不明顯不明顯明顯發(fā)黑由表1可知，本發(fā)明對木材的脫脂方法脫脂率高，且木材未出現(xiàn)明顯發(fā)黑現(xiàn)象，同時材色好，有光澤，具有保色效果。當(dāng)前第1頁12