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单板染色工艺理论研究

作　者: 李青青
导　师: 于志明
学　校: 北京林业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 预处理上染率色牢度缓冲容量 FTIR
分类号: TS652
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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引　用: 3次
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内容摘要

为考察预处理对单板上染性能的改善作用，调查不同染色工艺对染色单板颜色稳定性的影响，分析染色单板pH值与酸碱缓冲容量的变化，以及探讨染色木材中染料的存在方式，本研究选择了2种阔叶材单板(大青杨与桦木)为试材，选用了4类木材染色中的常用染料(酸性染料、活性染料、碱性染料和直接染料)为染色剂，进行了一系列试验研究。借助可见光分光光度计、pH值酸度计以及傅里叶变换红外波谱分析仪等设备获取测量结果并进行分析总结。研究结论对实际生产中进一步优化单板染色工艺及改善染色单板后续加工工艺有重要参考价值，并为进一步探索木材染色过程中染料与木材的结合方式奠定了一定的基础。研究结果表明：1)预处理对酸性染料的上染率有明显改善作用，其中0.3％NaOH溶液的处理效果优于水处理，80℃处理效果优于常温处理；不同的预处理条件对染色单板的水洗及日晒牢度无显著影响，对染色单板的板面色差也无明显影响。2)染料种类对染色单板色牢度影响最为显著，所考察4种染料的耐水洗色牢度大小顺序为：直接染料＞活性染料＞酸性染料＞碱性染料；耐日晒色牢度的大小顺序为：酸性染料＞直接染料＞活性染料＞碱性染料。固色剂有助于提高染色单板的色牢度，碳酸钠相对于重铬酸钾是更为理想的固色剂。固色剂按染液质量的0.3％添加可获得较理想的固色效果，过多的添加量不会使固色效果有更大的提高。固色剂在染色不同阶段添加对于固色效果无显著影响。3) NaOH溶液的预处理、酸性染料及活性染料的蒸煮染色对大青杨和桦木pH值及缓冲容量的影响规律一致；蒸煮染色会小幅度增加木材pH值，显著降低木材酸缓冲容量，而NaOH溶液预处理则会较大幅度的增加木材pH值，并一定程度的增加木材酸缓冲容量。4)用FTIR仪器分析得出，在本研究所设计的各种染色工艺条件下，酸性染料与活性染料在染色木材中主要以机械填充的方式存在。染色木材的红外光谱图基本形态未变，它们的官能团虽从量上没有大幅度的变化，但部分官能团吸收强度有所增加或降低；从质上没有新的基团出现，说明在染色过程中没有产生新的物质。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-6
目录  6-8
1 绪论  8-14
  1.1 木材染色技术的原理与方法  8-9
  1.2 木材染色用染料简介  9-10
  1.3 木材染色国内外的研究进展与发展趋势  10-13
    1.3.1 国内外木材染色及相关研究的现状  10-12
    1.3.2 木材染色技术研究的发展趋势  12-13
  1.4 本研究的内容与意义  13-14
2 预处理对单板染色性能的影响  14-20
  2.1 引言  14
  2.2 材料与方法  14-16
    2.2.1 试验材料  14-15
    2.2.2 试验方法  15-16
  2.3 结果与分析  16-18
    2.3.1 预处理对上染率的影响  16-17
    2.3.2 预处理对色牢度的影响  17-18
    2.3.3 预处理对板面色差的影响  18
  2.4 小结  18-20
3 染色工艺对染色单板颜色稳定性的影响  20-30
  3.1 引言  20
  3.2 材料与方法  20-22
    3.2.1 试验材料与设备  20-21
    3.2.2 试验方法  21-22
      3.2.2.1 单板染色处理  21
      3.2.2.2 水洗及日晒处理  21
      3.2.2.3 色牢度的评价  21
      3.2.2.4 正交试验设计  21-22
  3.3 结果与分析  22-29
    3.3.1 大青杨单板的试验数据分析  23-25
      3.3.1.1 大青杨单板正交试验的极差分析  23
      3.3.1.2 大青杨单板正交试验的方差分析  23-25
    3.3.2 桦木单板的试验数据分析  25-27
      3.3.2.1 桦木单板正交试验的极差分析  25
      3.3.2.2 桦木单板正交试验的方差分析  25-27
    3.3.3 分析与讨论  27-29
      3.3.3.1 染料种类对染色单板色牢度的影响  27
      3.3.3.2 固色剂种类对染色单板色牢度的影响  27-28
      3.3.3.3 固色剂添加量对染色单板色牢度的影响  28
      3.3.3.4 固色剂添加方式对染色单板色牢度的影响  28-29
  3.4 小结  29-30
4 染色单板的pH值和酸碱缓冲容量  30-36
  4.1 引言  30
  4.2 材料与方法  30-31
    4.2.1 试验材料  30
    4.2.2 试验方法  30-31
      4.2.2.1 预处理方法  31
      4.2.2.2 染色方法  31
      4.2.2.3 木材 PH值的测定  31
      4.2.2.4 木材缓冲容量的测定  31
  4.3 结果与分析  31-33
    4.3.1 染色大青杨的pH值与缓冲容量  31-32
    4.3.2 染色桦木的pH值与缓冲容量  32-33
  4.4 小结  33-36
5 染色木材的FTIR分析  36-48
  5.1 引言  36-37
  5.2 材料与方法  37-38
    5.2.1 试验材料与设备  37
    5.2.2 试验方法  37-38
      5.2.2.1 处理工艺分类  37
      5.2.2.2 预处理工艺  37
      5.2.2.3 染色工艺  37
      5.2.2.4 助剂添加工艺  37-38
      5.2.2.5 染色后的处理  38
      5.2.2.6 光谱分析试验步骤  38
  5.3 结果与分析  38-45
    5.3.1 大青杨素板FTIR波谱分析  38-40
    5.3.2 酸性染料染色材FTIR波谱分析  40-42
    5.3.3 活性染料染色材FTIR波谱分析  42-45
  5.4 小结  45-48
6 总结论  48-50
参考文献  50-54
个人简介  54-56
导师简介  56-58
获得成果目录清单  58-60
致谢  60-62
附录  62-65
  附表1 大青杨水洗色差试验数据  62-63
  附表2 大青杨日晒色差试验数据  63-64
  附表3 桦木水洗色差试验数据  64-65
  附表4 桦木日晒色差试验数据  65

单板染色工艺理论研究

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