木材的无盐染色方法技术

本发明专利技术提供一种木材的无盐染色方法，包括以下步骤：将预处理后的木材置于含有活性染料的乙醇水溶液和阳离子型双子表面活性剂溶液中染色，经沥干、皂洗、水洗、干燥后，得染色木材，本发明专利技术具有安全环保且上染率高等优点。

【技术实现步骤摘要】
木材的无盐染色方法
本专利技术涉及木材活性染料染色方法
，尤其涉及一种木材的无盐染色方法。
技术介绍
由于纤维素侧链羟基的水解和电离，使木材在水溶液中纤维素表面带有一定数量的负电荷，对阴离子活性染料产生一定的电荷斥力。木材活性染料传统染色工艺中为克服染料与木材纤维之间的库仑斥力使用大量促染剂氯化钠或硫酸钠和固色剂纯碱（用量分别为20～100g/L）等无机盐，虽然一定程度上提高了染料在纤维上的吸附量和上染率，但造成染色废水中的氯离子浓度高达1×105mg/L以上，色度超标几千倍，COD达到8000～30000mg/L。高盐印染废水的直接排放会严重恶化人类赖以生存的水质和土质，而废水中大量的无机盐也使废水不能通过物化及生化方法加以降解和回收处理，加剧了印染废水处理的难度和成本。因此，如何提高活性染料在木材上的上染率，提高活性染料的有效利用，实现低盐或无盐染色成为国内外木材活性染料染色技术研究的热点。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种安全环保且上染率高的木材的无盐染色方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用以下技术方案：一种木材的无盐染色方法，包括以下步骤：将预处理后的木材置于含有活性染料的乙醇水溶液和阳离子型双子表面活性剂溶液中染色，经沥干、皂洗、水洗、干燥后，得染色木材。作为对前述技术方案的进一步改进：优选地，所述染色具体步骤为：将预处理后的木材置于反应容器中，向反应容器中添加含有活性染料的醇溶液和阳离子型双子表面活性剂溶液，振荡均匀后，在水浴条件下升温至30℃～70℃，保温染色。优选地，水浴温度为50℃～70℃。优选地，所述含有活性染料的乙醇水溶液中，活性染料的浓度为0.5%～2%，乙醇的浓度为50%～80%，所述阳离子型双子表面活性剂溶液的浓度为0.8%～1.2%。优选地，所述阳离子型双子表面活性剂为双十烷基二甲基溴化铵、二亚甲基-1,2-双(十二烷基二甲基溴化铵)、二亚甲基-1,2-双(十四烷基二甲基溴化铵)中的一种或多种。优选地，所述活性染料为活性红M-3BE、活性黄M-3RS、活性蓝M-2GE中的一种或多种。优选地，所述保温染色时间为3h～5h：所述水浴条件下的浴比为1:20～50。优选地，所述预处理的步骤具体为：将待染色木材浸入NaOH溶液和第二表面活性剂溶液中进行第一次浸提，然后浸入H2O2溶液进行第二次浸提，干燥后得预处理后的木材。优选地，所述第一次浸提步骤中，浴比为1:20～40，NaOH浓度为0.2%～0.8%，第二表面活性剂浓度为0.6%～1.0%，浸提温度为60℃～90℃，浸提时间为6h～8h。优选地，所述第二表面活性剂为阳离子型表面活性剂或非离子型表面活性剂的一种或多种。优选地，所述第二次浸提步骤中，浴比为1:50～80，H2O2浓度为5%～8%，浸提温度为60℃～90℃，浸提时间为3h～6h。优选地，浸提时间为4h。优选地，当第二表面活性剂为阳离子型表面活性剂时，优选为季胺盐型阳离子表面活性剂，进一步地优选为CTAB，当第二表面活性剂为非离子型表面活性剂，优选为水溶性好的烷基酚聚氧乙烯醚类非离子型表面活性剂，进一步地优选为OP-10。优选地，皂洗步骤中，皂洗液为1wt%的LR-2皂洗剂，皂洗的温度为90℃～95℃，皂洗时间为10min～15min。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术的一种木材的无盐染色方法，工艺简单，工业化实施容易，在染色过程中采用了含有活性染料的乙醇水溶液和阳离子型双子表面活性剂溶液。乙醇溶剂比水极性强，活性染料在乙醇溶剂中具有极强的增溶作用，同时使染液的表面张力降低，活性染料更容易吸附渗透到木材内部，而且乙醇有机溶剂能够回收循环利用，几乎不产生废液，而且避免了活性染料传统的高盐染色技术中因使用大量盐类物质而加剧印染废水处理的难度，安全节能，经济环保。阳离子型双子表面活性剂结构独特，两端带有大量的亲纤维性基团或亲染料性基团（如季胺盐基团），易吸附在固/液表面，有效地降低液体的表面张力，使活性染料具有优良的溶解性、分散性和高渗透性，能高效地吸附到木材纤维表面和内部，而且双子表面活性剂较高的电子云密度和疏水基作用使活性染料在木材纤维上的吸附速率更低，达到上染率和固色率高、缓染、匀染的目的；同时阳离子型双子表面活性剂在水中电离成季胺盐和卤素离子，促使吸附到木材表面和内部的活性染料和木材纤维的羟基化学键合在一起，提高活性染料在木材上的上染率和固色率。阳离子型双子表面活性剂不仅代替了传统染色工艺中无机盐的作用，而且由于阳离子型双子表面活性剂的高表面活性、卓越的吸附性能、低的临界胶束浓度，使其作用比无机盐更强烈，达到提高木材上染率和固色率的目的。附图说明图1为实施例1和对比例1中DDAB对染液表面张力的影响。图2为实施例1中不同浓度DDAB对染液的增溶作用。具体实施方式以下结合具体优选的实施例对本专利技术作进一步描述，但并不因此而限制本专利技术的保护范围。以下实施例中所采用的材料和仪器均为市售。一种木材的无盐染色方法，包括以下步骤：将预处理后的木材置于含有活性染料的乙醇水溶液和阳离子型双子表面活性剂溶液中染色，经沥干、皂洗、水洗、干燥后，得染色木材。本专利技术的一种木材的无盐染色方法，工艺简单，工业化实施容易，在染色过程中采用了含有活性染料的乙醇水溶液和阳离子型双子表面活性剂溶液。乙醇溶剂比水极性强，活性染料在乙醇溶剂中具有极强的增溶作用，同时使染液的表面张力降低，活性染料更容易吸附渗透到木材内部，而且乙醇有机溶剂能够回收循环利用，几乎不产生废液，而且避免了活性染料传统的高盐染色技术中因使用大量盐类物质而加剧印染废水处理的难度，安全节能，经济环保。阳离子型双子表面活性剂结构独特，两端带有大量的亲纤维性基团或亲染料性基团（如季胺盐基团），易吸附在固/液表面，有效地降低液体的表面张力，使活性染料具有优良的溶解性、分散性和高渗透性，能高效地吸附到木材纤维表面和内部，而且双子表面活性剂较高的电子云密度和疏水基作用使活性染料在木材纤维上的吸附速率更低，达到上染率和固色率高、缓染、匀染的目的；同时阳离子型双子表面活性剂在水中电离成季胺盐和卤素离子，促使吸附到木材表面和内部的活性染料和木材纤维的羟基化学键合在一起，提高活性染料在木材上的上染率和固色率。阳离子型双子表面活性剂不仅代替了传统染色工艺中无机盐的作用，而且由于阳离子型双子表面活性剂的高表面活性、卓越的吸附性能、低的临界胶束浓度，使其作用比无机盐更强烈，达到提高木材上染率和固色率的目的。在本专利技术中，含有活性染料的乙醇水溶液中，活性染料的浓度为0.5%～2%，乙醇的浓度为50%～80%，阳离子型双子表面活性剂溶液的浓度为0.8%～1.2%。保温染色时间为3h～5h：水浴条件下的浴比为1:20～50。本专利技术中，预处理的步骤具体为：将待染色木材浸入NaOH溶液和第二表面活性剂溶液中进行第一次浸提，然后浸入H2O2溶液进行第二次浸提，干燥后得预处理后的木材。第一次浸提，把木材内部覆盖在纹孔上的抽提物用碱溶出来，打通液体在木材内部渗透的通道——纹孔；第二次浸提，把木材表面及内部的显色物质用双氧水漂白，使染色时的底色一致，木材染色均匀。第一次浸提步骤中，浴比为1:20～40，NaOH浓度为0.2%～0.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种木材的无盐染色方法，其特征在于，包括以下步骤：将预处理后的木材置于含有活性染料的乙醇水溶液和阳离子型双子表面活性剂溶液中染色，经沥干、皂洗、水洗、干燥后，得染色木材。

【技术特征摘要】
1.一种木材的无盐染色方法，其特征在于，包括以下步骤：将预处理后的木材置于含有活性染料的乙醇水溶液和阳离子型双子表面活性剂溶液中染色，经沥干、皂洗、水洗、干燥后，得染色木材。2.根据权利要求1所述的无盐染色方法，其特征在于，所述染色具体步骤为：将预处理后的木材置于反应容器中，向反应容器中添加含有活性染料的醇溶液和阳离子型双子表面活性剂溶液，振荡均匀后，在水浴条件下升温至30℃～70℃，保温染色。3.根据权利要求2所述的无盐染色方法，其特征在于，所述含有活性染料的乙醇水溶液中，活性染料的浓度为0.5%～2%，乙醇的浓度为50%～80%，所述阳离子型双子表面活性剂溶液的浓度为0.8%～1.2%。4.根据权利要求3所述的无盐染色方法，其特征在于，所述阳离子型双子表面活性剂为双十烷基二甲基溴化铵、二亚甲基-1,2-双(十二烷基二甲基溴化铵)、二亚甲基-1,2-双(十四烷基二甲基溴化铵)中的一种或多种。5.根据权利要求3所述的无盐染色方法，其特征在于，所述活性染料为活性红M-3BE、活性黄...

【专利技术属性】
技术研发人员：喻胜飞，刘元，李贤军，罗武生，胡嘉裕，唐玉莲，于天会，
申请(专利权)人：中南林业科技大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43