全 文 ：尾巨被仿黑胡姚的染色工艺研究
彭万喜 , 李凯夫 , 何嘉凤 , 权朝艳 , 曾 自立
(华南农业大学林学院 , 广州 , 5 106 42 )
摘 要 : 利 用简洁的工序 , 探索尾巨按仿黑胡桃的染色工艺 , 结果表明 : 对 0 . 65 ~ 厚的尾 巨按薄木染色 , 薄木不经漂 白处理 , 添加所研制的渗透剂WX I , 可直接染成黑胡桃 色 , 染透仅需 40 m in ,
染液总浓度不大于 .0 3%。 , 并且可以连续利用 3 次 ; 由于尾 巨按木材早晚材上 色不一 , 处理材 纹
理清晰 , 可 以直接用于仿黑胡桃薄木贴 面 。
关键词 : 尾巨按 ; 黑胡桃 ; 染 色 ; 薄木
中图分类号 : T Q351 文献标识码 : A 文章编号 : 10 1一0 3 6X (2 0 5 )0 2一 001 5一。
S t u d y o n d y e i n g t e c h n iq u e t im o r m o u n t a i n
g u m X if o o d e d gu m
v e n e e r fo r b la e k w a l n u t
P E N G W a n
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,
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Z E N G 2 1
一
11
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S o u th C h i n a A igr e
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G u a n g z h o u 5 10 6 4 2
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A b s t ar e t : T h e s im P li if e d w o ikr
n g Por e e s s w a s a d 0 P et d i n ht i s Pap e r i n o dr e r ht a t V e n e e r o f T im o r M o u n t a i n
G u m x lF o o d e d G u m w a s u s e d ot i而 at te ht e v e n e e r o f b l a e k w吐 n u t 、 T h e er s u lt s h o w e d ht at n o t b le ac h e d V e n e e r
o f T im o r M o u n t ia n G u m x lF o o d e d G u m
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s t ia n i n g s o l u t io n w iht ht e l a et 一 m o d e l P e n n e aet ag e n t w h i e h e o d e n a m e 15 WX I
.
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e s tia n i n g s o l u ti o n e o u ld
be u s e d ht l r d l y an d i ts c o n s i s et n c y w a s o ul y o
·
3喻 . Th e etr aet d v e n e e r , w ih e h m ac or s e o P i e fe at u r e w a s a s s im i lar
a s b l a e k w a l n u t
,
h a d d i s t i n e t t e x t u er an d e o u ld w a s u s e d t o v e n e e r
K e y w o r d s : t im o r m o u n t ia n g u m x fl o o d e d g u m : b lac k w al n u t : d y e : v e n e e r
按树 , 绝大多数起源于澳大利亚 , 先后被引种到
12 0 多个国家和地区 , 成为世界著名速生树种 , 其中
有 20 多种按树已成为世界最重要的人工造林树种 。
按树在我国发展很快 , 现已成为我国南方最重要的工
业原料林树种 , 素有北 “ 杨 ” 南 “ 按 ” 之称 l] 。 其中
收稿日期 : 2以只一 1 2一 14
作者简介 : 彭万喜 ( 19 7 4一 ) , 男 , 博士研究生 。
基金项目 : 华南农业大学大学生科技创新项 目 (L 0 4 0 7 7) 和广东省
农业攻关项目 (29 0 一 H93 0 3)
尾巨按 (E u e a ly P t u s u r o Ph y l la S . T . B l a k e X E . g r a n d i s
w
.
iH n xe M ia de n) 是我国南方的一种优势树种 , 兼
具尾叶按 、 巨按生长快 , 干形通直 、 制浆得率高等优
点 , 可用于制浆造纸 , 纤维板 、 胶合板和实木家具 。
但由于按树的生长应力和干燥应力大 、 脆心 、 端部 易
开裂 、 机械加工和胶合及涂饰较难 2[] , 目前仅主要用
于薪炭林 、 支杆 、 木片 , 并没有充分发挥这一速生优
良树种的优势 , 也没有得到合理的高附加值利用 , 其
中尾 巨按在这方面的研究尚未开展 。 因此 , 本文针对
尾巨按对薄木染色新工艺进行了研究 。
DOI : 10. 13594 /j . cnki . mcjgjx . 2005. 02. 004
1材料与方法
1
.
1材 料
尾巨按 , 由广东省阳江市林业局提供 , 5 . 5年生 ,
径级 1c6 m 一 2 c0 m , 刨切薄木试件规格 : 长 x 宽 x 厚
= 2 0 0 x 10 0 x 0
.
6 5m m
, 含水率 12 士 0 . 2% 。
染料 : 酸性黑 1 0 B , 酸性橙 n ; 自制渗透剂WX , ,
约 6 5 0 元 /吨 。
1
.
2 工艺
薄木 (刨切 )一浸染 (常压 、 85 ℃ 一 9 0 ℃ ) ” 清洗
一干燥 ~ 薄木 。
1
.
3 方法
配制 0 . 1喻的酸性橙 n 溶液 , 然后根据选定的试
验因素与水平 (见表 l ) , 按照上述工艺 , 采用 L g ( 3勺
正交表进行试验 , 每个试验平行处理 4片薄木 , 共计
36 片 。 试件处理后 , 将每组的其中 2个试件在室温
下气干至含水率为 14 士 0 . 2% , 利用 W SC 一 S 型测色
色差计随机检测处理材三处的 CI E ( 19 7 6) 表色系的
L’ 、 a’ 、 b’ , 记录每组试验的 2个试件的 U 、 a’ 、 b’ 平
均值。 将每组的另外 2个试件一起放入烘箱 , 在 or s ℃
条件下 , 烘干到含水率 14 士 .0 2% , 再检测 L’ 、 a’ 、
b’ , 记录每组试验的的 2 个试件 L’ 、 a’ 、 b’ 平均值 ,
结果见表 2 , 极差分析见表 3 。
表 , 正交试验因子与水平
水平 V浪戊 木
(倍 )
时间 渗透剂浓度
( 0/ )
酸性黑浓度
(喻 )
2 结果分析与讨论
本试验仅反映在一定范 围内的某些变化趋势 。
从表 3结果看出 , 选择的 4个因素对尾 巨按薄木染色
的影响效果是不同的 。 极差 R 值愈大 , 反映该因素
的水平变动对其性能指标的影响也愈大 , 由极差分
析得到影响染色效果的工艺因素的顺序 。
2
.
1 浴比与染色效果
由表 3知 , 浴比对于试件的 L’ 、 a’ 和 b’ 影响比
较显著 。 这是因为随着浴比的增大 , 染料的总 t 增
加 , 染料分子与薄木接触的几率增大 , 使染色速度加
大 , a’ 和 b’ 向负值方向增大 , 试件颜色逐步经绿 、 篮
变黑色 。 而浴比对于色差的影响则比较弱 , 这是因为
染料之间的调色与颜料不同 , 颜料相互之间一般不
发生反应 , 而染料之间一般都会发生反应 , 再加上新
研制的渗透剂具有活化酸性黑 1 0B 、 酸性橙 n 的作
用 , 促使木材染色向预定目标着色 , 因而浴比对色差
影响相对较弱 。
.2 2 处理时间与染色效果
从表 3中可以看出 , 随着染色时间的延长 , L’ 和
,且,`,J…0510巧回ú
2046
42`U
,二,`内j
表 2
编号 浴比
A
(倍 )
时间 B
(而 n )
渗透剂
浓度 B (yo0 )
酸性黑
浓度 D (yo0 )
试验结果
气干 (室温 ) 烘干 ( 10 5℃ )
L * a * b * L * a * b *
染透
.346584…78593 一 0 . 24 0. 2. 8 0 . 7 90 . 9 6 4 . 94一 1 1 . 3 6一 12 . 6 5 109 .714 9 . 615 6 . 9 4 .9 6一 1 1 . 4 8
.5
一
3
.
.
5
一
2
.
一
1 1
.
9 7
一
9
.
85
一
1 1
.
19
一
13
.
8 7
一
17
.
9 5
一
16
.
3 7
一
1 1
.麟
情况
N O
O K
0 K
N O
O K
0 K
N O
O K
0 K
Ré60`1.0产9,二,乎内à`了O声,`ZC八石矛6口.二二ù卫目且J己58.278…24.-9n137巧fl,产91ùbgOQù,ó傀J0飞à
10气曰飞àOō哎口9,1、J`U,,Q了RùO八矛`1.jldd工ù.,且,`凡J八jl.工,飞J,1.…0510巧2046,`2,46l,`J4气ù6了On
注 : 黑胡桃木样品的颜色值 : U = 一 12 .7 7 , a’ = 2 . 18 , b’ = 一 .5 4 ; 淡色 : 一 227 .3 , 红色 : 一.6 41 , 黄色 : 一 or .2 o4
裹 3正交试验结果极差分析
性能指标
8 7 4 0
水平
K一J
L
*人
一
1 2 4
.
4 3
一
8 1 4
.
7 0
一
18 2
.
1 3
48
.
7 6
1 4 0
.
2 3
15 3
.
6 3
17 9
.
4 0
C
一
1 61
.
一
15 1
.
一
1 6 0
.
1 3
.
5 1
勒R j
因素主次
0
.
5 0
一
3
.
02
一
3
.
8 5
5
.
2 6
一
2
.
1 3
一
2
.
1 6
一
2
.
0 9
0
.
08
一
2
.
8 1
一
1
.
94
一
2
.
2 6
0
.
8 3
j Kl勒 sR j
因素主次
4 3
.
2 9
A> B>D >C
一
2
.
8 1
一
1
.
99
一
1
.
5 7
1
.
3 6
A> B>D >C
b
. 上
一
9
.
5 6
一
1 1
.
5 4
一
1 4
.
5 9
1 6
.
8 6
一
1 0
.
5 9
一
1. 2 4 6
一
1 2
.
5 5
一
11
.
34
一
1 0
.
7 2
一
1 3
.
7 2
3
.
5 9
一
9
.
5 1
一
1 4
.
1 3
一
1 2
.
5 1
5
.
5 6
j Kl勒 sR j
因素主次
j Kl勒R j
L
. T
18 3
.
7 3
7 1 4
.
7 3
7 1 6
.
6 3
4 4
.
5 3
一
1 60
.
7 4
一
7 1 4
.
1 0
一
15 5
.
5 3
1 2
.
2 0
1 35
.
7 3
7 5 1
.
7 1
15 2
.
2 0
1 4
.
60
因素主次
2
.
68
A>D >C > B
一
7 1 3
.
8 7
一
15 1
.
7 0
一
17 3
.
5 3
8 3
.
33
A>D > B>C
0
.
8 3
1
.
25
A> B>D >C
一
1 0
.
92
一
1 3
.
1 0
一
1 2
.
4 9
. 2 4
A>D >C > B
一
2
.
4 3
一
2
.
2 4
一
2
.
7 1
0
.
30
一
2
.
2 2
一
2
.
3 0
一
2
.
1 3
0
.
1 1
a’ 在 向负值方 向增大 ,
试件颜色在逐步接近黑
色 。 这是由于薄木染色
的过程是染料分子在单
板中渗透 , 同时又被吸
着的过程3I] , 染料上染是
一个逐步而缓慢的吸附
过程 。 吸附首先发生在
单板表面 , 继而通过细
胞腔和细胞间隙等大孔
隙系统向木材内部扩散 ,
再通过细胞壁微毛细管
系统 向内渗透 , 最后进
入细胞壁无定型区 l4] 。 也
就是说 , 处理时间越长 ,
着色越充分 , 所以处理
时 间对试件的 L ` 、 色差 、
a’ 影响比较显著 , 对 b `则
显得比较弱 。 染色时间
是染色过程中十分重要
的因素之一 , 在染色过
程中将决定 工时消耗 、
生产周期 与生 产效率 ,
是直接影响经济效益的
重要因素 , 因此 , 在保证
质量的前提下 , 要求染
色时间越短越好 。 当然
染色时间与被染试件的
厚度有关 , 它随试件厚
度增大而增长 4I] 。
.2 3 渗透剂用工与染
色效果
木材染色过程涉及
木材性质 、 染料性质 、 染
料在木材中的渗透以及
染料在木材纤维上的附
着和与木材的结合等几
个方面 , 其中染料的渗
透是前提 , 附着和结合
为最终 目的 。 染液在木
16.0532
ljK勒jR
因素主次
一
9
.
4 7
一
11
.
6 4
一
15
.
3 2
17
.
9 9
一
1 1
.
7 3
一
10
.
99
一
13
.
70
3
.
1 2
一
9
.
2 6
一
14
.
4 3
一
12
.
7 3
5
.
76
ljK勒心jR
b
. 丫
9
ù 11尹Où、à79féù勺Q了内J642内、é09409气曰,口一、ù7工téR42伟JI67
.
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一吕0QO2. 1.2戈曰内,à…2326 9475.8△ E . 上
因素主次
K l j
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因素主次 B > D > C > A
内J盛I.Q少ù6O声ǎ6内jZ
.…,`QU09,`4内、ùO矛0工t口ō`气ù,且``ù、ù.j
`1八,é42内j,山6
`.1孟U9凡J6,`,矛门了6叹é,`42…630223750.6ljK勒jR△ E . 丫
因素主次
注 : 了一一 .拱干 , l— 自然干 。
D > B > C > A
( 2. 2à琦曰
圈 , 气干试件 、 烘干试件和样品间的色整
材中的渗透好坏关系到染色的深度和均匀性 l4] 。 表 3
表明 , 渗透剂 WX : 对薄木试件的颜色 L’ 、 a’ 和 b’ 影
.2 5 优化试验
考虑到前期试验条件及试验范围的局限性 , 根
据表 3所列的结果以及生产的具体情况 , 对尾巨按仿
黑胡桃的染色工艺进行优化组合 。 选择 A 为 4倍 、 B
为 4 0m in 、 C 为 10 y0 、 D 为 .0 2 y0 进行验证试验 , 其
结果见表 4 。 为了提高生产的绿色化程度和充分利
用染料和发挥渗透剂W X I的作用 , 对验证试验所用
的染液进行直接循环利用 , 其结果见表 4 。 在试验中
还发现 , 由于尾巨按早晚材上色速率的差异 , 使处理
后的薄木纹理清晰 , 可以满足直接仿黑胡桃贴面的
要求 。
响不明显 , 这主要是因为渗透剂W XI 具有
活化酸性黑 1 0 B 、 提高木材内外表界面 自
由能 、 加速渗透等作用 , 而能使尾巨按薄
木染色稳定在目标颜色附近 (见图 1) 。 从
图 l 中看出 , 气干试件与烘干试件的色差
不大于 10 N B S , 而气干 、 烘干试件与样品
的色差也在 70 N B S以下 , 并且气干 、 烘干
试件与样品的色差也比较接近 , 说明渗透
剂WXI 可以提高酸性黑 I OB和酸性橙 n 的
表 4 验证和循环试验结果
循环
次数 L’
自然干 (室温 ) 烘干 ( 10 5℃ )
b
.
L
. a .
染透
b’ 情况
一
12 5
.
9 8
一
12 3
.
5 9
一
1 19
.
12
一
9 5
.
9 7
一
12 7
.
8 9
一
2
.
74
一
1 1
.
2 6 O K
一
1 17
.
2 1
一
2
.
7 0
一
10
.
2 6 O K
一
109
.
19
一
2
.
2 5
一
10
.
3 7 O K
一
89
.
54
一
2
.
17
一
10
.
0 5 O K
,声Qù凡jZ傀
、éùj11,且
.…10山.且曰月jló
一,ù`、ù,产几」
.
卜工月峥,JICùa一.2.
,l,`J
热稳定性 。 这也是渗透剂 W X ,添加量对试件颜色与
样品色差显著的原因 。
2
.
4 酸性黑浓度与染色效果
从表 3中可以看出 , 酸性黑 10 B 的浓度为 0 . 1喻
和 .0 3 y0 时 , L’ 在 一 160 左右 , a’ 在 一 .2 2至 一 .2 31 之间 ,
b’ 大于 一 1.2 73 , 而浓度为 .0 2喻时 , L’ 小于 · 175 . 17 ,
a’ 在 一 1 . 9 4 至 一 2 . 3 0 间 , b’ 小于 一 14 . 13 , 这说明酸性黑
添加量增加时 , 染料质 t 分数会增大 , 发生不同程度
的聚集 , 染料的聚集体在木材中流动性差 , 难以向胞
壁无定型区扩散 , 但太小时则达不到预期的调色目
的 , 因此综合酸性黑所起到的作用 , 它的浓度要达到
合适的比值 , 这不仅有利于染色速度和调色目的 , 也
有利于降低生产成本 。 当染液温度一定时 ,浓度提高 ,
染液的粘度变大 , 粘度大虽易于染着 , 却使得染料分
子的渗透速率减慢 , 因而染料分子被单板吸附扩散
过程所需的时间增长 。 但在本试验中此种现象并不
明显 , 这主要是因为染料的总浓度比较小 , 而且渗透
剂 WX : 的超强渗透性使其弱化 。
3 结论
采用新研制的渗透剂W X I , 试验得出较适合的
工艺条件为 : 时间 4 0m in 、 浴比为 4 倍 、 渗透剂浓
度 10 y0 和酸性黑浓度为 .0 2知 。 试验结果表明 , 对
0
.
6 5m m 厚的尾巨按薄木染色 , 薄木不经漂白处理 ,
添加渗透剂 WXI , 可直接染成黑胡桃色 , 染透仅需
40 m in
, 染液总浓度不大于 0 . 3喻 , 并且可以连续利
用 3次 . 染色后 , 尾巨按薄木纹理清晰 , 可以直接用
于仿黑胡桃薄木贴面 。
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