全 文 ：夕 研究与分析 林 产 工 业R E SE R ACH &N A AL Y SI SCHI N F ORE A ST PR( )1 I ) )C T SI N】 ) t JI S,RY
刨切薄竹漂 白工艺研究 `
李延军 1 毛胜凤 1 鲍滨福 1 李 梁 2 孙芳利
摘要 : 旨在确定出刨切薄竹漂白用试剂及漂白工艺 。 探讨了漂白温度 、 漂白液浓度 、 漂白时间 、 p H 值以及浴比等因素
对漂白的影响 。 结果表明 , 双氧水对薄竹漂白的效果最好 。 确定出最佳漂白工艺为 :漂白温度为 70 ℃ , p H一 9 ,漂白液浓
度为 5% ,漂白时间 g om in 。
关键词 : 刨切薄竹 ; 漂白工艺
中图分类号 : 5 7 9 5 ; T S1 9 2 . 5 6 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 1一 52 9 9 ( 20 0 7 ) 0 2一 0 0 2 5一 0 3
S t du y
o n B l e a e h in g T e e h n o lo gy o f S l ic de B am b
0 0 V e n e e r
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( 1
.
Z h ej i a n g F o r e s t r y C o l le g e
,
L in a n 3 1 1 30 0
,
C h in a 2
.
B e ij in g F o r e s t r y U n i v e r s i t y
,
B e izin g 10 0 0 8 3
,
C h in a )
A b s t r a e t
:
T h r o u g h a s e r i e s o f t e s t s
,
t h e s u i t a b l e b l e a e h i n g s o l u t i o n a n d o p t im
a l b l e a e h i n g t e e h n o l o g y
a r e d e t e r m i n e d
.
A n d t h e e f f e e t s o f b l e a e h i n g t e m p e r a t u r e
,
p r o p o r t io n o f b l e a e h i n g s o l u t i o n
,
b l e a e h i n g
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,
p H v a l u e
, a n d b l e a e h i n g l i g u id v o l u m e a r e i n v e s t i g a t e d
.
T h e r e s u l t s s h o w t h a t
:
H
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Z
15 t h e b e s t
o n e f o r b a m b o o v e n e e r b l e a e h i n g
.
T h e o p t im a l b l e a e h i n g e o n d i t i o n s a r e a s f o l l o w s
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.
K e y w o lrt s
:
S l i e e d v e n e e r b a m b o o ; B l e a e h i n g
刨切薄竹是先将竹片热压制成集成竹板 ,竹板胶合
成竹方 ,再将竹方进行软化 、 刨切加工而制得的产品川 ,其
保持了竹材特有纹理和质感 ,可用作人造板 、 家具等的装
饰贴面材料 。 由于其一定程度能弥补珍贵木材资源的不
足 ,因而具有很好的市场竞争力和推广应用前景 。 如果
对刨切薄竹进行漂白处理可使其表面材色均匀 ,光洁度
提高 ,产品增值 ,从而更大范围地利用竹材 。
黄卫文 、李文斌等人对竹席的漂白工艺进行了研
究 , 结果表明过氧化氢的效果最佳 ,并最终确定出竹席
漂白的最佳工艺参数圈 。 王家丽介绍了目前常用的竹
材漂白法 ,并制定 出竹材漂白的工艺流程圈 。 但薄竹
的漂白工艺少见报道 ,笔者对刨切薄竹的漂白工艺进
行研究 , 以期利于企业借鉴与应用 。
刨切薄竹 : 取自杭州森瑞竹木业有限公司 ,厚 。 . 5
一 0 . 6m m ,含水率 8%一 1 0%左右 。
化学药剂 : 双氧水 , N a H SO 3 , 次氯酸钠 , 冰醋酸 ,
氨水等 。
试验设备 : 水浴锅 , K S 701 p H 计 , Y Q一 Z 一 48 B
白度仪等 。
1
.
2 试验方法
用不同的漂白剂对刨切薄竹进行了漂白试验 ,根
据其漂白效果筛选出适合刨切薄竹漂白的漂白剂 ;再
进行单因素试验 , 考察漂白液浓度 、 温度 、 时间 、 p H 值
以及浴比等因素对漂白效果的影响 , 以确定影响漂白
过程的各因子水平 ;最后通过正交试验确定出薄竹的
最佳漂白工艺参数 。
1
.
1
试验材料与方法
试验材料
` 基金项 目 :浙江省科技厅 ( 2 004 璐 2 071 l) 临安市科技局 ( 03 007 )资助项 目
李延军 , 博士 , 副教授 , 浙江林学院 , 临安 3 1 1 3。。
毛胜凤 , 鲍滨福 , 孙芳利 , 通讯地址同第一作者
李 梁 , 北京林业大学材料学院 , 北京 1。。。 8 3
收稿日期 : 2 0 0 6一0 8一 1 7
刨切薄竹漂白工艺研究 李延军 毛胜凤 鲍滨福 李 梁
2 结果与分析
2
.
1 漂白剂的选择
竹材漂白常用的漂白剂有双氧水 (氧化型 ) 、次氯酸
钠 (氧化型 ) 、 aN Z岛q (还原型 )等 。 笔者根据薄竹特点
选择了以下漂白剂及漂白工艺进行研究 。 薄竹漂白效
果的评价采用国际标准的白度值来衡量 ,结果见表 1。
孙芳利 · 25 ·
夕 研究与分析 林 产 工 业RE E S ARC H & AN L A YI SSC】 1】 N AF O RE ST
表 1不同漂白剂漂白效果比较
漂白剂 漂白工艺 效果
6 % H Z O Z
7
.
2%H
20 2+ 24 %冰醋酸
3 % N
a H O 3 S
。 . 5%一 1 . 5%次氯酸钠
温度 70℃ ,浴比 20 , 1 , 漂白时间 60 而 n
温度 70℃ .浴比 20 , 1 , 漂白时间 6 0 m in
温度 7 0 0C ,浴比 20 , 1 ,漂白时间 6 0二 n
漂白温度< 35 ℃ , 漂白时间长
白度提高 10 % 一 1 5%
薄竹顺着胶接纹理方向裂开
白度变化不大
漂后的竹子变成青黄色
ǎ罗à恻口只势侧皿
经过漂白效果比较分析 , 笔者采用双氧水作为薄
竹的漂白剂 。
2
。
2
2
.
2
.
1
单因素试验
漂白液浓度对漂白效果的影响
l 4
1 2
l 0
8
6
4
- , 一 70弋 - 日卜 50弋 `州` , 3 0℃
试验分别在 30 、 5 0 、 70 ℃条件下进行 ,分析不同漂白
浓度对薄竹漂白效果的影响 。 试验结果见图 1 。
: )
0 1 5 飞0 左“ n 叮 ` 。 。时间 (m in)图 2 不同漂白温度下漂白时间对漂白效果的影响
~ 令一 70℃
~
5 0℃
~
30℃
.占~ ~ ~ ~ ~ - ~二 ~ - - - - - J
-
~ ~ ~
J
~ ~
-一3 4 5 6
浓度 (% )
50329764
ǎ岁à坷口只恤侣铡扭
图 1 不同温度条件下漂白剂浓度对漂白效果的影响
由图 1可知 , 随着漂白剂浓度的增高 ,试件的白度
增加幅度增大 ,但有一定的限值 。 试验发现 , 当 H : 0 2
浓度大于 5% ,浓度的增加对薄竹白度的增加不明显 ;
而浓度小于 2%时 , 漂白效果就不理想 。 从经济和效
率考虑 , H : 0 2 浓度取 3%一 5%即可达到漂白要求 。
2
.
2
.
2 漂白时间和漂白温度对漂白效果的影响
漂白时间是漂白过程中一个重要 因素 , 在薄竹漂
白的实际生产过程中 , 漂白时间对生产周期 、 生产经济
效益等有重要影响 。 因此 ,在保证漂白效果的前提下 ,
漂白时间越短越好 。 笔者采用最佳浓度 (5 % )进行温度
和时间对漂白效果影响试验 。 试验结果表明 ,漂白温度
越高 ,消除色差所需时间越短 ,结果见图 2 。 漂白液温度
低 , H Z唤 分解速度慢 ,漂白进行得缓慢 ,随着温度升高 ,
H
Z唤 分解加快 ,漂白速度加快 ,达到理想漂白效果所需
时间越短 。 但是温度太高会造成 H ; 以 降解和木素的
改性 , 同时也会使薄竹胶层开裂 ,影响竹材漂后效果田 。
薄竹白度随漂白时间的增加而略微增加 ,变化不大 。 从
图 2 可以看出 ,温度越高 ,白度增加的幅度越大 ;随着漂
白时间的增加 , 白度增加越大 ;文中已经提到过 ,该项研
究的目的不在于 白度越高越好 ,经试验发现 ,漂白时间
达到 60 而 n 时 ,即可达到漂白要求 。
2
.
2
.
3 浴 比对漂白效果的影响
浴 比即漂白液的体积与薄竹的体积之比 。 根据薄
竹情况选定了三种浴比 10 , 1 , 15 , 1 , 20 , 1进行研究 。
结果发现 , 浴比的大小对漂白效果影响不大 。 一般来
说 ,漂液充分浸润薄竹即可 。 但是漂液不可过少 ,过少
薄竹浸泡不充分 ,影响色差的消除 ;过多又会造成浪费 。
2
.
2
.
4 p H 值的影响
双氧水在碱性条件下才能发挥较好的漂白效果 ,
所以 p H 值对漂白效果有一定的影响 。 H Z O : 在碱性
条件下才有利于产生活性过氧化氢阴离子 ( H O牙) , 但
p H 过高 ,造成 H Z O : 过多分解损伤竹材反而导致白度
下降冈 。 漂白液的 p H 值用氨水来控制 。 经过试验发
现 ,对于薄竹的漂白 , p H 值在 9 时效果较佳 。
2
.
3 刨切薄竹漂白的正交试验
根据单因素试验结果确定了正交试验参数 , 试验
按正交 L 。 ( 3 4 )进行 ,试验设计与结果见表 2 。
表 2 薄竹漂白正交试验结果表
序号 温度 (℃ ) 浓度 (% ) 时间 (m in) 浴比
1 0
:
1
白度增加 (写 )
1 5
,
1
2 0
:
1
2 0
:
l
10
:
1
1 5
:
l
1 5
:
1
20
,
1
10
:
1
6
.
5 5 8
7
.
20 8
6
.
76 7
0
.
6 5
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极差
从表 2 的结果可见 ,在四个因素中 ,漂白液浓度对
漂白效果影响最大 ,温度次之 ,而漂白时间和浴比对漂
白的效果影响不大 。 最佳漂 白工艺为 A ,玖 Q D 3 。 即
当温度 70 ℃ , 漂白液浓度为 5% , 漂白时间 90 m in , 浴
比为 2 0 , 1 时 , 白度增加达到最大 。
林产工业 20 0 7年第 34 卷第 2期
夕 研究与分析 林 产 工 业RE SE R C H A &N A AL Y SI SC llN AI ’ RE O T S PR OI )U (:铭 刃NI )U SR T Y
3 漂白机理的讨论
竹材中的纤维素本身为白色 ,显色的主要原因是
竹材木质素中分子存在发色基团 。 各种竹材的木素并
非完全相同 ,有的木素中含有醒型结构 , 比较容易还原
成相应的氢醒结构 , 当有氧和光存在时 , 氢醒 (隐色团 )
很容易就氧化为发色团而使竹材显色 。 因此竹材的漂
白处理 ,就是利用化学药剂有选择性地破坏发色基团
和隐色基团 ,从而提高薄竹表面质量 。 通常认为 ,在碱
性条件下 ,活性过氧化氢阴离子 ( H O牙 )与木质素中的
生色或助色基团作用 ,使其生成无色物质侧 。 增加溶
液的 p H 值或提高漂白温度都可使 H O丁 增加 , 有利
于双氧水分解 ,提高漂白效果圈 。
短 ;薄竹白度随漂白时间的增加而略为增加 ;浴比的大
小对漂白效果影响不大 ; p H 值在 9 时漂白效果最好 。
4
.
3 正交试验结果表明对刨切薄竹漂白效果的影响
程度分别为 : 漂液浓度 > 温度 > 时间 > 浴比 。 理想的
刨切薄竹漂白工艺为 : 漂白液温度 70 ℃ , 漂白液浓度
5%
,漂白时间 g o m i n ,浴比 2 0 , 1 。
4
.
4 漂白后的薄竹 ,质地洁白 ,纹理清晰 ,外观质量大
大改善 ,提高了薄竹的使用价值和产品的经济效益 。
结论
根据不同漂白剂对刨切薄竹的对比试验 , 双氧水
4
对刨切薄竹的漂白效果较佳 。
4
.
2 单因素试验表明 : 随着漂白剂浓度的增高 ,薄竹
白度增加幅度增大 ;漂白的温度越高 ,所需漂白时间越
5 参考文献
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:
3一 6 .
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(责任编辑 张国萍 )
刨切薄竹漂白工艺研究— 李延军 毛胜凤 鲍滨福 李 梁 孙芳利