專利名稱：用天然植物染色木材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于木材改性中木材染色領(lǐng)域，涉及ー種用天然植物染色木材的方法。
背景技術(shù)：
目前，木材單板染色一般是采用酸性染料、活性染料、堿性染料或金屬離子染色。然而，這些傳統(tǒng)染色方法都存在一定弊端，特別是污染環(huán)境，威脅人類健康。其中某些染料還被認(rèn)為含有致癌物質(zhì)芳香胺，因而有些國家、地區(qū)的環(huán)保法規(guī)中明令限用或禁用。在這樣的國際形勢(shì)下，植物染色的概念脫穎而出，受到越來越廣泛的關(guān)注與認(rèn)可。所謂植物染色是指利用大自然中自然生長的花草樹木以及各種含有色素的植物來對(duì)被染物進(jìn)行染色的ー種方法，目前只應(yīng)用在織物染色上。使用天然植物染色，同時(shí)在染色過程中不使用或極少使用化學(xué)助劑，其殘?jiān)鼜U液不會(huì)造成污染，是ー種古老而又綠色環(huán)保的染色 エ藝，也稱“草木染色”。天然植物染料大多無毒無害，對(duì)皮膚無過敏性和致癌性，具有較好的生物可降解性和環(huán)境相容性。而且，ー些天然的植物染料來自藥用植物，其本身也有一定的保健功效。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供ー種安全環(huán)保的用天然植物染色木材的方法，尤其適合應(yīng)用在對(duì)木材單板的染色上。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案用天然植物染色木材的方法，采用天然植物做染料染色木材。木材為桉樹、灰木蓮、紅椎或米老排的木材單板。其中，桉木系滲透性最差、最難染透的材質(zhì)，應(yīng)用本法后效果良好，其他木材如灰木蓮、紅椎、米老排等也均成功染色。因此，本發(fā)明應(yīng)能普遍適用于所有木材。本發(fā)明染色木材的方法又分為煮染法和浸潰法。因?yàn)楦魅旧参镉行С煞值幕瘜W(xué)組成上看，可分為靛類、蒽醌類、黃酮類、生物堿類、多酚類、苯并吡喃類、ニ酮類、類胡蘿卜素類。其化學(xué)結(jié)構(gòu)不同決定了染色エ藝的不同，靛類(靛藍(lán))具有還原性，需要用還原法制備；蒽醌類(茜草、紫草)難溶于水，易溶于醇類溶剤，受熱易分解，需要用浸潰法染色外，其余染色植物都可以用煮染法進(jìn)行染色。其中，煮染法是將天然植物與水以質(zhì)量比為1:50 1:120放入鍋中加熱煮沸
0.5 3小吋，濾出染液加入漂白后的木材單板，繼續(xù)加熱煮沸0. 5 3小時(shí)后，取出洗凈晾干，即可；適用煮染法的天然植物來自蘇木、姜黃、梔子、紅花、黃柏、槐花、石榴皮、洋蔥、艾葉、茶。而浸潰法是將天然植物與溶劑按質(zhì)量比1:30 1:100浸泡12 24小時(shí)，過濾出植物殘?jiān)笾频萌疽?；再將已漂白后的木材單板放入染液，浸?2 48小時(shí)，取出洗凈晾干，即可，該法可染色木材表面；適用浸潰法的天然植物來自茜草、紫草。浸潰法中的溶劑為水或こ醇。
上述方法染色過程中加入滲透劑、均染劑、固色劑中的ー種或多種。滲透劑為滲透劑JFC，均染劑為NaCl，固色劑為固色劑ZF。上述方法中，取出的木材單板采用明礬溶液、檸檬酸溶液、碳酸鈉溶液或硫酸銅溶液進(jìn)行媒染。在不同染色環(huán)境及不同助劑染媒的作用下，應(yīng)用本發(fā)明染色木材可呈現(xiàn)出不同顏色。如用蘇木為染料時(shí)，在無助劑染媒條件下，顔色暗紅，接近紅木色，可用于普通樹種仿名貴木材加工技木；經(jīng)過明礬染媒，木片晾干后則呈桃紅，顔色更加鮮艷自然，與之前的暗紅不同，更接近粉紅，自然均勻；在酸性助劑檸檬酸的處理下，木片晾干后呈黃色，顔色自然，接近原木色；在堿性助劑碳酸鈉的處理下，木片晾干顏色偏紫紅，色彩極淡，但上色均勻且可染透。植物染色雖然在我國很早就發(fā)現(xiàn)并開始使用，但一直作為織物染色方法。發(fā)明人·首次將其運(yùn)用到木材染色領(lǐng)域，利用天然植物染料制備染液，然后通過染液染色木材。本發(fā)明改變了傳統(tǒng)木材單板的染色方法，采用天然植物代替人工染料，從天然植物中萃取染液，以達(dá)到染色木材單板的目的。因?yàn)樘烊恢参锶旧饕槍?duì)的是木材植物纖維，而木材植物纖維與植物染料幾乎是同宗同根，有很好的親和作用，所以以原生態(tài)的植物染料進(jìn)行染色，是最自然的方法。應(yīng)用本發(fā)明安全環(huán)保、無毒無害，不僅可以減少人工染料對(duì)人體的危害，充分利用天然可再生資源，也具有較好的生物可降解性和環(huán)境相容性，而且可以大大減少染色廢水的毒性，有利于減少污水處理負(fù)擔(dān)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，降低了對(duì)人體安全的危害；同時(shí)，天然植物染料本身也有一定的保健功效。我國幅員遼闊，地理、氣候等自然條件復(fù)雜多祥，染料植物資源豐富，據(jù)估計(jì)，至少有1000 5000種植物可提取色素，許多染料植物還兼具有藥草或避邪的作用，如用于染紅色的蘇木具有殺菌解毒、止血消腫的功效。這些兼具藥草與染料身分的天然植物，使得染料具有殺菌、防蟲、預(yù)防皮膚病傳播與提神醒腦等特殊療效。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例I將蘇木50g與水5000g (即質(zhì)量比1:100)混合，放入鍋中加熱，煮沸I小時(shí)(從煮沸始計(jì));I小時(shí)后，把蘇木棟出濾出染液，加入適量已漂白晚干后的按樹木片(規(guī)格60mmX60mm, Imm 2mm厚的桉樹旋切單板),繼續(xù)加熱至煮沸,煮沸I小時(shí)；然后,取出木片
洗凈晾干，即可。晾干木片暗紅，顔色自然，不做作，類似于紅木色，若稍加改進(jìn)可應(yīng)用于仿紅木技術(shù)中。蘇木與水質(zhì)量比為1:60時(shí)顏色較深，蘇木與水質(zhì)量比為1:120時(shí)顏色較淺，不過都是暗紅色，不鮮艷，但是十分自然。實(shí)施例2將蘇木50g與水5000g (即質(zhì)量比1:100)混合，放入鍋中加熱，煮沸I小時(shí)(從煮沸始計(jì));I小時(shí)后，把蘇木棟出濾出染液，加入適量已漂白晚干后的按樹木片(規(guī)格60mmX60mm, Imm 2mm厚的桉樹旋切單板),繼續(xù)加熱至煮沸,煮沸I小時(shí)；然后,取出木片，放入質(zhì)量濃度為10%的明礬溶液中，在水浴鍋保持恒溫80°C加熱半個(gè)小時(shí)，再取出木片，洗凈晾干，即可。
晾干木片為桃紅色，顏色更加鮮艷自然，與實(shí)施例I的暗紅不同，更接近粉紅，鮮艷明亮。實(shí)施例3將蘇木50g與水5000g (即質(zhì)量比1:100)混合，放入鍋中加熱，煮沸I小時(shí)(從煮沸始計(jì));I小時(shí)后，把蘇木棟出濾出染液，加入適量已漂白晚干后的按樹木片(規(guī)格60mmX60mm, Imm 2mm厚的桉樹旋切單板),繼續(xù)加熱至煮沸,煮沸I小時(shí)；然后,取出木片，放入pH = 4的檸檬酸溶液中，在水浴鍋保持恒溫80°C加熱半個(gè)小時(shí)，再取出木片，洗凈晾干，即可。晾干木片為黃色，顔色自然，接近原木色，不同于實(shí)施例I和2的紅色。實(shí)驗(yàn)證明，在酸性環(huán)境下，蘇木染液會(huì)由紅色變?yōu)辄S色，但仍然可以對(duì)木材染色。
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實(shí)施例4將蘇木50g與水5000g (即質(zhì)量比1:100)混合，放入鍋中加熱，煮沸I小時(shí)(從煮沸始計(jì));I小時(shí)后，把蘇木棟出濾出染液，加入適量已漂白晚干后的按樹木片(規(guī)格60mmX60mm, Imm 2mm厚的桉樹旋切單板),繼續(xù)加熱至煮沸,煮沸I小時(shí)；然后,取出木片，放入pH = 8的碳酸鈉溶液中，在水浴鍋保持恒溫80°C加熱半個(gè)小時(shí)，再取出木片，洗凈晾
干，即可。晾干木片偏紫紅，顏色極淡，但上色均勻且可染透。實(shí)施例5將姜黃50g與水3000g(即質(zhì)量比1:60)混合，放入鍋中加熱，煮沸I小時(shí)(從煮沸始計(jì));1小時(shí)后，把姜黃揀出濾出染液，加入適量已漂白晾干后的桉樹木片(規(guī)格60mmX60mm,Imm 2mm厚的桉樹旋切單板),繼續(xù)加熱至煮沸,煮沸I小時(shí)；然后,取出木片洗凈晾干，即可。晾干木片為黃色，顏色純正。如需媒染，最后煮沸取出后，還可將染色后的木片放入質(zhì)量濃度為10%的硫酸銅溶液中進(jìn)行媒染，在水浴鍋保持恒溫80°C加熱半個(gè)小時(shí)，再取出木片，洗凈晾干，即可。硫酸銅媒染后，晾干木片為呈現(xiàn)黃緑色，顔色鮮艷明亮，略微有熒光的效果。實(shí)施例6將桅子果50g與水3000g (即質(zhì)量比1:60)混合，放入鍋中加熱，煮沸I小時(shí)(從煮沸始計(jì))；1小時(shí)后，把梔子果揀出濾出染液，加入適量已漂白晾干后的灰木蓮木片(規(guī)格60mm X60mm, Imm 2mm厚的灰木蓮旋切單板),繼續(xù)加熱至煮沸,煮沸I小時(shí)；然后,取出木片洗凈晾干，即可。晾干木片為黃色，顏色純正。如需媒染，最后煮沸取出后，還可將染色后的木片放入質(zhì)量濃度為10%的明礬溶液中進(jìn)行媒染，在水浴鍋保持恒溫80°C加熱半個(gè)小時(shí)，再取出木片，洗凈晾干，即可。明礬媒染后，晾干木片顏色更深更鮮艷。實(shí)施例7將紅花IOOg裝入細(xì)網(wǎng)袋中，加水500g不斷揉搓30分鐘，倒出黃色汁液，加等量水再重復(fù)兩次，共取得約1500g黃色汁液(即質(zhì)量比1:15)，加入適量已漂白晾干后的灰木蓮木片(規(guī)格60mm X60mm, Imm 2mm厚的灰木蓮旋切單板),加熱至煮沸,煮沸I小時(shí)；然后，取出木片放入質(zhì)量濃度為10%的明礬溶液中進(jìn)行媒染，在水浴鍋保持恒溫80°C加熱半個(gè)小時(shí)，再取出木片，洗凈晾干，即可。晾干木片為黃色，顏色純正。實(shí)施例8將紅花IOOg裝入細(xì)網(wǎng)袋中，加水500g不斷揉搓30分鐘，倒出黃色汁液，加等量水再重復(fù)兩次，倒掉黃色汁液，再把分離出黃色素的紅花，加入40°C溫水2000g、10克碳酸鈉(或稻草灰汁)，戴手套不斷搓洗，I小時(shí)后水呈褐色，過濾取出紅花，加入醋酸中和至PH=7，顏色稍轉(zhuǎn)紅后加溫至50°C，放入適量已漂白晾干后的灰木蓮木片(規(guī)格60mmX60mm，Imm 2_厚的灰木蓮旋切單板)，染色半小時(shí)后，洗凈晾干，即可。晾干木片為粉紅色調(diào)，顔色自然淡雅。實(shí)施例9 將茜草IOOg與水3000g (即質(zhì)量比1:30)混合，放入鍋中加熱，煮沸2小時(shí)(從煮沸始計(jì))至泡沫加入檸檬酸10g，濾出植物殘?jiān)萌疽?，加入適量已漂白晾干后的桉樹木片(規(guī)格60mm X60mm, Imm 2mm厚的桉樹旋切單板),繼續(xù)加熱至煮沸,煮沸I小時(shí)；然后,取出木片洗凈晾干，即可。晾干木片為淡紅色，顔色自然清新。實(shí)施例10將茜草IOOg在水4000g中發(fā)酵24小時(shí)，然后以こ醇IOOOmL為溶劑，在加熱回流裝置中煮沸2小時(shí)，濾出植物殘?jiān)萌疽?，加入適量已漂白晾干后的桉樹木片(規(guī)格60mmX60mm, Imm 2mm厚的桉樹旋切單板),繼續(xù)加熱至煮沸,煮沸I小時(shí)；然后,取出木片
洗凈晾干，即可。晾干木片為紅色,顏色自然純正。實(shí)施例11將切碎的紫草IOOg按質(zhì)量比1:30在3000gこ醇中密封浸泡24小時(shí)，期間適量翻動(dòng)攪拌揉搓，過濾出植物殘?jiān)笾频萌疽?；再將適量已漂白晾干后的桉樹木片(規(guī)格60mmX60mm, Imm 2mm厚的桉樹旋切單板)放入染液,浸潰24小時(shí),取出木片放入質(zhì)量濃度為10%的明礬溶液中進(jìn)行媒染，在水浴鍋保持恒溫80°C加熱半個(gè)小時(shí)，再取出木片，洗浄晾干，即可。依法可重復(fù)染色。晾干木片表面染出紫色，顔色自然淡雅。
權(quán)利要求
1.一種用天然植物染色木材的方法，其特征在于采用天然植物做染料染色木材。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于所述木材為桉樹、灰木蓮、紅椎或米老排的木材單板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于將天然植物與水以質(zhì)量比為1:50 1:120放入鍋中加熱煮沸O. 5 3小時(shí)，濾出染液加入漂白后的木材單板，繼續(xù)加熱煮沸O. 5 3小時(shí)后，取出洗凈晾干，即可；所述天然植物來自蘇木、姜黃、桅子、紅花、黃柏、槐花、石榴皮、洋蔥、艾葉、茶。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于將天然植物與溶劑按質(zhì)量比1:30 1:100浸泡12 24小時(shí)，過濾出植物殘?jiān)笾频萌疽?；再將已漂白后的木材單板放入染液，浸?2 48小時(shí)，取出洗凈晾干，即可；所述天然植物來自紫草。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于所述溶劑為水或乙醇。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于染色過程中加入滲透劑、均染劑、固色劑中的一種或多種。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于所述滲透劑為滲透劑JFC，所述均染劑為NaCl，所述固色劑為固色劑ZF。
8.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于取出的木材單板采用明礬溶液、檸檬酸溶液、碳酸鈉溶液或硫酸銅溶液進(jìn)行媒染。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用天然植物染色木材的方法，采用天然植物替代人工染料染色木材，根據(jù)染色植物有效成分的化學(xué)組成不同，又分為煮染法和浸漬法。應(yīng)用本發(fā)明從天然植物中萃取染液，可以達(dá)到染色木材單板的目的，既安全環(huán)保、無毒無害，又可以減少人工染料對(duì)人體的危害，充分利用天然可再生資源，也具有較好的生物可降解性和環(huán)境相容性，而且可以大大減少染色廢水的毒性，有利于減少污水處理負(fù)擔(dān)，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，降低了對(duì)人體安全的危害；同時(shí)，天然植物染料本身也有一定的保健功效。
文檔編號(hào)B27K3/52GK102785276SQ20121030236
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2012年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月23日
發(fā)明者孫靜, 房文靜, 李寧, 符韻林, 羅建舉, 羅運(yùn)生, 蘇初旺, 駱強(qiáng) 申請(qǐng)人:廣西大學(xué)