木材通過(guò)與染料發(fā)生物理或化學(xué)結合,從而獲得堅牢色澤的加工技術(shù)就稱(chēng)之為木材的染色技術(shù)。普通或低質(zhì)木材通過(guò)染色、模擬木紋等技術(shù)加工,可以消除木材心邊材、早晚材之間的色差,改善木材的視覺(jué)特性、提高材料的附加值;木材染色技術(shù)是木材深加工和速生材利用的重要方向,目前越來(lái)越受到家具及室內裝飾行業(yè)的重視。
染料
染液中的染料分子首先通過(guò)木材細胞間隙等滲透通道進(jìn)入木材,再吸附、沉降、固著(zhù)于木纖維表面達到染色目的。木材染色常用的染料有:直接染料、酸性染料、堿性染料和活性染料等。
近年來(lái)隨著(zhù)人們環(huán)保意識的提高, 合成染料在生產(chǎn)和應用過(guò)程中帶來(lái)的污染問(wèn)題越來(lái)越引起人們的關(guān)注, 天然染料又開(kāi)始為人們所重視。
顏料
木材染色中用到的顏料是一種不溶于水和有機溶劑的色粒子,如炭黑、鋅白等,可以深入到木材環(huán)孔材的導管部分。顏料著(zhù)色的木材能得到明顯的著(zhù)色效果, 耐光性也比染料好,缺點(diǎn)是透明性較差。
助劑
用染料對木材進(jìn)行染色時(shí)需要在染液中加入各種助劑幫助提高染料的滲透性。它們在染色過(guò)程中單獨或交互促進(jìn)染色作用,染料用到的助劑包括包括滲透劑、均染劑、固色劑、媒染劑、耐光劑、pH值調節劑等。
木材染色方法眾多,不同的樹(shù)種采用的染色工藝也不盡相同,但經(jīng)從施工原理上講可以大致概括為以下4種:蒸煮法、浸漬法、壓注法和涂布法。蒸煮法和浸漬法工藝相對比較成熟、設備投入也低,但這兩種工藝只適用于表層或片狀材料的染色;壓注法是通過(guò)對染液反復加溫和加壓達到染液的滲透作用;涂布法則是用機械或手工對木材表面進(jìn)行著(zhù)色處理。下面給大家介紹一下木材染色工藝中常用的浸漬法和壓注。
常壓浸漬是單板染色較常用的方法,通過(guò)在常壓下用加熱的染液對單板進(jìn)行浸泡染色,首先對單板進(jìn)行浸提漂白等前期處理,然后配制并加熱染料,將木材放入染料中浸染,最后對木材進(jìn)行漂洗和干燥。
壓注法適用于較長(cháng)較厚的木材,一般深層染色是很難依靠染料自身的滲透做到均勻染色的,這時(shí)候往往要用到壓注法,壓注法是在加溫條件下真空加壓,具體壓注過(guò)程是先將木材豎向放置于壓力容器內,相鄰材料之間用隔網(wǎng)分開(kāi),密封容器后對容器內抽真空至0.08-0.09兆帕后向容器內加入染液,使其完全浸泡木材。最后再向容器內加熱加壓,讓染液環(huán)流一到兩個(gè)小時(shí)后泄壓降溫并取出木材。采用這種方法處理的木材厚度可達32毫米。
影響木材染色效果的主要因素是木材本身的滲透性,木材是一種不均質(zhì)的毛細孔材料,染料隨著(zhù)水溶液通過(guò)木材毛細管通道,沉降在纖維表面上,使得木材染色。木材的滲透性與木材染色密切相關(guān),一般來(lái)說(shuō),木材滲透性越高染色效果就越好。
溫度對染色效果也有很多的影響,溫度太低會(huì )造成染液的粘度高, 滲透性差。溫度太高又會(huì )使木材發(fā)生水解反應,降低木材的各項力學(xué)性能,破壞木材本身的特性。因此控制好染色的溫度尤為重要。
染色時(shí)間并非越長(cháng)越好,染色時(shí)間過(guò)長(cháng)會(huì )對木材本身造成破壞。因此需要根據實(shí)際情況并結合所染的樹(shù)種特性選擇合適的染色時(shí)間。
p H值是影響木材染色的另一個(gè)重要因素。特定的染料需要在特定的p H環(huán)境中進(jìn)行染色。比如酸性染料的pH值一般在4-5之間, 而活性染料的pH值一般在9-10之間。
木材染色,既要使木材染色均勻美觀(guān)、耐光、耐候,還要不影響木材后續的涂飾和膠合等加工,從而滿(mǎn)足染色木材多功能化的現代化需求;更要大力加強木材染色技術(shù)與其他功能化改性技術(shù)之間的融合創(chuàng )新,研發(fā)多功能染色木材,全面提升人工林木材的利用價(jià)值。