不同染料對(duì)杉木心材/竹材染色的滲透性研究

邱玲

摘 要 通過(guò)對(duì)比杉木心材、竹材使用活性紅染料、直接染料大紅色以及食品級(jí)胭脂色染料在相同人染色條件下的上色效果及固色度。

關(guān)鍵詞 杉木；竹材；染料

由于珍貴紅木材數(shù)量減少且價(jià)格昂貴，為了滿足人們的需要獲得更好的裝飾效果，提高產(chǎn)品價(jià)值及視覺效果，對(duì)木材染色非常有必要。本論文在此基礎(chǔ)上針對(duì)不同染料對(duì)杉木心材染色的滲透性進(jìn)行研究。

1 常用的木材染色劑種類

可以用于木材染色的染色劑很多，主要分為天然生物染料、酸性染料、堿性染料、直接染料、活性染料和顏料等。活性染料是分子中含有反應(yīng)活性基團(tuán)， 能與木材中的羥基形成共價(jià)鍵的有機(jī)化合物。直接染料是一些不經(jīng)特殊處理就能直接作用于木材上的染料，屬陰離子染料，它與木纖維的結(jié)合是依靠它們的分子間的范德華力和氫鍵力[1]。

2 試驗(yàn)方法

準(zhǔn)備活性紅染料、直接染料大紅色以及食品級(jí)胭脂色染料各3g；四塊3cm*3cm*2cm的木條；450ml蒸餾水。在三個(gè)250ml的燒杯中，將3g染料分別溶解在150ml的蒸餾水中，保證質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2.0%。將三組小木塊分別放入三個(gè)燒杯中，在溫度為90℃的條件下，蒸煮4小時(shí)。試驗(yàn)期間，為保證小木條染色均勻，應(yīng)保證木條完全浸入染劑中，并不時(shí)翻動(dòng)小木條。四小時(shí)后，取出木塊沖洗浮色至水流無(wú)色為止，并將木條掛晾陰干。陰干一周后，用色差計(jì)測(cè)量已染色的木塊的色度和明度。

3 試研結(jié)果與分析

3.1 試驗(yàn)結(jié)果

總色差計(jì)算公式？E=[（△L）2+（△a）2+△b）2]1/2。（Z：直接染料加熱條件下染色的樣塊ZB：直接染料不加熱條件下染色的樣塊H：活性染料加熱條件下染色的樣塊Y：食品級(jí)胭脂色染料加熱條件下染色的樣塊）

其中空白樣品杉木L：75.12，a：9.89，b：20.16，竹片L：82.99，a：8.17，b：22.14。

3.1.1 染色情況

3.2 試驗(yàn)結(jié)果分析

活性染料對(duì)于木材與竹材的染色能力最強(qiáng)，上染率最高。這與活性染料染色機(jī)理有關(guān)?；钚匀玖现泻谢瘜W(xué)性活潑的基團(tuán)，能夠在水溶液中與木材和竹材發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成共價(jià)鍵，其連接鍵較為穩(wěn)定，不易被破壞，因此染色效果較好。食品級(jí)染料目的原本在于為可食用產(chǎn)品染色，因此所采用的成分多為天然色素物質(zhì)，與木材和竹材的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素分子具有親和力，因此也具有較好的上染率。直接染料染色機(jī)理為染料與竹木纖維之間的氫鍵進(jìn)行范德華力連接，屬于物理連接，因此容易被破壞，所以上染率最低。

同時(shí)，在加熱條件下進(jìn)行的直接染料染色效果要優(yōu)于室溫染色，其原因溫度高時(shí)分子運(yùn)動(dòng)較為劇烈有關(guān)，染料分子與纖維碰撞變多，分子間的氫鍵更容易通過(guò)范德華力連接[2]。

在加熱條件下，竹材相比于木材更容易染色，這與其微觀構(gòu)造有關(guān)。竹材細(xì)胞均按軸向排列，且組成竹材的絕大多數(shù)細(xì)胞是內(nèi)部中空的，所以竹材細(xì)胞的染色其實(shí)是細(xì)胞壁的染色，中空的無(wú)內(nèi)含物的細(xì)胞腔沒有染色，染色的整個(gè)過(guò)程也就是滲透和附著兩個(gè)方面。

杉木屬于針葉材，因此不具有導(dǎo)管結(jié)構(gòu)，其細(xì)胞中可能含有內(nèi)含物，影響染劑在細(xì)胞之間移動(dòng)，增大了染色的難度。同時(shí)，木材具有各向異性，橫切面染色效果最好，其染料縱向滲透和吸附能力較好，染料到達(dá)木材內(nèi)部的深度最大[3]。

固色度差異原理與上染率相似，與木材和竹材的微觀構(gòu)造和染色機(jī)理有關(guān)。

參考文獻(xiàn)：

[1]顧麗莉，羅云.木材染色研究[J].林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè)，2001，21（2）：49- 51.

[2]基太村洋子.木材的染色性[J].余允怡譯.北京木材工業(yè)，1984，（2）：50- 60.

[3]郭明輝，于洪亮，房敏.木材性質(zhì)對(duì)其染色效果影響的研究進(jìn)展[J].世界林業(yè)研究，2006，19（6）： 37-40.