一种化学变色剂诱导木材变色的方法技术

本发明专利技术公开了一种化学变色剂诱导木材变色的方法。该方法是先在木材表面涂敷前驱体物质溶液，干燥后再向木材表面涂敷变色剂，再次干燥,完成木材的变色，制得成品。本发明专利技术可以改善木材化学变色后的颜色饱和度，使木材变色后的颜色更易显示，不仅具有优越的渗透性能，木材变色层结合强度更高，抗流失性更好，而且其呈现的颜色自然漂亮、纹理更加清晰、层次感更强、色彩更加丰富。

A method of wood discoloration induced by chemical discoloring agent

The invention discloses a method for inducing wood discoloration by chemical discoloring agent. The method is to coat the precursor material solution on the wood surface first, then coat the discoloring agent on the wood surface after drying, and then dry again to complete the discoloration of the wood and produce the finished product. The invention can improve the color saturation of wood after chemical discoloration, make the color of wood easier to display, not only has superior permeability, higher bonding strength of wood discoloration layer and better resistance to loss, but also presents natural and beautiful color, clearer texture, stronger hierarchy and richer color.

【技术实现步骤摘要】
一种化学变色剂诱导木材变色的方法
本专利技术涉及一种化学变色剂诱导木材变色的方法，属于木材制造领域。
技术介绍
近年来，我国对于木材资源特别是天然珍贵木材的需求越来越大，但是我国本身的木材资源不断的减少，需要大量的从外进口，我国木材资源严重匮乏，尤其是天然珍贵硬阔叶材，为了尽量提高木材的经济附加值，大范围的使用木材单板来进行木制品的表面装饰成为了发展的主要的趋势。木材有着非常好的力学性能和装饰性，在使用过程中，对木材的表面修饰是在木材使用过程中的一个必不可少的过程。传统的木材涂饰方式大都为油漆添加染料涂饰，降低了木材纹理清晰度，木材本身颜色失真，天然纹理也被覆盖，颜色过于一致，木材的天然性也大大的降低。目前常用的木材中，有些木材与一些化学试剂进行显色反应后呈现的颜色浅，颜色饱和度低。因此在不使用染料的前提下，通过物理、化学的方法诱发木材进行变色，使其获得均匀美观而且自然的颜色，保留木材原有的自然纹理，是木材颜色优化研究的一个亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种化学变色剂诱导木材变色的方法。本专利技术可以改善木材化学变色后的颜色饱和度，使木材变色后的颜色更易显示，不仅具有优越的渗透性能，木材变色层结合强度更高，抗流失性更好，而且其呈现的颜色自然漂亮、纹理更加清晰、层次感更强、色彩更加丰富。本专利技术的技术方案：一种化学变色剂诱导木材变色的方法，该方法是先在木材表面涂敷前驱体溶液，干燥后再向木材表面涂敷变色剂，再次干燥,完成木材的变色，制得成品。上述的化学变色剂诱导木材变色的方法，所述的变色剂按重量份包括变色物质5-30份、固色剂1-5份、表面活性剂10-100份和水800-970份；所述的变色物质为含铁离子、亚铁离子、铬离子或锰离子的金属盐溶液；所述的前驱体溶液为黄酮或酚类物质溶液。前述的化学变色剂诱导木材变色的方法，所述的变色物质是硫酸亚铁溶液。前述的化学变色剂诱导木材变色的方法，所述的黄酮或酚类物质溶液的质量百分浓度为0.5％-3％。前述的化学变色剂诱导木材变色的方法，所述黄酮类物质为黄芩苷、水飞蓟素、甘草苷、芦丁或槲皮素；所述酚类物质为厚朴酚或麦芽酚。前述的化学变色剂诱导木材变色的方法，所述的前驱体溶液报包括麦芽酚10份和水930份。前述的化学变色剂诱导木材变色的方法，所述固色剂包括阳离子型季铵盐,所述阳离子型季铵盐为氯化十六烷基吡啶或溴化十六烷基吡啶；所述表面活性剂为聚氧乙烯20油醚、烷基酚聚氧乙烯醚、烷基磺酸钠或十二醇硫酸钠。前述的化学变色剂诱导木材变色的方法，所述的固色剂还包括紫外线吸收剂，所述紫外线吸收剂与阳离子型季铵盐以1：1进行配比，所述紫外线吸收剂为氧苯酮、水杨酸苯酯、2-(2ˊ-羟基-5ˊ-甲基苯基)苯并三氮唑、2，4-二羟基二苯甲酮或2-羟基-4-甲氧基二苯甲酮。前述的化学变色剂诱导木材变色的方法，所述变色剂包括硫酸亚铁20份、氯化十六烷基吡啶1份、水杨酸苯酯1份、烷基磺酸钠60份和水910份。前述化学变色剂诱导木材变色的方法，在向木材单板涂覆前驱体物质溶液前，先将木材单板置于密闭的处理罐中，向处理罐内喷加蒸气使处理罐内温度升高至100-185℃，且保持蒸气压力处于不饱和状态。与现有技术比较，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术改进了木材变色的方法以及木材变色方法中的成分,诱导木材进行变色，经过两次处理，可以大幅度的改善木材化学变色后的颜色饱和度，呈现的颜色自然漂亮、纹理更加清晰、层次感更强，而且木材单板变色的方法操作简单，加工过程更为环保，并具有很好的抗菌抗蛀虫能力。本专利技术第一步先对木材涂覆一种前驱体的黄酮或酚类物质溶液，黄酮类或酚类化合物易被氧化改变木材本身的颜色，有些会与过渡金属离子形成配位化合物导致颜色加深，所以本专利技术采用两步法对木材进行诱导变色，第一步先对木材涂覆一种前驱体的化学试剂，再次涂覆变色剂，大幅度的改善了木材化学变色后的颜色饱和度，使其呈现的颜色更加具有辨识度。而且反应后的颜色自然、纹理清晰，颜色随着年轮及成分变化有层次感。相比市场上常用的如偶氮类染料，毒性更小，对木材的渗透性更强，着色材层次感强，无需加热即可反应。同时，铜离子有很好的杀菌抗菌能力，变色后的单板抗菌能力、抗虫蛀能力有了很好的改善，为优化木材颜色提供新思路和新方法，对提高木材品质和木材的科学加工与高效利用具有重要的意义和实用价值。(2)本专利技术中利用黄酮或酚类物质溶液作为木材化学变色前驱体的化学试剂，使木材单板中的木材分子对黄酮或酚类物质进行吸附，木材中单宁分子与金属离子反应后，自身氧化成醌而颜色加深，并通过黄酮或酚类物质与金属离子形成配位化合物，使木材中单宁分子自身氧化成醌的颜色更加加深。而且金属离子与木材单板中吸附的黄酮或酚类物质也会形成稳定化学键，使金属离子与木材表面涂覆黄酮类物质的结合强度更高，抗流失性更强。(3)木材化学变色剂中的原料成分还包含紫外线吸收剂，木板单板变色后的颜色稳定性和耐光性也有了大幅度的提高，而且木材化学变色剂在使用过程中无需加热，制做方式简单，木材化学变色的反应快，处理工艺较为简单。(4)作为进一步的优选，在向木材单板涂覆前驱体物质溶液前，先将木材单板置于密闭的处理罐中，向处理罐内喷加蒸气使处理罐内温度升高至100-185℃，且保持蒸气压力处于不饱和状态。该工序可以有效地抽提出木材内的部分空气和部分内含物，打通变色剂的渗透渠道，提高变色剂的变色效果和渗透率，以及变色剂在木材上的附着度。(5)采用本专利技术制得的变色木材，并按常规检测标准对变色部分进行项目检测，木材单板中变色层渗入深度达到4～8mm，较传统的油漆添加染料修饰的表层作色方法更加具有的渗透率，而且更为的环保，无甲醛等有害气体的污染。对木材单板的变色层进行耐磨性检测，较传统油漆表层作色方法相比，耐性系数提升了2倍以上。利用化学力显微镜技术对铜离子与木材表面吸附的黄酮或酚类物质分子中形成的化学键进行成像显示，木材化学变色剂中铜离子与木材表面吸附的黄酮或酚类物质分子中形成的化学键的键能远远大于传统方法中使用染色剂对木材进行染色剂形成色素分子与木材分子之间的范德华力和氢键，而且其化学键的排列方式和组合更具有规则性和连续性，因此木材单板上的变色层结合牢度强，抗流失性更好。附图说明：图1：本专利技术制得的变色木材与常规方法制得的染色木材的对比图A；图2：本专利技术制得的变色木材与常规方法制得的染色木材的细菌菌落的光学显微镜成像对比图；图3：本专利技术制得的变色木材涂覆黄酮或酚类物质溶液或变色剂与常规方法制得的染色木材效果对比图。图4：蒸气压力饱和状态下的相应的蒸气温度数据图A；图5：蒸气压力饱和状态下的相应的蒸气温度数据图B；图6：本专利技术制得的变色木材在不同蒸汽压力和温度下的颜色层渗透率；图7：本专利技术制得的变色木材和常规方法制得的染色木材的化学力显微镜图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不作为对本专利技术限制的依据。实施例1：一种化学变色剂诱导木材变色的方法：按下述质量份比例分别在不同容器中加入黄酮类物质溶液和变色剂的原料，混合搅拌均匀；黄酮类物质溶液甘草苷5g、水950g；变色剂氯化铁10g、溴化十六烷基吡啶1g烷基磺酸钠40g、水945g。利用上述的黄酮类物质溶液和变色剂对白橡木材质的木本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种化学变色剂诱导木材变色的方法，其特征在于：该方法是先在木材表面涂敷前驱体溶液，干燥后再向木材表面涂敷变色剂，再次干燥,完成木材的变色，制得成品。

【技术特征摘要】
1.一种化学变色剂诱导木材变色的方法，其特征在于：该方法是先在木材表面涂敷前驱体溶液，干燥后再向木材表面涂敷变色剂，再次干燥,完成木材的变色，制得成品。2.根据权利要求1所述的化学变色剂诱导木材变色的方法，其特征在于：所述的变色剂按重量份包括变色物质5-30份、固色剂1-5份、表面活性剂10-100份和水800-970份；所述的变色物质为含铁离子、亚铁离子、铬离子或锰离子的金属盐溶液；所述的前驱体溶液为黄酮或酚类物质溶液。3.根据权利要求2所述的化学变色剂诱导木材变色的方法，其特征在于：所述的变色物质是硫酸亚铁溶液。4.根据权利要求2所述的化学变色剂诱导木材变色的方法，其特征在于：所述的黄酮或酚类物质溶液的质量百分浓度为0.5％-3％。5.根据权利要求4所述的化学变色剂诱导木材变色的方法，其特征在于：所述黄酮类物质为黄芩苷、水飞蓟素、甘草苷、芦丁或槲皮素；所述酚类物质为厚朴酚或麦芽酚。6.根据权利要求1-5任一项所述的化学变色剂诱导木材变色的方法，其特征在于：所述的前驱体溶液报包括麦芽酚10份和水...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙伟圣，孙芳利，曹惠敏，金春德，
申请(专利权)人：浙江农林大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33