物理染色论文 .doc

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木材物理染色的研究

冼迪妍陈莉莉徐淑仪杨挺宋伟业

涂登云

华南农业大学林学院，广州，510642

摘要：常规的木材染色方法使用染料对木材或立木进行化学染色。但对木材热处理也可以使木材的颜色深浅发生变化，这就是木材物理染色。本试验对三个树种的薄板用热压板干燥的方法进行热处理，使其材色变深。并对试件进行色差分析，力学性能测试，表面接触角的测定。分析热压处理与材色变化的关系以及不同温度，热压时间对木材的力学性能，润湿性的影响。

Abstract:ThenormalwooddyeingmethodistodyetimberorstandingtreesusingdyeingstuffButthecoloroftimbercanbedarkenbyheatedtreatmentThatiswoodphysicaldyingmethodInthisexperiment,veneersofthreekindsofspecieswereheatedbyhotpresseddryingmethod,andtheveneersaredarkeningMechanicalproperty,thechromatic[chromaticity]valueandthecontactangleofthespecimenaretestedThenanalyzedtheeffectonthesepropertieswhentreatedindifferenttreatmenttemperatureandheattime

关键词：木材物理染色热处理

Keywords:WoodPhysicaldyingmethodHeattreatment

前言：木材染色是通过物理化学方法使木材着色或材色发生变化以提高木材表面质量改善木材视觉特性和提高木材附加值的重要手段，也是木材深加工和速生材利用的重要方向之一

传统的木材染色就是染料颜料或化学药品与木材发生化学或物理结合，使木材具有一定坚牢色泽的加工过程。木材是一种不均质的毛细孔材料，由纤维素半纤维素和木质素组成，木纤维素中含有丰富的亲水基团如羟基(—OH)，羧基(—COOH)等官能团。染料随水溶液通过木材毛细管通道，透过木材细胞壁扩散后，沉降在纤维表面上，使得木材着色，染料分子与木材分子通过范德华力和氢键结合。但是化学染色方法有诸多弊端:在实践中发现，无论是实木单板染色，还是木片木浆纤维的染色，均不同程度地受到木材渗透性的制约，造成染色深度色度不均染色后色牢度不佳,容易退色等另一方面,化学染色需要耗费大量染料,染色后的废水处理也需要耗费能源,否则有毒性的染料就会污染环境而染色后的木制品降解也会带来同样的问题

许多研究表明,经过热处理的木材材色会发生变化,[1]而且耐久性和尺寸稳定性会提高。在欧洲和北美的一些国家,热处理木材已经达到商业规模化生产,并逐步取代化学浸渍制的防腐木材及其制品。热处理木材最初是为了提高耐腐性和尺寸稳定性,木材颜色的变化被认为是副作用其实只要工艺控制得当,用热处理的手段对木材进行染色是行之有效的新方法。前人的研究表明,[2]木材的颜色变化主要受热处理温度和处理时间及工艺的影响,如果处理温度越高,处理时间越长,则木材的颜色向更深的方向发展。

对木材进行热处理的工艺有几种:气相热处理处理(以水蒸气为传热介质)水热处理和油热处理，[3]这些方法各有利弊。根据实验室条件和素材,我们选用热压板接触式干燥的方法进行热处理染色。压机的温度与热压时间容易控制，压机热压的薄木含水率和冷却速度得当就不易变形或开裂,而且接触式加热使板材受热显著加快，染色较均匀，染色过程不产生污染物,耗费的只有电能,对环境友好物理染色的成本也比较低廉；原木出材后,加工成一定规格的材料即可在多层压机进行热压,染色过程同时也是干燥过程。

综上所述,化学方法对木材进行染色有可能产生污染，染色后也会出现脱色的现象。物理染色的方法不需要染料，无污染也不会产生脱色现象,保留了木材天然的纹理与色泽。对栎木水曲柳桦木等纹理美观的木材进行物理染色，就会使其材色变深，接近黑胡桃等高档木材的外观色泽，在满足消费者需求同时也可以充分利用木材。木材物理染色绿色环保，简单易行，将会是木材染色的新方向。本文对三种木材的物理染色进行探讨。

1染色原理：木材物理染色是将木材在150℃

关于染色机理有几种说法,Loustarinen等人认为,干燥引起的木材变色是木材的内在因素在干燥环境变化木材内水分迁移等的作用下发生的自身化学