竹束活性染料染色特性与工艺研究

发布时间：2017-03-19 16:06

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【摘要】：重组竹是以碾压疏解竹束为基本结构单元经过干燥、浸胶、顺纹组坯和热压(或冷压热固化)而成的竹质人造板材,因其具备优良的物理力学性能和装饰效果,近年来得到了长足发展,被广泛应用于地板,家具装饰以及结构用材等方面。目前,随着国内外市场对重组竹的一致认可,其市场需求量日益增长,但仅原竹、炭化和漂白三种颜色很难满足消费者对产品装饰性能的要求。本文以碾压疏解竹束为研究对象,采用活性染料对其进行染色处理,并对其染色工艺和性能等进行了系统的研究,从而更好地丰富重组竹的装饰效果,扩展其应用领域,对增加产品附加值具有重要的意义。同时,本文研究成果能为多样化的重组竹质装饰板材的染色和热压工艺的制定提供理论指导和科学依据,主要研究结论如下：(1)通过稀酸、稀碱(NaOH)和热水预处理能有效提高竹束的上染率,随着酸液浓度的提高上染率先增后减,当浓度达到1.2%时上染率最高,较浓度为0.6%时增加15.3%；碱液浓度达到2.1%时可以使上染率最大增加48.8%。稀酸、稀碱和热水预处理时间的长短对上染率的影响并不明显,在1-6h的变化范围内,波动分别不超过6%、8%和5%。随着酸碱预处理液温度的升高,上染率上升,温度达到100℃时上染率分别达到了41.8%和53.1%；随着热水处理温度的升高,上染率略微上升,最大增长值不超过6%。三种预处理方法中碱处理方式最佳,染色上染率能够提高35%以上,较优的预处理工艺条件为：NaOH浓度2.1%,温度100℃,处理时间1h。(2)促染剂(NNa2CO2)浓度、染色时间和固色剂(Na2CO2)浓度对竹束染色上染率和固色率影响显著,对染色竹束日晒牢度影响不明显,日晒前后色差值基本小于3NBS。随着Na2CO2和Na2CO3浓度的增加,竹束上染率和固色率基本呈现上升趋势,其增加幅度分别可达38.6%、21%和29.2%、21%,最佳浓度分别为60g/L和20g/L。随着染色时间的延长,竹束上染率和固色率先增加后趋于稳定,其中当染色时间在0.5-2.0h以内时,染色时间对上染率和固色率的影响非常显著,其提高幅度均可达21.2%；继续延长时间至6h,竹束上染率和固色率基本保持恒定。优化的染色工艺为Na2SO4浓度、染色时间和Na2CO3浓度分别为60g/L、2h和20g/L。(3)超声波和加压辅助方法较常压染色而言能够有效提高竹束染色上染率和染色竹束耐日晒牢度,其中超声波辅助染色能够使上染率平均增加7.1%,而加压辅助染色在获得相同上染率的情况下能有效缩短染色时间,日晒前后色差最大可分别减少2.4NBS和2.01NBS。(4)在本试验水平条件获得的染色重组竹具有良好的力学性能,吸水厚度膨胀率有待进一步提高,热压后染色竹束不褪色。其中,染色重组竹弯曲弹性级别位于90Eb-150Eb之间,静曲强度均已达到该级别优等品标准；水平剪切强度达到12V-15H级别以上；吸水厚度膨胀率基本达到T15.0级。从极差分析可知,静曲强度、弯曲弹性模量和垂直剪切强度受热压温度影响最大,热压时间对吸水厚度膨胀率的影响最大,平行剪切强度受设计密度的影响最大。在本试验范围内,随着热压温度的升高、热压时间的延长以及设计密度的增加,染色重组竹各项物理力学性能基本呈现优化趋势,优化的染色竹束热压工艺参数为160℃、1.2min/mm和1.05g/cm3。
【关键词】：活性染料 上染率 色差 重组竹
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S781.4
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 1 绪论12-20
• 1.1 引言12-13
• 1.2 国内外研究现状13-18
• 1.2.1 竹材染色国内外研究现状13-15
• 1.2.2 木材染色国内外研究现状15-18
• 1.3 研究目的与意义18
• 1.4 主要研究内容18-20
• 2 竹束染色预处理工艺研究20-28
• 2.1 引言20-21
• 2.2 材料与方法21-22
• 2.2.1 材料与设备21
• 2.2.2 方法与步骤21-22
• 2.3 结果与讨论22-27
• 2.3.1 预处理浓度对竹束染色上染率的影响22-23
• 2.3.2 预处理时间对竹束染色上染率的影响23-24
• 2.3.3 预处理液温度对竹束染色上染率的影响24-25
• 2.3.4 不同预处理对竹材红外光谱特性的影响25-27
• 2.4 本章小结27-28
• 3 竹束活性染料常压染色工艺研究28-42
• 3.1 引言28
• 3.2 材料与方法28-31
• 3.2.1 材料与设备28-29
• 3.2.2 方法与步骤29-30
• 3.2.3 染色效果评定指标30-31
• 3.3 结果与讨论31-40
• 3.3.1 单因素试验分析31-36
• 3.3.2 竹束染色正交优化试验分析36-39
• 3.3.3 染色竹束红外光谱辅助分析39-40
• 3.4 本章小结40-42
• 4 竹束活性染料辅助染色工艺研究42-50
• 4.1 引言42-43
• 4.2 材料与方法43-45
• 4.2.1 材料与设备43
• 4.2.2 方法与步骤43-44
• 4.2.3 染色效果评定指标44-45
• 4.3 结果与讨论45-48
• 4.3.1 超声波辅助染色试验分析45-46
• 4.3.2 加压浸渍辅助染色试验分析46-47
• 4.3.3 辅助染色对染色竹束红外光谱特性的影响47-48
• 4.4 本章小结48-50
• 5 染色竹束成型热压工艺研究50-62
• 5.1 引言50-51
• 5.2 材料与方法51-53
• 5.2.1 材料与设备51
• 5.2.2 方法与步骤51-52
• 5.2.3 正交试验水平52
• 5.2.4 板材性能检测52-53
• 5.3 结果与讨论53-59
• 5.3.1 试验结果53-54
• 5.3.2 正交试验极差分析54-59
• 5.4 本章小结59-62
• 6 结论与展望62-64
• 参考文献64-70
• 附录70-72
• 致谢72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

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本文编号：256224