殼聚糖預(yù)處理樺木單板對酸性染料染色效果的影響

于洪亮

(遼寧省森林經(jīng)營研究所，遼寧 丹東 118000)

研究與設(shè)計

殼聚糖預(yù)處理樺木單板對酸性染料染色效果的影響

于洪亮

(遼寧省森林經(jīng)營研究所，遼寧 丹東 118000)

以殼聚糖和樺木單板為研究對象，先用殼聚糖對樺木單板進行預(yù)處理，然后使用酸性染料作為染色劑，采用制定好的染色工藝對預(yù)處理過的樺木單板進行染色處理。對比經(jīng)過殼聚糖預(yù)處理染色單板和未經(jīng)過預(yù)處理染色單板的染色效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過殼聚糖預(yù)處理可以有效地提高木材單板酸性染色效果，為提高木材染色的質(zhì)量找到了一個有效的方法。

殼聚糖；酸性染料；預(yù)處理；染色效果

殼聚糖是甲殼素N-脫乙?；a(chǎn)物，是一種可再生的天然高分子材料，近年來越來越受到人們的關(guān)注，它不溶于水，無毒無害，可作為印染增深助劑。木材經(jīng)過殼聚糖處理后，陰離子染料對其表面染色性能有明顯的改進，使其著色均勻，無色靛，天然紋理更加清晰，顏色彩度增加，上染率和耐光性也有一定提高。

1 試驗材料及方法

1.1 試驗材料

(1)木材：樺木單板，厚度1.0 mm，購自哈爾濱市。

(2)殼聚糖預(yù)處理液：殼聚糖、乙酸、蒸餾水[2]。

(3)染料與助劑：酸性大紅GR、助劑A、助劑B、助劑C、助劑D[3]。

1.2 試驗設(shè)備

NF333型全自動分光光度計、TU-1800PC型紫外光分光光度計、恒溫水浴鍋。

1.3 試件制作

按尺寸100 mm×50 mm裁制試件，用砂紙進行表面清潔。選取紋理均勻、無嚴(yán)重缺陷的試件進行編號，作為試驗用材。

1.4 試驗方法

1.4.1 殼聚糖預(yù)處理

首先，按殼聚糖2%、乙酸1%、蒸餾水97%的比例配制殼聚糖預(yù)處理液。然后，用油漆刷將配制好的殼聚糖處理液涂刷在試樣單板的表面，涂刷量約為2.3 g/m2。最后將涂刷好的單板放在室內(nèi)通風(fēng)處風(fēng)干備用。

1.4.2 單板染色處理

樺木木單板酸性染色工藝條件見表1。分別取10張未經(jīng)殼聚糖預(yù)處理的樺木單板和10張經(jīng)過殼聚糖預(yù)處理的樺木單板，采用已經(jīng)確定的單板染色工藝分別對這兩組單板進行酸性染料染色處理[4-6]，然后分別測量并記錄兩組染色單板的上染率和色差值。

表1 樺木木單板酸性染色工藝條件

染料濃度/%溫度/℃時間/min浴比助劑濃度/%酸性染料染色0.5709010∶1Y

1.4.3 染色效果測定

(1)上染率測定。使用紫外光分光光度計分別測量染色處理前保存的50 mL染液稀釋液和染色處理后保存的50 mL混合液稀釋液的吸光度。然后通過其前后的吸光度變化來計算上染率，計算公式為：

(DD)∶DD(%)=(A0-A1)/A0×100%

式中：(DD)∶DD(%)為上染率；A0為染色處理前染液稀釋液的吸光度；A1為染色處理后染液稀釋液的吸光度[7]。

(2)色差ΔE的測定。采用的全自動分光光度計可以直接測量出染色前后單板的色差ΔE等色度學(xué)指標(biāo)。測量每張單板染色前后的色差值(測三點色差，取平均值)，并計算出每組單板染色前后的色差值(每組單板色差的平均值)。

2 試驗結(jié)果與討論

殼聚糖預(yù)處理試驗中兩組單板染色效果見表2。從表2可以看出，經(jīng)過殼聚糖處理后的樺木單板，其染色后的上染率和色差變化值均有很大幅度的提高。而且，經(jīng)過殼聚糖處理的單板染色后與未經(jīng)殼聚糖處理的單板相比，顏色更加均勻、無色斑、木紋更清晰。這是由于在酸性條件下，殼聚糖分子的氨基與木材組分結(jié)合后與酸性染料的磺酸基以離子鍵結(jié)合，形成磺酸鹽，從而在木材組分和酸性染料的分子之間形成一座橋梁，提高了其染色效果。

表2 殼聚糖預(yù)處理試驗中兩組單板染色效果

上染率/%染色前后色差的差值ΔE未經(jīng)過殼聚糖處理0.384176.704經(jīng)過殼聚糖處理0.540979.557

3 結(jié)論

試驗表明，殼聚糖預(yù)處理可以大幅提高樺木單板酸性染料的染色效果(包括上染率和色差變化值)。此外，還能有效地提高染色的均勻性，凸顯染色單板表面的紋理，殼聚糖預(yù)處理是一種有效且可行的優(yōu)化樺木單板酸性染料染色工藝的處理方法。

[1] 段新芳，孫芳利，朱瑋，等.殼聚糖處理對木材染色的助染效果及其機理的研究[J].林業(yè)科學(xué)，2003，39(6)：126-130.

[2] 基太村洋子.木材浸透性染料の選定—酸性染料[J].木材工業(yè)(日)，1975(10)：21-23.

[3] Ppg Ind Inc.木材著色劑：英國，WO 9520631[P].1995.

[4] 中山弘明.生產(chǎn)染色單板的方法[M].日本，1985.

[5] 陳玉和，陸仁書，鄭睿賢，等.泡桐單板染色工藝參數(shù)的遴選[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2002，30(1)：10-12.

[6] 張冬梅.染色楊木單板的耐光性影響因素研究[J].林業(yè)機械與木工設(shè)備，2015，43(6)：18-21.

[7] 基太村洋子.木材染色[J].木材工業(yè)(日)，1974，2(9)：188-193.

(責(zé)任編輯 張雅芳)

Effect of Chitosan Pretreated Birch Veneer on Dyeing Effects of Acid Dyes

YU Hong-liang

(Liaoning Provincial Forest Management Research Institute，Dandong Liaoning 118000，China)

With chitosan and birch veneer as the research object，chitosan is used for pretreatment of birth veneer first，followed by the use of acid dyes as coloring agent.A planned dyeing process is used to conduct dyeing treatment of the pretreated birth veneer.Comparing the dying effects of thedyed veneer that has gone through chitosan-based pretreatment and the dyed veneer that hasn’t gone through pretreatment，the result shows that chitosan-based pretreatment can effectively improve the acid dyes-based dyeing effects of veneer and that it is a good method of improving the wood dyeing quality.

chitosan；acid dye；pretreatment；dyeing effect

2017-01-22

于洪亮(1982-)，男，遼寧丹東人，工程師，碩士，主要從事木材加工利用研究，E-mail：qinjian1234@sina.com。

TS612

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2095-2953(2017)04-0043-03