微波处理材染色装饰薄木及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种微波处理材染色装饰薄木及其制备方法，该制备方法包括以下步骤，首先对大尺寸的木材进行高强度微波处理，再对微波处理材使用染料进行染色，干燥后将木材浸渍树脂基胶黏剂或生物基胶黏剂，然后通过热压或冷压制备成微波处理染色材，对微波处理染色材进行刨切制备微波处理材染色装饰薄木。本发明专利技术解决了大尺寸木材染色过程中染液渗透性差，染液进入深度不够、装饰薄木物理力学性能较低、染色效果均匀性差的难题，降低了染色薄木的制备成本。本发明专利技术适用于家具、地板和装饰装修领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及木材加工领域，尤其涉及一种微波处理材染色装饰薄木及其制备方法，所得微波处理材染色装饰薄木可用于家具、地板和装饰装修领域。
技术介绍
木材渗透性是木材的重要物理特性之一，改善渗透性有利于木材的高效加工和利用。国内外对改善木材渗透性进行了大量的研究，传统的改善木材渗透性的方法有化学法、生物法及物理法三类：1)化学法通过化学药剂，置换纹孔膜中的抽提物质或降解纹孔膜，扩大纹孔膜塞缘之间的开口，使细胞流动通道扩大，从而改善木材的渗透性；2)生物法利用细菌、霉菌等微生物分解木材管胞具缘纹孔或射线细胞的纹孔，以增加木材渗透性；3)物理法利用激光或机械刻痕、蒸汽爆破、超声波、冷冻等预处理工艺提高木材渗透性。其中：采用化学法在造成环境污染的同时，由于加工和使用安全问题也限制了处理材的应用领域；微生物分解木材纹孔方法存在控制困难，处理速度慢；冷冻和蒸汽爆破等预处理存在处理时间长、处理效果差的问题。装饰薄木目前主要应用于实木复合地板、实木复合家具以及木质装饰材料的表面作为装饰面层。起初的装饰薄木采用具有美丽花纹的珍贵木材刨切或旋切而成，但是由于珍贵木材的缺乏，人们开发了薄木染色技术，即采用低质的人工林木材直接染色，或者旋切成薄木后通过计算机配色染成所需的颜色。但现有染色方法均存在木材渗透性差，染液浸渍深度不够，不均匀等问题。CN104369243A提供了一种超声波辅助木材单板染色的方法，改方法先对单板进行一定的预处理，然后将木材与染液一起放入染缸内进行染色，同时开启循环系统和加热系统，当温度达到要求后开启产生波辅助系统。该方法借助超声波打开木材单板中的流体通道为染料分子提供吸着位点，从而提高染色效果。但该方法只适用于0.5～1.5mm厚的木材单板染色，且染色过程需要加热，生产效率有限，能耗较高。CN102241039B提供了一种原木染色方法，所用染料在60℃条件下进行配制并用超声波处理30～50分钟，然后在常温下使用脉冲式浸渍机对木材进行染色。该方法获得的染色木材染色深度有限，且需要专门的脉冲式浸渍机进行染色，获得的产品为染色原木。木材浸渍树脂处理是提高木材力学强度改善木材尺寸稳定性的重要途径。CN102642223B公布了一种速生材的浸渍方法，该方法采用高压泵压注药液，当压力达到时停止压注，并保持压力小时。现有的染色薄木的制备方法都是使用薄木作为原料进行染色，生产效率低，成本高，且部分方法需要专业的染色设备。同时在树脂浸渍木材时均采用高压浸渍，存在加压压力高、浸渍时间长、树脂分布均匀差和生产成本高、效率低等问题。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
为了克服现有技术的缺陷，本专利技术的目的是提供一种微波处理材染色装饰薄木及其制备方法，该制备方法可以利用大尺寸锯材直接制备染色装饰薄木，其对木材进行高强度微波处理，使木材在短时间内产生宏观和微观裂隙，经微波处理后，木材的液体渗透性大幅度提高，能实现染液在木材中深入、均匀的分布；木材在微波处理后经过染色、树脂浸渍、压制成型得到微波处理材染色装饰薄木，相比传统的树脂高压浸渍的方法，本申请中所使用的树脂浸渍压力低、浸渍时间短、树脂在木材内部分布均匀，并且通过树脂浸渍和压缩处理，还能提高木材密度，改善染色木材的尺寸稳定性，进而提高染色装饰薄木的尺寸稳定性和强度、耐磨性能等性能。本申请方法总体工序短、处理周期短、便于连续工业化生产。为实现上述目的，本专利技术采取了以下技术方案：一种微波处理材染色装饰薄木，其原材料包括木材、染料和胶黏剂，所述原材料通过包含以下步骤的制备方法获得所述微波处理材染色装饰薄木：木材先经过高强度微波处理，再使用染料进行常压或加压染色，干燥后在压力0.1～3MPa，优选0.1～0.8MPa的条件下加压浸渍胶黏剂，再经过热压或冷压重组后刨切而成；其中：所述高强度微波处理使用微波频率为0.1～24GHz，优选为915MHz～2450MHz，微波源功率为1～300kW，优选为20～100kW的条件下处理5～180s。本专利技术还提供了上述微波处理材染色装饰薄木的制备方法，包括以下步骤：1)高强度微波处理：木材在微波频率为0.1～24GHz，优选915MHz～2450MHz、微波源功率为1～300kW，优选20～100kW的条件下处理5～180s；2)木材染色：将经过步骤1)的木材使用染料进行常压或加压染色；3)染色材干燥：将经过步骤2)的木材干燥；4)加压浸渍：在压力0.1～3MPa，优选0.1～0.8MPa的条件下对经过步骤3)的微波处理染色材进行胶黏剂浸渍；5)将浸渍完的木材进行热压或冷压重组后刨切成装饰薄木；可以根据使用需要将重组后的木材刨切成一定厚度的薄木。上述微波处理材染色装饰薄木或上述制备方法在另一种实现方式中，所述木材为整边锯材；所述高强度微波处理采用连续式高强度微波处理设备对木材进行处理，所述连续式高强度微波处理设备优选为连续隧道式高强度微波处理设备，使用连续隧道式高强度微波处理设备时微波体积功率为13kW/m3～4000kW/m3，优选为267kW/m3～1333kW/m3，隧道谐振腔腔体横截面尺寸0.3m×0.25m。本申请中微波体积功率的计算方法为：微波源功率/微波设备的隧道谐振腔腔体体积。上述微波处理材染色装饰薄木或上述制备方法在另一种实现方式中，加压染色时，染色的条件为：染色温度为室温，染色压力0.1～3MPa，优选为0.1～0.8MPa，染色时间5～180min，优选30～90min，更优选30～60min。上述微波处理材染色装饰薄木或上述制备方法在另一种实现方式中，所述染料以染液的形式被使用，染液包括染料和水，所述染料在染液中的浓度为0.5％～5％；优选的染液中还包括渗透剂和/或均染剂，渗透剂在染液中的浓度为0.05％～0.15％，均染剂在染液中的浓度为0.05％～1％。上述微波处理材染色装饰薄木或上述制备方法在另一种实现方式中，所述染料优选为水溶性染料，包括碱性染料、酸性染料、活性染料、直接染料和天然染料；所述渗透剂优选为十二烷基硫酸钠，所述均染剂优选为烷基酚聚氧乙烯醚。上述微波处理材染色装饰薄木或上述制备方法在另一种实现方式中，所述干燥为干燥至含水率10％～25％。上述微波处理材染色装饰薄木或上述制备方法在另一种实现方式中，所述浸渍的时间为5～60min；所述胶黏剂为树脂基胶黏剂或生物基胶黏剂，其中：所述树脂基胶黏剂分子量为100～20000，可以为100～1000，优选为无色透明的脲醛树脂、环氧树脂或各类改性热固性树脂；所述生物基胶黏剂为植物胶黏剂或动物胶黏剂，所述植物胶黏剂优选为大豆胶黏剂或淀粉胶黏剂；所述动物胶黏剂优选为各类蛋白胶黏剂。上述微波处理材染色装饰薄木或上述制备方法在另一种实现方式中，将浸渍完的木材进行热压成型，压缩率控制在15％～50％之间，热压温度为80～240℃，热压压力为2～50MPa，热压时采用一次加压到最大压力的方法，当压缩厚度达到设计厚度时保温保压，热压时间5～120min，达到时间后直接卸压，得到微波处理材染色重组木材，再将木材刨切成需要厚度的染色薄木；或将染本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波处理材染色装饰薄木，其特征在于，其原材料包括木材、染料和胶黏剂，所述原材料通过包含以下步骤的制备方法获得所述微波处理材染色装饰薄木：木材先经过高强度微波处理，再使用染料进行常压或加压染色，干燥后在压力0.1～3MPa的条件下加压浸渍胶黏剂，再经过热压或冷压重组后刨切而成；其中：所述高强度微波处理使用微波频率为0.1～24GHz，优选为915～2450MHz，微波源功率为1～300kW，优选为20～100kW的条件下处理5～180s。

【技术特征摘要】
1.一种微波处理材染色装饰薄木，其特征在于，其原材料包括木材、染料和胶黏剂，所述原材料通过包含以下步骤的制备方法获得所述微波处理材染色装饰薄木：木材先经过高强度微波处理，再使用染料进行常压或加压染色，干燥后在压力0.1～3MPa的条件下加压浸渍胶黏剂，再经过热压或冷压重组后刨切而成；其中：所述高强度微波处理使用微波频率为0.1～24GHz，优选为915～2450MHz，微波源功率为1～300kW，优选为20～100kW的条件下处理5～180s。2.一种权利要求1所述微波处理材染色装饰薄木的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)高强度微波处理：木材在微波频率为0.1～24GHz，优选915～2450MHz、微波源功率为1～300kW，优选20～100kW条件下处理5～180s；2)木材染色：将经过步骤1)的木材使用染料进行常压或加压染色；3)染色材干燥：将经过步骤2)的木材干燥；4)加压浸渍：在压力0.1～3MPa的条件下对经过步骤3)的微波处理染色材进行胶黏剂浸渍；5)将浸渍完的木材进行热压或冷压重组后刨切成装饰薄木。3.根据权利要求1所述的微波处理材染色装饰薄木或权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述木材为整边锯材；所述高强度微波处理采用连续式高强度微波处理设备对木材进行处理，所述连续式高强度微波处理设备优选为连续隧道式高强度微波处理设备，使用连续隧道式高强度微波处理设备时微波体积功率为13～4000kW/m3，优选为267kW/m3～1333kW/m3。4.根据权利要求1所述的微波处理材染色装饰薄木或权利要求2所述的制备方法，其特征在于，加压染色时，染色的条件为：染色温度为室温，染色压力0.1～3MPa，优选为0.1～0.8MPa，染色时间5～180min，优选30～90min，更优选为30～60min。5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：林兰英，傅峰，周永东，徐恩光，
申请(专利权)人：中国林业科学研究院木材工业研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11