專利名稱：一種節(jié)能高效的原木染色的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種木材染色技術(shù)，尤其涉及一種高效原木染色的方法，屬于木材染色的范疇。
背景技術(shù)：
木材染色是將各種染料、顏料采取一定的工藝涂覆在木材表面或者滲入木材內(nèi)部。目前在木材染色方面，常使用的方法為熱擴散法、高壓浸注法和減壓-加壓法。上述兩種方法針對的木材多為干燥后的薄板或者一定厚度的板材，并且多需要在一定的溫度下實施，染色深度有限且不均勻，具有能耗大，廢水量大，染色時間長，不適合當(dāng)今環(huán)保高效的要求。由于天然大徑級優(yōu)質(zhì)材銳減，名貴家具材需求量增加，對人工林染色改性處理顯得尤為重要了。通過速生林染色改性處理，既提高了速生材的物理力學(xué)強度，又改變了其視覺特性，以實現(xiàn)仿制名貴木材的目的，既滿足的中高檔木材的需求，又提高了速生林的附加值及其適用范圍。專利CN1817587A公開了一種木材薄板擠壓染色的方法，介紹了將木材薄板浸入預(yù)先配置好的染液中，并且沿著纖維順紋方向進入成對擠壓輥的間隙，薄板離開擠壓輥時產(chǎn)生的厚度變形恢復(fù)，利用負壓將染液吸入木材空隙中，通過染液在木材內(nèi)部的移動和擴散，實現(xiàn)木材薄板的整體染色。專利CN101125433A公開了一種采取增壓與減壓相結(jié)合的木材染色方法，介紹了將木材與染液置于密閉容器中，對上述容器反復(fù)增壓減壓，利用壓力升降造成木材內(nèi)外壓力差引起染液運動而實現(xiàn)木材的染色。其中需要水蒸氣對密閉容器加熱至100-150°C，需要的壓力為0. 02MPa-0. 5MPa。專利CN1785622A公開了一種高耐磨的染色楊木地板的制造方法，介紹了在楊木膠合板的表層貼上染色后的單板，提高楊木地板的檔次，并且在楊木膠合板表面貼上高耐磨膠膜紙，從而實現(xiàn)國內(nèi)地板的要求。專利 CN1736673A公開了一種環(huán)保型染色木材的方法，介紹了通過真空加壓的方式將染色劑浸漬到木材內(nèi)部，溫度要求在92-93°C，加壓后壓力為1. 3-5MPa，并且保壓18-20小時。專利 CN1207336A公開了一種立木染色的方法，介紹了在闊葉樹小徑材生長期使染料水溶液沿著樹木全組織通過從根部到樹梢部滲透，從而使立木染色。專利CN1012^646A公開了一種利用微波預(yù)處理的木材染色方法，介紹了將木材干燥至含水率20%-40%時，用微波預(yù)熱處理， 然后將與處理后的木材浸沒在常溫染色液中，浸泡時間為30-240min，之后經(jīng)水洗后干燥。 專利CN201371490Y公開了一種木材強化、染色復(fù)合系統(tǒng)多功能自動化真空壓力組裝設(shè)備， 介紹了該種方法將木材浸漬強化及染色復(fù)合一體的特性。專利CN1M6846A公開了一種泡桐單板仿紅木染色的生產(chǎn)方法，介紹了將漂白的泡桐單板放入染缸中，升溫至90°C并且保溫4小時，水洗后干燥。專利CN101306M6A公開了一種新型仿珍木材單板染色劑，介紹了染色劑由染料、均染劑、促染劑、固色劑及滲透劑組成，木材單板在75°C，染色時間為60分鐘，固色時間為30分鐘的條件下可以完成木材單板的均勻染色。專利CN101367222A公開了一種木材物理染色方法，介紹了含水率低于15%的木材，在熱壓機上對其加熱的溫度為230-280°C，加熱的時間為5-120分鐘，木材在熱作用下發(fā)生變色，而不需要任何化學(xué)染料。 專利CN14M186A公開了一種木材熏蒸染色的方法嗎，介紹了一種木材熏蒸染色的方法，首先將木材放入配置好的硫酸鹽溶液中蒸煮3-4小時，取出水洗，再用熏蒸液進行熏蒸著色 1-2小時，之后在固色液中浸泡10-20分鐘，最后水洗烘干。專利CN1672886A公開了一種原木染色的方法，介紹了將原木干燥至含水率小于8%以后，采用熱壓-常壓-熱壓-常壓-循環(huán)染色工藝。以上所述專利大多為單板染色且需要在高溫或者高壓下進行，需要的工作條件要求高，并且需要多個步驟的預(yù)處理，工藝復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于木材染色與木材干燥基礎(chǔ)理論，將原木染色與干燥處理相結(jié)合，提出了一種木材染色與干燥一體化的染色方法。因此，該發(fā)明能夠很好的用于木材染色，并帶來良好的經(jīng)濟和社會效益，具有很好的推廣價值。本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種原木染色的方法，以滿足中高檔木材需求，本發(fā)明采用的原木染色步驟如下一種節(jié)能高效的原木染色的方法，包括如下步驟
(1)原生木材的選取，所述的木材為新鮮的含水率在65%以上的速生材原木；
(2)染色用染液的制備，具體為將木材用染料溶解在溫度為60°C的熱水中，得到濃度為 1%-5%的染液，并將制備的染液在超聲器中超聲30-50分鐘，然后加入滲透劑和促染劑；
(3)原木染色，具體為用脈沖式浸漬機將制備的染液浸漬到原生木材內(nèi)部，浸漬時染液的溫度為常溫；
(4)將染色后的原木進行干燥，制備染色木，具體為將浸漬染色的原木鋸成所需求的規(guī)格，在常規(guī)干燥窯內(nèi)干燥處理，干燥的溫度為4-5天，干燥溫度為90-120°C，即可得到染色木；
所述的滲透劑為平平加0，加入染液中以后，使其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 1% ；所述的促染劑為 NaCl溶液，加入染液中以后，其濃度為35g/L;
所述的浸漬機的浸漬壓力為0. 3-0. 8MPa,時間為30-60分鐘。所述的脈沖式浸漬機包括底座、機架、夾緊油缸、排液密封盤、注液密封盤、原木升降支架、壓緊機構(gòu)和提升機構(gòu)，所述底座的上部安裝有機架，在所述機架的兩側(cè)分別通過移動機構(gòu)相對的安裝有夾緊油缸，所述的兩夾緊油缸均連接有壓緊機構(gòu)，并通過提升機構(gòu)控制升降，在其中一夾緊油缸的壓緊機構(gòu)上安裝有注液密封盤，在另一夾緊油缸上的壓緊機構(gòu)上安裝有排液密封盤，在所述的注液密封盤和排液密封盤之間的底座上安裝有原木升降架。所述的每一移動機構(gòu)均包括安裝在機架上的滑軌，所述的夾緊油缸安裝在下提升板上，所述的下提升板上設(shè)有與滑軌滑動配合的滑塊。所述的每一提升機構(gòu)均包括安裝在下提升板上端的上提升板，該上提升板上轉(zhuǎn)動的安裝有一螺紋絲杠，所述螺紋絲杠的頂端通過一軸承盒連接升降手輪。所述的每一壓緊機構(gòu)均包括鋼管、頂盤和頂盤連接板，所述頂盤的一側(cè)連接有頂盤連接板，該頂盤連接板通過沉頭螺釘與夾緊油缸相連接，在頂盤的另一側(cè)安裝有鋼管，所述的注液密封盤和排液密封盤分別安裝在兩個鋼管內(nèi)，且相對設(shè)置，在靠近所述的排液密封盤的一側(cè)的底座上安裝有集液槽。本發(fā)明的優(yōu)點是
1本工藝采用新鮮原木進行染色，避免了干燥后再染色及二次干燥所造成的能源消
耗；
2經(jīng)超聲后的染料分子的顆粒度以及聚合度都大大減小，有利于染料分子進入木材內(nèi)部進行深度染色；
3染色后的原木可以根據(jù)要求鋸解成不同厚度的板材，避免了單板染色板材需要膠黏的弊端，可制作成家具，木制工藝品及裝潢飾品等高利用價值木制產(chǎn)品；
4經(jīng)本工藝染色處理后，木材內(nèi)外顏色均勻，且保留了原木天然的構(gòu)造和紋理； 5本染色工藝簡單易操作，染料可直接根據(jù)不同比例配置成黑胡桃，山毛櫸，紅木，柚木等名貴木材的顏色，提高了木材的附加值。本發(fā)明為原木浸漬染色，克服了單板染色對木材滲透厚度較薄的缺點，并且染料在木材內(nèi)部滲透的厚度有所加強，大大提高了木材的附加值，本專利采用脈沖式浸漬設(shè)備， 利用循環(huán)的壓差技術(shù)將染液打入木材內(nèi)部，克服了高溫高壓等苛刻條件，簡化了生產(chǎn)步驟， 有利于實際生產(chǎn)，并且脈沖式浸漬，染液的在木材內(nèi)部滲透效果均勻。


圖1是本發(fā)明涉及的脈沖式浸漬機的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式通過下面給出的本發(fā)明的具體實施例可以進一步清楚地理解本發(fā)明，但下述實施例并不是對本發(fā)明的限定，以下染料的選取均為現(xiàn)有技術(shù)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)所要仿制的木色，而選取不同的染料進行配制染液。參見圖1，本發(fā)明所涉及的脈沖式浸漬機的具體結(jié)構(gòu)如下
所述的脈沖式浸漬機包括底座1、機架2、夾緊油缸11、排液密封盤5、注液密封盤18、 原木升降支架3、壓緊機構(gòu)和提升機構(gòu)，所述底座1的上部安裝有機架2，在所述機架2的兩側(cè)分別通過移動機構(gòu)相對的安裝有夾緊油缸11和20，所述的兩夾緊油缸11和20均連接有壓緊機構(gòu)，并通過提升機構(gòu)控制升降，在其中一夾緊油缸20的壓緊機構(gòu)上安裝有注液密封盤18，在另一夾緊油缸上11的壓緊機構(gòu)上安裝有排液密封盤5，在所述的注液密封盤18和排液密封盤5之間的底座1上安裝有原木升降架3。其中，左側(cè)A和右側(cè)B的結(jié)構(gòu)完全相同，包括移動機構(gòu)、提升機構(gòu)和壓緊結(jié)構(gòu)均相同，沿底座1對稱分布。以圖1右側(cè)B的移動機構(gòu)為例，包括安裝在機架2上的滑軌6，所述的夾緊油缸11 安裝在下提升板13上，所述的下提升板13上設(shè)有與滑軌6滑動配合的滑塊8，
以圖1右側(cè)B的提升機構(gòu)為例，包括安裝在下提升板13上端的上提升板14，該上提升板14上轉(zhuǎn)動的安裝有一螺紋絲杠15，所述螺紋絲杠15的頂端通過一軸承盒16連接升降手輪17。以圖1左側(cè)A的壓緊機構(gòu)為例，包括鋼管7、頂盤9和頂盤連接板10，所述頂盤9 的一側(cè)連接有頂盤連接板10，該頂盤連接板10通過沉頭螺釘12與夾緊油缸12相連接，在頂盤9的另一側(cè)安裝有鋼管7，所述的注液密封盤18和排液密封盤5分別安裝在兩個鋼管 7和21內(nèi)，且相對設(shè)置，在靠近所述的排液密封盤5的一側(cè)的底座1上安裝有集液槽19。本發(fā)明在使用的時候，通過原木升降架3將原木4固定在夾緊機構(gòu)之間，通過轉(zhuǎn)動升降手輪使兩側(cè)的夾緊機構(gòu)處于同一水平線上，將原木夾緊，同時將染液通過泵引流至注液密封盤18內(nèi)，染液通過原木流至排液密封盤5內(nèi)，然后再通過泵使染液從排液密封盤5 回流至注液密封盤18內(nèi)，往復(fù)循環(huán)，進行染色。實施例1
(1)為仿制紅櫸木色，稱量一定的木材紅溶解在熱水中，制備濃度為1%的染液；
(2)將制備的上述染液放在超聲器中超聲處理30分鐘，并加入滲透劑平平加0和促染劑NaCl，加入染液以后，滲透劑平平加0的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 1%，促染劑NaCl濃度為35g/L ；
(3)將新鮮的楊木原木放置在脈沖式加壓浸漬機中間，調(diào)整浸漬壓力為0.3MPa，將制備的染液在常溫下浸漬到楊木內(nèi)部，以實現(xiàn)對其染色，對于一根長兩米，直徑22厘米的楊木原木，處理時間為30分鐘。(4)將染色處理后的楊木原木放置兩天，然后用鋸成所需求的板材，并在常規(guī)的干燥窯內(nèi)完成干燥處理，干燥溫度為90°C，干燥溫度為5天，干燥后的板材即為染色材。實施例2
(1)為仿制紅櫸木色，稱量一定的木材紅溶解在熱水中，制備濃度為3%的染液；
(2)將制備的上述染液放在超聲器中超聲處理40分鐘，并加入滲透劑平平加0和促染劑NaCl，加入染液以后，滲透劑平平加0的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 1%，促染劑NaCl濃度為35g/L ；
(3)將新鮮的楊木原木放置在脈沖式加壓浸漬機中間，調(diào)整浸漬壓力為0.5MPa，將制備的染液在常溫下浸漬到楊木內(nèi)部，以實現(xiàn)對其染色，對于一根長兩米，直徑22厘米的楊木原木，處理時間為40分鐘；
(4)將染色處理后的楊木原木放置兩天，然后用鋸成所需求的板材，并在常規(guī)的干燥窯內(nèi)完成干燥處理，干燥溫度為100°C，干燥溫度為4天，干燥后的板材即為染色材。實施例3
(1)為仿制紅櫸木色，稱量一定的木材紅溶解在熱水中，制備濃度為4%的染液；
(2)將制備的上述染液放在超聲器中超聲處理50分鐘，并加入滲透劑平平加0和促染劑NaCl，加入染液以后，滲透劑平平加0的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 1%，促染劑NaCl濃度為35g/L ；
(3)將新鮮的楊木原木放置在脈沖式加壓浸漬機中間，調(diào)整浸漬壓力為0.6MPa，將制備的染液在常溫下浸漬到楊木內(nèi)部，以實現(xiàn)對其染色，對于一根長兩米，直徑22厘米的楊木原木，處理時間為50分鐘；
(4)將染色處理后的楊木原木放置兩天，然后用鋸成所需求的板材，并在常規(guī)的干燥窯內(nèi)完成干燥處理，干燥溫度為120°C，干燥溫度為4天，干燥后的板材即為染色材。實施例4
1)為仿制柚木色，將木材黃、木材紅、木材藍溶解在熱水中，制備濃度為5%的染液；所采用的木材黃、木材紅、木材藍的質(zhì)量比例為60:19:12 ；
(2)將制備的上述染液放在超聲器中超聲處理50分鐘，并加入的滲透劑平平加0和促染劑NaCl ；
(3)將新鮮的桉木原木放置在脈沖式加壓浸漬機中間，調(diào)整浸漬壓力為0.8MPa，將制備的染液浸漬到楊木內(nèi)部，以實現(xiàn)對其染色，對于一根長兩米，直徑22厘米的楊木原木，處理時間為60分鐘；
(4)染色處理后的桉木原木放置兩天，然后用鋸成所需求的板材，并在干燥窯內(nèi)完成干燥處理，干燥溫度為110°C，干燥溫度為5天，干燥后的板材即為染色材。對于以上仿制的各種木色，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)具體所需進行具體配制。以上實施例中超聲波對染料浸漬效果的影響，具體如下 兩種條件處理染料平均粒徑尺寸及分布指數(shù)
權(quán)利要求
1.一種節(jié)能高效的原木染色的方法，其特征在于，包括如下步驟(1)原生木材的選取，所述木材為新鮮的含水率在65%以上的速生材原木；(2)染色用染液的制備；(3)原木染色；(4)將染色后的原木進行干燥，制備染色木。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能高效的原木染色的方法，其特征在于所述步驟(2)為將木材用染料溶解在溫度為60°C的熱水中，得到濃度為1%_5%的染液，并將制備的染液在超聲器中超聲30-50分鐘，然后加入滲透劑和促染劑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能高效的原木染色的方法，其特征在于所述的步驟(3)為用脈沖式浸漬機將制備的染液浸漬到原生木材內(nèi)部，浸漬時染液的溫度為常溫。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能高效的原木染色的方法，其特征在于所述的滲透劑為平平加0，加入染液中以后，使其質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 1% ；所述的促染劑為NaCl溶液，加入染液中以后，其濃度為35g/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的節(jié)能高效的原木染色的方法，其特征在于所述的浸漬機的浸漬壓力為0. 3-0. 8MPa，時間為30-60分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的節(jié)能高效的原木染色的方法，其特征在于所述的步驟(4)為將浸漬染色的原木鋸成所需求的規(guī)格，在常規(guī)干燥窯內(nèi)干燥處理，即可得到染色木。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的節(jié)能高效的原木染色的方法，其特征在于所述的脈沖式浸漬機包括底座、機架、夾緊油缸、排液密封盤、注液密封盤、原木升降支架、壓緊機構(gòu)和提升機構(gòu)，所述底座的上部安裝有機架，在所述機架的兩側(cè)分別通過移動機構(gòu)相對的安裝有夾緊油缸，所述的兩夾緊油缸均連接有壓緊機構(gòu)，并通過提升機構(gòu)控制升降，在其中一夾緊油缸的壓緊機構(gòu)上安裝有注液密封盤，在另一夾緊油缸上的壓緊機構(gòu)上安裝有排液密封盤， 在所述的注液密封盤和排液密封盤之間的底座上安裝有原木升降架。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的節(jié)能高效的原木染色的方法，其特征在于所述的每一移動機構(gòu)均包括安裝在機架上的滑軌，所述的夾緊油缸安裝在下提升板上，所述的下提升板上設(shè)有與滑軌滑動配合的滑塊。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的節(jié)能高效的原木染色的方法，其特征在于所述的每一提升機構(gòu)均包括安裝在下提升板上端的上提升板，該上提升板上轉(zhuǎn)動的安裝有一螺紋絲杠，所述螺紋絲杠的頂端通過一軸承盒連接升降手輪。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的節(jié)能高效的原木染色的方法，其特征在于所述的每一壓緊機構(gòu)均包括鋼管、頂盤和頂盤連接板，所述頂盤的一側(cè)連接有頂盤連接板，該頂盤連接板通過沉頭螺釘與夾緊油缸相連接，在頂盤的另一側(cè)安裝有鋼管，所述的注液密封盤和排液密封盤分別安裝在兩個鋼管內(nèi)，且相對設(shè)置，在靠近所述的排液密封盤的一側(cè)的底座上安裝有集液槽。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種節(jié)能高效的原木染色的方法，采取步驟如下(1)原生木材的選?。?2)染色用染液的制備；(3)原木染色；(4)將染色后的原木進行干燥，制備染色木。本發(fā)明的優(yōu)點是1、本工藝采用新鮮原木進行染色，避免了干燥后再染色及二次干燥所造成的能源消耗；2、經(jīng)超聲后的染料分子的顆粒度以及聚合度都大大減小，有利于染料分子進入木材內(nèi)部進行深度染色；3、染色后的原木可以根據(jù)要求鋸解成不同厚度的板材；4、經(jīng)本工藝染色處理后，木材內(nèi)外顏色均勻，且保留了原木天然的構(gòu)造和紋理；5、本染色工藝簡單易操作。
文檔編號B27K5/02GK102241039SQ20111019236
公開日2011年11月16日 申請日期2011年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月11日
發(fā)明者姜亦飛, 武國峰, 蒲俊文, 郎倩, 陳鶴予 申請人:北京林業(yè)大學(xué)