木材因其天然的色調和花紋 ,使人感覺柔和舒適 ,故在裝飾行業中越來越受到人們的喜愛 .然而 ,近年來隨著優質樹種木材供應量日趨減少 ,材質越來越差 ,木材普遍存在材色較深、顏色分布不勻 ,或色調晦暗、色澤不一等缺點 ,從而降低了木材的利用價值 ,有些產品導致削價甚至作為薪炭材處理 .因而材色問題成了各裝飾木材生產企業亟待解決的問題 .本試驗采用兩種氧化型漂白劑 Ti 和 Tj,通過正交試驗選擇常用的 4種裝飾木材漂白的最佳配方 ,以達到材色變淺或潔白均勻的目的 .裝飾木材通過漂白處理 ,在增強了木材表面特有美感的同時 ,也為其進一步進行調色處理提供了一道必要的前期工序 .該研究結果可為裝飾木材生產企業解決木材漂白問題提供理論依據 .
1 材料與方法
1 . 1 試驗設計以漂白劑濃度 A、處理溫度 B、處理時間 C、p H值 D、助劑 E為影響因子 ,采用 3水平正交
試驗方案浸漬處理木材 (表 1 ) .
表 1 正交試驗的變量與水平 L1 8(3 7× 2 1 )
1 . 2 材料
2 . 2 . 1 試材 試材為福建省常用的 4種裝飾木材 ,即馬尾松 (Pinus massoniana)單板以及南
嶺栲 (Castanopsis fordii)、米櫧 (Castanopsis carlessii)和木荷 (Schima superba) ,前者取自膠合板廠 ,后者取自地板木廠 ,且均為表面已刨光但有材色缺陷的成品 ,規格為 3 0 . 0 cm× 6. 0 cm×1 . 8cm或 42 . 0 cm× 8. 0 cm× 1 . 8cm.
1 . 2 . 2 藥品 正交試驗采用化學純試劑 ,選用了兩種氧化型漂白劑 Ti 與 Tj,各種漂白助劑 ,p H值調節劑為一定濃度的 Na OH.
1 . 2 . 3 儀器 常規化學試驗儀器、p H計、SBD- 1 B白度儀等 .
1 . 3 方法
先將各種裝飾木材鋸成規格為 5. 0 cm× 5. 5cm× 1 . 8cm的試材 ,用砂紙砂光 ,編上號 .然后根據正交試驗方案進行漂白處理 ,處理完后的試材先水洗后用弱酸中和 ,最后再用清水沖洗 ,在常溫下自然干燥 ,用 SBD- 1 B白度儀測定白度 .試驗結果及數據分析列于表 2和表 3 .
表 2 正交試驗方案結果
說明 :W1 為南嶺栲 , W2 為木荷 , W3為米櫧 , W4為馬尾松單板 .
3 結果與分析
白度值 P的分析由表 2的白度值 P作直觀分析可以看出 ,對于南嶺栲試材來說 ,其漂白效果隨著漂白劑的濃度、處理溫度、時間的增加及不同的助劑而波動 .濃度為 A2 、溫度為 B2 、時間為 C2 、p H值為 D3 、助劑為 E3 時 ,白度值 P達最大 ,即漂白效果最好 .因此 ,若只按試材的 P值作為衡量指標 ,則最佳組合為 A2 B2 C2 D3 E3 .但從綜合分析中可以看出 ,以濃度為 A1 與濃度為 A2 時的 P值相比 ,以助劑為 E3 與 E1 時的 P值相比 ,均相差不大 .為降低處理成本 ,濃度為A1 和助劑為 E1 更合適 ;同樣 ,處理時間為 C1 和 C2 時 P值也相差不大 ,為提高效率 ,時間以 C1更合適 .因此 ,最佳組合為 A1 B2 C1 D3 E1 ,即濃度為 0 . 0 4kg/ L,溫度為 40℃ ,處理時間為 2小時 ,p H值為 1 1 ,助劑為硫酸鎂 .參看表 2和表 3 ,可依次分析出其它試材漂白的最佳配方
(表 4表 3 漂白測試結果極差分析表TABLE3 The maximum variation analysis of experimental results
表 4 各試材漂白處理的最佳組合TABL E4 The best prescription of theseveral decorative timber
經上述正交試驗分析得出的各試材漂白的最佳配方 ,分別對它們進一步進行驗證性試驗 .試材干燥后 ,再用白度儀測定它們的白度 .結果表明 :由各試材漂白的最佳配方處理所得的白度值均比它們在各試驗中的最大白度值高或略高 ,說明由試驗得出的各試材漂白的最佳組合確實是最優的 .
不同樹種的裝飾木材 ,由于各化學組成及木材結構的差異性 ,導致漂白效果各異 ;而對同一樹種的裝飾木材 ,用不同的漂白劑也存在著選擇性問題 .在影響木材漂白效果的幾個因素中 ,各因子對漂白效果影響的顯著性能不一 .從極差分析可以看出 ,馬尾松單板用 Ti 漂白劑處理時 ,影響漂白的主導因子是時間 ,其次是 p H值 ,其它的因子影響不顯著 ;而用 Tj處理時 ,則是溫度和助劑的影響顯著 ,接著是時間 ,其它因子的影響較不顯著 .對于其余 3種試材 ,除米櫧用 Tj處理是濃度影響顯著外 ,均是溫度對漂白效果的影響最為顯著 ,除此之外 ,其它幾個因子則有的影響顯著 ,有的不顯著 .漂完后 ,采用常規化學分析方法對殘余溶液的濃度進行分析 (表 5) .分析結果表明 :溫度對漂白劑的分解有很大關系 ,漂白劑在常溫時消耗少 ,而在 60℃時消耗多 ,幾乎全部分解 ,這溫度的提高而增加的 ,所以略提高溫度有利于白度的增加 .
此分析結果還為以后的經濟技術分析提供了參考 .
4 結論
本研究采用正交試驗法對常用的 4種裝飾木材進行漂白處理 ,得出了各裝飾材漂白的最佳配方 .據此 ,可以使材面顏色變淺或潔白均勻 ,紋理清晰 ,外觀大為改善 .這樣 ,可明顯提高裝飾木材的使用價值 ,進而提高它們的裝飾效果和經濟效益 .鑒于福建省內一些地方企業存在著對裝飾木材的
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