一种实木的染色方法技术

本发明专利技术公开了一种实木的染色方法，属于木材染色领域。其步骤包括配置染液，将实木浸泡在染液中，染色后的实木取出后在常温常压下堆放5～7d；将步骤(3)处理后的染色实木干燥至含水率12％以下，再次送至干燥窑，采用喷射高温蒸汽2～3h，进行快速升温至70～80℃，保温5～6h，再进行高温干燥，最高温度达110～115℃，保持20～25h，使其含水率干燥至12％以下，完成对染色实木的高温快速干燥处理。本发明专利技术使用食用色素对实木的染色，符合国家的标准，实现了上色更快，着色力强等优点，且不会对人体造成伤害。

【技术实现步骤摘要】
一种实木的染色方法
本专利技术属于木材加工
，具体地说，涉及一种实木的染色方法。
技术介绍
木材染色是染料与木材发生化学或物理化学反应，使木材具有一定坚牢色泽的加工技术。木材染色处理可以改善木材的视觉特性和装饰性能，提高木材利用价值。经染色加工后的木材可用于建筑室内装修与家具生产。木材本身属于一种非均质的毛细孔材料，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性基团如羟基(-OH)，羧基(-COOH)等，染料随水溶液通过木材毛细管通道，拖过细胞壁扩散后可沉降在纤维表面上，使得木材染色。染料染色过程为吸附，染料由溶液迁移到纤维表面；扩散，染料由纤维表面向纤维内部扩散；固着，扩散到纤维内的染料与纤维结合；纤维上的染料与纤维间的作用力有范德华力、氢键力、离子键、共价键、配价键，不同的染料染色机理是不同的。目前木材染色大多采用酸性染料和其他一些染料。木材使用的酸性染料(阴离子染料)，是一类含有酸性基团(如磺酸基钠(RS03Na)的水溶性染料)，在酸性水溶液中染色，其染色功能是靠在酸性溶液介质中易电离形成带负电荷的磺酸基(RS03-)与带正电荷的被染物相吸引，而木纤维浸泡在酸性溶液中，带正电荷的氢离子很快扩散到木纤维内，中和了显负电性的(-COO-)基团，使整个木纤维带正电荷，因此，带负电荷的磺酸基与带正电荷的木纤维在亲合力的作用下相吻合，其色牢度由亲合力的大小决定，酸性染料的耐光性和化学稳定性好。其存在染料不易进入木材，比如酸性染料，需要长时间重复在不锈钢容器蒸煮，且添加各种助剂。蒸煮产生的蒸汽对操作工身体影响较大，特别是视力伤害，会产生色盲；同时会产生许多废水和废液；另外现有的实木染色基本上先通过旋切或刨切的工艺对实木加工成若干单板，单板基本在1.5mm左右，对单板进行染色，染色后的单板，再涂胶叠加后压缩成方材。其本质上仍然是单板的染色工艺。而选用食用级的染料，食品染料在木材染色上着色力，以及干燥等的缺陷，使得食用色素很难用于实木的染色。虽然在木纤维上有参与相关的天然染色剂的研究，比如韩国专利KR1020160106841A，专利技术名称为：木质纤维用天然染料染色方法，但其仅仅为对木材纤维进行染色，木材纤维本身通过机械的研磨成细末状，已经不存在渗透性难点的克服，但是其本质上属于木质纤维，其染色后的材质物理性能上不能与实木相比，且其与染色剂的接触面比较大，造成了染色剂的过度浪费，同时因为其细度小，在干燥上，以及在其后期制备纤维板材上，其日晒牢度无法实现。
技术实现思路
1、要解决的问题针对现有技术只能对单板厚度较小的木材进行染色，且上色慢，上色后容易失色的问题，本专利技术提供一种实木染色方法。通过本专利技术使用食用色素对实木的染色，符合国家的标准，实现了上色更快，着色力强，且能对整块实木进行染色。2、技术方案为解决上述问题，本专利技术采用如下的技术方案。一种实木的染色方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配置染液：将食用色素置于容器中，加入60～75℃水，搅拌，保温50～60℃，溶解，制得质量百分比浓度3～11％的染液；(2)将实木浸泡在步骤(1)制备的染液中，水浴温度保持60～75℃，浸泡3～5h后取出；(3)将步骤(2)中染色后的实木取出后，在常温常压下堆放5～7d；(4)将步骤(3)处理后的染色实木干燥至含水率12％以下，再送至干燥窑，采用喷射高温蒸汽2～3h，升温至70～80℃，保温5～6h，再进行高温干燥，高温干燥温度为110～135℃，保持20～25h。优选的，步骤(4)之后还包括对步骤(4)得到的实木的表面进行刨切或砂光，去除表面的浮色。对木材表面进行刨切或砂光，能够实现去除表面的浮色，去除残留的极微量的十二水合硫酸铝钾。优选的，所述步骤(1)中的食用色素为胭脂虫红、菊花黄、柠檬黄、茄子皮红色素、水溶性姜黄色素和水溶性红曲色素中的任意一种或几种。经过专利技术人实验，上述色素都能实现类似效果。优选的，所述步骤(1)中所述染液由食用色素、十二水合硫酸铝钾和水配制而成，其中食用色素质量百分比浓度为2～4％，所述十二水合硫酸铝钾的质量百分比浓度为1％～7％。所述十二水合硫酸铝钾的质量百分比浓度再进一步优选为1％～3％，十二水合硫酸铝钾与食用色素进行配合，能够促进水溶性食用色素在木材纤维的中扩散，十二水合硫酸铝钾、水溶性食用色素、木材纤维能够实现络合，使得着色更牢固。十二水合硫酸铝钾的质量百分比浓度为1％～7％时，能够使得十二水合硫酸铝钾基本全部络合在木材纤维上，使得十二水合硫酸铝钾在木材内部及外表面的残留量及其微量，对于木材外表面残留的微量十二水合硫酸铝钾只要用水冲洗，就能实现基本无残留，再干燥即可。优选的，所述步骤(1)中所述染色时的浴比为1:(3～6)。优选的，所述实木为杨木或辐射松。优选的，所述步骤(2)中，实木浸泡是在超声波的作用下进行浸泡。优选的，所述步骤(2)中，所述超声波功率为200～400w。在超声条件下，进行浸泡，加快了染液在木材纤维中的扩散速度，同时也扩散的更均匀，使得木材上色均一，减少了木材纤维中染色不均一的问题，更具实用价值。同时也使得染液与木材纤维络合更牢固。优选的，所述步骤(2)中实木浸泡完成后，放入磁场中，变换磁场的强度和方向，所述磁场的强度为0～100mT。将实木放入磁场强度为0～100mT的磁场中，变换磁场的强度和方向，能够快速的进一步实现染液在木材纤维中的扩散速度，同时也扩散的更均匀，使得木材上色均一，减少了木材纤维中染色不均一的问题，更具实用价值。同时也使得染液与木材纤维络合更牢固。优选的，所述步骤(4)中升温至70～80℃为程序升温，每间隔1～2min升温10～15℃。3、有益效果相比于现有技术，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术通过采用食用色素对整块实木进行染色，木材染色深度可达8-10mm，上染率可达95％，大幅度提高了相关指标。相比现有技术，能够实现整块实木的染色。本专利技术通过将水溶性的食用色素溶解后，配制成质量百分比浓度3～11％的染液，再在水浴温度保持60～75℃，浸泡3～5h，在此综合条件下，水溶性的食用色素能够快速的进入木材纤维中，同时实现了染液初步固定在木材外部及内部的纤维中。本专利技术的步骤(4)中先将实木干燥至含水率12％以下，再通过精确控制喷射蒸汽流量和压力，实现快速的程序升温，每间隔1～2min升温10～15℃，从而快速升温至70～80℃，从而不会对已经和木材纤维结合的染液造成破坏，同时程序升温也促进了染液在木材纤维中进一步均匀扩散，使得木材染色均一，同时程序升温也促使了染液与木材纤维的进一步牢固结合，进一步提高了木材的固色率，然后再在110～135℃，保持20～25h，由于前期在70～80℃下，染液已经和木材纤维形成了类似配合物的结构，此种结构在110～135℃极其稳定，在110～135℃，保持20～25h，进一步加强其络合作用的同时，又不破坏其结构，而如果温度低于110℃则，则这种加强作用很弱，至少要一周以上才能实现某种程度的上色后不掉色，如果温度高于135℃，则很容易掉色，反而起到了相反作用。高温干燥温度进一步优选为110～125℃，高温干燥温度最优选为115～120℃，在此温度下，上染率和固色率显著提高；(2)对木材表面进行刨切或砂光，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实木的染色方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配置染液：将食用色素置于容器中，加入60～75℃温水湿润后搅拌均匀，保温50～60℃进行溶解，制得质量百分比浓度3～11％的染液；(2)将实木浸泡在步骤(1)制备的染液中，水浴温度保持60～75℃，浸泡3～5h后取出；(3)将步骤(2)中染色后的实木取出后，在常温常压下堆放5～7d；(4)将步骤(3)处理后的染色实木干燥至含水率12％以下，再送至干燥窑，采用喷射高温蒸汽2～3h，升温至70～80℃，保温5～6h，再进行高温干燥，高温干燥温度为110～135℃，保持20～25h。

【技术特征摘要】
1.一种实木的染色方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配置染液：将食用色素置于容器中，加入60～75℃温水湿润后搅拌均匀，保温50～60℃进行溶解，制得质量百分比浓度3～11％的染液；(2)将实木浸泡在步骤(1)制备的染液中，水浴温度保持60～75℃，浸泡3～5h后取出；(3)将步骤(2)中染色后的实木取出后，在常温常压下堆放5～7d；(4)将步骤(3)处理后的染色实木干燥至含水率12％以下，再送至干燥窑，采用喷射高温蒸汽2～3h，升温至70～80℃，保温5～6h，再进行高温干燥，高温干燥温度为110～135℃，保持20～25h。2.根据权利要求1所述的实木的染色方法，其特征在于，步骤(4)之后还包括对步骤(4)得到的实木的表面进行刨切或砂光，去除表面的浮色。3.根据权利要求1所述的实木的染色方法，其特征在于，所述步骤(1)中的食用色素为胭脂虫红、菊花黄、柠檬黄、茄子皮红色素、水溶性姜黄色素和水溶性红曲色素中的任意一种或几种。4.根据权利要求1-3任意一项所述的实木的染色方法，其特征在于，所述步骤(1)中所述染液由食用...

【专利技术属性】
技术研发人员：张耀丽，王旋，王军锋，闻靓，王卫东，高婧淑，朱越骅，朱玉慧，蒯炳斌，
申请(专利权)人：南京林业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32