隨著人們生活水平的提高和對居住環(huán)境、條件改善的迫切要求 ,裝飾板的用量越來越大。到目前為止 ,我省已有木質(zhì)裝飾板生產(chǎn)企業(yè)近百家 ,這類裝飾板全省的日產(chǎn)量已達(dá) 3 0～ 40萬張 ,年產(chǎn)值近百億 ,短短幾年已發(fā)展成為我省一個大的膠合板二次加工產(chǎn)業(yè)。木質(zhì)裝飾板一般選用優(yōu)質(zhì)木材 ,如白樺、楓木、櫟木、莎比利、花櫚、酸枝、水曲柳及各種人造木的刨切薄木經(jīng)膠貼制成 ,整個制作過程須經(jīng)刨切加工、儲運(yùn)、拼花、膠貼、熱壓等多道工序。但這些復(fù)雜的工序 ,使得原有木質(zhì)紋理曲線 ,失去自然、新鮮感。僅水曲柳目前國內(nèi)資源缺少 ,不得已從俄羅斯進(jìn)口 ,由于木材生長的地理、環(huán)境、氣候、年輪等的關(guān)系 ,造成材質(zhì)色差大 ,顏色不鮮明 ,甚至發(fā)黑等 ,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到裝飾效果。目前 ,許多廠家由于這些原因造成產(chǎn)品積壓 ,價(jià)格上不去 ,有的廠家甚至面臨倒閉的危險(xiǎn)。為此 ,對木質(zhì)裝飾板進(jìn)行表面處理具有重要的現(xiàn)實(shí)意認(rèn)。
1 薄木顏色的來源和處理方法
木材的變色是十分復(fù)雜的 ,不同材種的木材 ,變色也各有差異。從化學(xué)角度 ,認(rèn)為木材變色主要是化學(xué)變色基團(tuán) ,ＣＣ鍵、ＣＯ鍵 ,乙烯基(ＣＨ2 ＣＨＲ )等及對木材變色起輔助作用的基團(tuán)如ＯＨ-基 ,甲氧基 (�。茫龋� ),羧基 ( ＣＯＯＨ )等 ,變色的化學(xué)成分主要有酚類、醌類、有機(jī)酸、環(huán)烯醚萜甙類、單寧及各種木材的抽提物等[1 , 2 ]。因此 ,對不同材種的裝飾板薄木表面處理或者俗稱漂白 ,首先須對該種木材的變色成分作初步的化學(xué)分析 ,確定變色成分存在的范圍和產(chǎn)生變色的性質(zhì) ,分析出變色的成分 ,找出產(chǎn)生變色的生物、物理影響因素 ,制定出一套較為合理的表面處理 (漂白 )工藝 ,同時隨著人們生活水平的提高 ,人們對美的追求和消費(fèi)水平的不同 ,進(jìn)行處理的工藝和結(jié)果也應(yīng)相應(yīng)作一些變動。從對變色成分的分析看 ,本身的有色化學(xué)成分及易引起變色的化學(xué)成分是造成木材變色的主要因素。但這些生物、物理因素相互協(xié)同作用也應(yīng)引起重視 ,
如木材本身刨切成薄木后接觸空氣 ,引起化學(xué)物質(zhì)氧化變色。溫濕度方面 ,溫度升高 ,化學(xué)反應(yīng)活化能降低 ,變色物質(zhì)氧化加快 ,濕度也使得如酚類物質(zhì)、有機(jī)酸等變色物質(zhì)加快游離出來接觸空氣變色 ;溫濕度變化也促使木材產(chǎn)生霉變 ;還有樹種生長地理、環(huán)境、年輪、纖維的生長疏密等都會引起有色和變色物質(zhì)分布的不同 ,從而對表面處理工作帶來更多的困難。為此 ,用化學(xué)法來處理這些變色成分 ,可采用氧化和還原的方法進(jìn)行 ,目的是利用處理液去破壞木材發(fā)色成分中的羰基 (ＣＯ )及其它碳原子之間的二價(jià)結(jié)合 ,使其可吸收的光向短波方向移動 ,并減弱其吸收強(qiáng)度[3 , 4],從而使材色變淺 ,紋理變得清晰素雅 ,更富有自然感、鮮明感 ,整個處理的工藝 ,其實(shí)是一個表面處理的物理化學(xué)過程。對薄木貼面裝飾板表面處理方法可分為浸泡法和輥涂法兩種 ,從對浙江省目前企業(yè)的調(diào)查和處理效果 ,及企業(yè)對表面處理技術(shù)的可接受程序 ,都偏向于輥涂法處理。因此 ,對輥涂法的表面處理理論研究也顯得十分必要。
2 木質(zhì)結(jié)構(gòu)及處理液對表面處理效果的影響
2 1 木質(zhì)結(jié)構(gòu)與處理效果在對各種可進(jìn)行表面處理的薄木貼面裝飾板中 ,木質(zhì)結(jié)構(gòu)本身對處理效果影響始終存在。木材組織結(jié)構(gòu)存在著各種構(gòu)槽、導(dǎo)管、管胞、木射線等[2 ],一方面這些結(jié)構(gòu)的存在引起了表面不平整 ,同時也可加速處理液向組織結(jié)構(gòu)內(nèi)部滲透 ,達(dá)到一定的漂白處理 ;另一方面由于這些結(jié)構(gòu)及不同樹齡、年輪、芯材、邊材間造成處理液分布不均 ,從而影響處理效果。不管怎樣從薄木表面處理的過程中 ,結(jié)構(gòu)本身造成對處理液滲透、擴(kuò)散的影響是較為重要的。
2 2 表面處理動力學(xué)
處理液在木質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)部的擴(kuò)散 ,其實(shí)存在這樣一些物理化學(xué)過程 ,首先是“籠罩效應(yīng)”[6],由于液體分子間平均距離比氣體近得多 ,液體中每個處理液分子實(shí)際被周圍分子所包圍 ,進(jìn)入木材組織內(nèi)部的處理液分子也被其它分子包圍 ,就如同關(guān)在周圍分子構(gòu)成的籠子中 ,這個籠中的分子不能象氣體分子那樣自由地進(jìn)行平動 ,只能不停地在籠中振動、不斷地與周圍分子碰撞 ,如果某一次振動積累了足夠的能量 ,或正在向某方向振動時 ,恰好該方向的周圍分子讓開了路 ,于是這個分子就要沖破籠子擴(kuò)散到別處。從而不間斷地進(jìn)行下去。
所以 ,對裝飾板表面處理而言 ,處理液中每個溶質(zhì)分子 ,都處于周圍溶劑分子所構(gòu)成的籠子之中 ,若兩個溶質(zhì)分子擴(kuò)散到同一個籠子中互相接觸 ,則稱為遭遇[5]。兩個溶質(zhì)分子只有擴(kuò)散到同一個籠子中發(fā)生遭遇才能起漂白反應(yīng)。擴(kuò)散與漂白反應(yīng)為兩個串聯(lián)步驟。若反應(yīng)活化能小反應(yīng)速度跟不上 ,則為擴(kuò)散控制 ;反之 ,若反應(yīng)活化能大 ,反應(yīng)速度慢 ,則為反應(yīng)控制或活化控制[6]。從對浙江德清雙馬木業(yè)公司水曲柳貼面板半年多的實(shí)踐和理論經(jīng)驗(yàn)結(jié)合分析 ,若漂白進(jìn)入擴(kuò)散控制 ,則容易引起木紋紋理模糊 ,漂白不均勻 ,鮮明度不夠。若漂白進(jìn)入反應(yīng)控制 ,易引起漂白液裝飾表面分布不均勻 ,從而整張板漂白不均 ,板材會產(chǎn)生“水花影”。所以 ,如何在板材漂白過程中 ,選擇擴(kuò)散控制和反應(yīng)控制步驟 ,是十分重
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