一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法技术

一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，它属于木材漂白领域。本发明专利技术要解决现有漂白方法效率低、漂白后木材颜色返黄、产生漂白废液较多以及力学性能降低严重的问题。处理方法：一、涂覆漂白液；二、催化漂白。本发明专利技术用于紫外光催化的环保型木材漂白处理。外光催化的环保型木材漂白处理。外光催化的环保型木材漂白处理。

【技术实现步骤摘要】
一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法


[0001]本专利技术属于木材漂白领域。

技术介绍

[0002]我国属于少林国家，随着社会经济发展、人口增长和生活水平的提高，人们对林产品的需求呈现不断增长之势，同时随着国内民众生态意识的增强和国家森林保护力度的加大，森林采伐受到了一定的限制。据估算2020年我国的木材消耗量约为5亿m3，而国内的木材产量仅为1亿m3左右，木材市场需求缺口巨大。目前我国是全球木材进口量最大的国家，约占全球木材进口贸易总额的四分之一。因此如何高效利用木制产品，提高木制产品商业价值，缓解国内木材市场发展的供需矛盾，成为新时代我国木材产业发展急需解决的问题之一。
[0003]在自然界中木材变色的现象是非常普遍的，无论是生长期间的大树，还是采伐后的原木，或者是经过加工的板材、方材以及经过干燥和使用期间的木材，常常会伴有表面或者内部变色的现象。不但影响了木材的美观性，而且部分木材变色后还会改变硬度，质地变脆。变色后的木材还影响后续加工制造工艺等，降低了木材的使用价值与商业价值。因此对木材进行漂白是非常必要的。
[0004]木材变色的原因有很多，根据木材变色的原因差别，主要分为四大类：化学性变色、物理性变色、生理性变色以及微生物性变色。但是木材变色的原因从木材组成来说，是因为木材内部的化学组成成分发生了变化。木材存在颜色的原因主要是木材中存在发色基团与助色基团，发色基团是指能导致化合物在紫外光及可见光区产生吸收的基团，不论是否显出颜色都称为发色基团。例如，分子中含有π键的C＝C、C≡C、苯环以及C＝O等不饱和基团都是发色基团。助色基团是指带有孤对电子的基团，如
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OH、
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OR、
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NH2、
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NHR、
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Cl、
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Br、
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I等。它们本身不能吸收大于200nm的光，但是当它们与发色团相连时，会使发色团的吸收峰向长波方向移动，并且增加其吸收强度。发色基团与助色基团主要存在于木质素和抽提物，少量存在与灰分中。木材漂白是将木材中的发色基团或助色基团及与着色相关的组成成分，经漂白剂的氧化、还原、降价破坏，达到脱色目的。
[0005]根据漂白工艺特点，则分涂刷漂白和浸渍漂白。涂刷漂白主要用于去除木材表面污染，调整表面颜色，操作简便，漂白液对木材的渗透不深，仅作用于表面，如家具在进行透明涂饰前漂白处理使其表面颜色均匀化。涂刷漂白所需的漂白液浓度往往较高，过高的氢氧化钠浓度虽然能够促进过氧化氢的分解速度，但是漂白后的木材表面会因过高的氢氧化钠浓度造成污染，需要用清水进行清洗，增加漂白流程，产生更多清洗废液，并且高浓度的氢氧化钠会对木材表面造成损伤，导致力学性能下降。浸渍漂白除了改变木材表面颜色，也可进行深度处理，但是由于木材内部颜色变化并不能被木材表面直观反映，所以意义不大，并且浸渍漂白需要更多的浸渍液，产生的浸渍废液较多，相对于涂刷漂白来说更污染环境，并且漂白时间较长，降低了工业生产效率。因此找到一种既可以有效减少漂白时间，又能减少废液产生的高效清洁漂白方法尤为重要。

技术实现思路

[0006]本专利技术要解决现有漂白方法效率低、漂白后木材颜色返黄、产生漂白废液较多以及力学性能降低严重的问题，进而提供一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法。
[0007]一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，它是按以下步骤进行的：
[0008]一、涂覆漂白液：
[0009]在木板上依次涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液，或在木板上涂覆氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液，得到涂覆后的木板；
[0010]所述的氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液是由质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液按质量比为(0.5～2):1混合而成；
[0011]二、催化漂白：
[0012]在紫外灯功率为50W～500W、紫外波长为200nm～400nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射0.5h～5h，最后干燥，即完成紫外光催化的环保型木材漂白处理方法。
[0013]本专利技术的有益效果是：
[0014]本专利技术提供了一种新的木材表面漂白处理方法，根据实际需要对木材单面或双面进行处理，该方法主要是用一定浓度的氢氧化钠与过氧化氢组合为漂白剂，在一定强度的紫外光照射催化下对木材表面进行漂白。其中氢氧化钠的作用主要两种，一种是与木材中的木质素以及单宁等抽提物反应，增加漂白液在木材中的渗透性；另一种是调节过氧化氢的pH值，使过氧化氢产生更多的自由基。过氧化氢的作用主要在于分解产生自由基与木材中发色基团与助色基团反应，达到漂白木材的效果。紫外光的作用在于在紫外光的催化下，更容易激发过氧化氢的分解，提高自由基的激发效率。另外木质素中的一些不稳定基团，比如共轭双键与醌基等，能够吸收紫外光的光电子能，激发成为自由基，更好的与过氧化氢反应，提高漂白效率。在紫外光的催化下进行漂白，在一定程度上能够减少氢氧化钠等碱性物质的使用，减轻碱性物质对木材的损害程度，一定程度上减少了力学性能的损失。低浓度氢氧化钠的使用能够减少碱性物质在木材表面的残留，减少了清洗木材的步骤。由于前期木质素以及抽提物中的一些不稳定基团吸收紫外光能量已经被激发为自由基并且被漂白，这就导致漂白成品在后续使用过程中能够降低因紫外线照射而产生变色的现象，减缓了返黄的速度。
[0015]本专利技术漂白液的使用方法为刷涂或者喷涂，与浸渍相比，减少了浸渍废液的产生。而且在紫外光的催化下，一方面能够增加过氧化氢产生自由基的效率，另一方面能够加快木材中发色基团、助色基团与过氧化氢的反应速度，减少漂白时间，增加漂白白度，漂白后白度最高可达89.3，漂白前后总色差ΔE最高可达到27.6。减少氢氧化钠等碱性物质的使用，将工业中常用的质量百分数为20％～35％的氢氧化钠浓度降为5％～10％，避免了漂白后木材表面的清洗。并且紫外光具有一定的加热效果，与没有紫外光催化对比，能够减少木材的干燥时间。运用本实施方式中的木材漂白处理方法对不同树种木材进行了漂白处理，均产生了不错的漂白效果，白度Wh均可达到80以上，同时能够有效减少力学性能的损失。且漂白后橡木、杨木、巴沙木紫外加速老化36h后，ΔE仅为12.2～18.7。
[0016]说明书附图
[0017]图1为木材漂白处理前后对比图，a为实施例一漂白前的橡木，b为实施例二漂白前
的杨木，c为实施例三漂白前的巴沙木，d为实施例一漂白后的橡木，e为实施例二漂白后的杨木，f为实施例三漂白后的巴沙木；
[0018]图2为杨木经过不同漂白方法处理并经过紫外加速老化的对比图，a为实施例二漂白前的杨木，b为实施例二漂泊后的杨木，c为实施例二漂白后的杨木紫外加速老化36h，d为对比实验一漂白前的杨木，e为对比实验一漂泊后的杨木，f为对比实验一杨木漂白后的紫外加速老化36h，g为对比实验二工业漂白前的杨木，h为对比实验二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：一、涂覆漂白液：在木板上依次涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液，或在木板上涂覆氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液，得到涂覆后的木板；所述的氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液是由质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液按质量比为(0.5～2):1混合而成；二、催化漂白：在紫外灯功率为50W～500W、紫外波长为200nm～400nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射0.5h～5h，最后干燥，即完成紫外光催化的环保型木材漂白处理方法。2.根据权利要求1所述的一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于步骤一中所述的涂覆为涂刷或喷涂。3.根据权利要求1所述的一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于步骤一中当在木板上依次涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液时，质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液的涂覆量为50g/m2～100g/m2，质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液的涂覆量为60g/m2～120g/m2。4.根据权利要求1所述的一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于步骤一中当在木板上依次涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液时，先在木板上涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液，室温静置5min～3...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖泽芳，王耀博，谢延军，王永贵，王海刚，梁大鑫，
申请(专利权)人：东北林业大学，
类型：发明
国别省市：