专利名称：用天然植物染色木材的方法
技术领域：
本发明属于木材改性中木材染色领域，涉及ー种用天然植物染色木材的方法。
背景技术：
目前，木材单板染色一般是采用酸性染料、活性染料、碱性染料或金属离子染色。然而，这些传统染色方法都存在一定弊端，特别是污染环境，威胁人类健康。其中某些染料还被认为含有致癌物质芳香胺，因而有些国家、地区的环保法规中明令限用或禁用。在这样的国际形势下，植物染色的概念脱颖而出，受到越来越广泛的关注与认可。所谓植物染色是指利用大自然中自然生长的花草树木以及各种含有色素的植物来对被染物进行染色的ー种方法，目前只应用在织物染色上。使用天然植物染色，同时在染色过程中不使用或极少使用化学助剂，其残渣废液不会造成污染，是ー种古老而又绿色环保的染色 エ艺，也称“草木染色”。天然植物染料大多无毒无害，对皮肤无过敏性和致癌性，具有较好的生物可降解性和环境相容性。而且，ー些天然的植物染料来自药用植物，其本身也有一定的保健功效。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供ー种安全环保的用天然植物染色木材的方法，尤其适合应用在对木材单板的染色上。为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案用天然植物染色木材的方法，采用天然植物做染料染色木材。木材为桉树、灰木蓮、红椎或米老排的木材单板。其中，桉木系滲透性最差、最难染透的材质，应用本法后效果良好，其他木材如灰木蓮、红椎、米老排等也均成功染色。因此，本发明应能普遍适用于所有木材。本发明染色木材的方法又分为煮染法和浸溃法。因为各染色植物有效成分的化学组成上看，可分为靛类、蒽醌类、黄酮类、生物碱类、多酚类、苯并吡喃类、ニ酮类、类胡萝卜素类。其化学结构不同决定了染色エ艺的不同，靛类(靛蓝)具有还原性，需要用还原法制备；蒽醌类(茜草、紫草)难溶于水，易溶于醇类溶剤，受热易分解，需要用浸溃法染色外，其余染色植物都可以用煮染法进行染色。其中，煮染法是将天然植物与水以质量比为1:50 1:120放入锅中加热煮沸
0.5 3小吋，滤出染液加入漂白后的木材单板，继续加热煮沸0. 5 3小时后，取出洗净晾干，即可；适用煮染法的天然植物来自苏木、姜黄、梔子、红花、黄柏、槐花、石榴皮、洋葱、艾叶、茶。而浸溃法是将天然植物与溶剂按质量比1:30 1:100浸泡12 24小时，过滤出植物残渣后制得染液；再将已漂白后的木材单板放入染液，浸溃12 48小时，取出洗净晾干，即可，该法可染色木材表面；适用浸溃法的天然植物来自茜草、紫草。浸溃法中的溶剂为水或こ醇。
上述方法染色过程中加入渗透剂、均染剂、固色剂中的ー种或多种。渗透剂为渗透剂JFC，均染剂为NaCl，固色剂为固色剂ZF。上述方法中，取出的木材单板采用明矾溶液、柠檬酸溶液、碳酸钠溶液或硫酸铜溶液进行媒染。在不同染色环境及不同助剂染媒的作用下，应用本发明染色木材可呈现出不同颜色。如用苏木为染料时，在无助剂染媒条件下，顔色暗红，接近红木色，可用于普通树种仿名贵木材加工技木；经过明矾染媒，木片晾干后则呈桃红，顔色更加鲜艳自然，与之前的暗红不同，更接近粉红，自然均匀；在酸性助剂柠檬酸的处理下，木片晾干后呈黄色，顔色自然，接近原木色；在碱性助剂碳酸钠的处理下，木片晾干颜色偏紫红，色彩极淡，但上色均匀且可染透。植物染色虽然在我国很早就发现并开始使用，但一直作为织物染色方法。发明人·首次将其运用到木材染色领域，利用天然植物染料制备染液，然后通过染液染色木材。本发明改变了传统木材单板的染色方法，采用天然植物代替人工染料，从天然植物中萃取染液，以达到染色木材单板的目的。因为天然植物染色主要针对的是木材植物纤维，而木材植物纤维与植物染料几乎是同宗同根，有很好的亲和作用，所以以原生态的植物染料进行染色，是最自然的方法。应用本发明安全环保、无毒无害，不仅可以减少人工染料对人体的危害，充分利用天然可再生资源，也具有较好的生物可降解性和环境相容性，而且可以大大減少染色废水的毒性，有利于减少污水处理负担，保护生态环境，降低了对人体安全的危害；同时，天然植物染料本身也有一定的保健功效。我国幅员辽阔，地理、气候等自然条件复杂多祥，染料植物资源丰富，据估计，至少有1000 5000种植物可提取色素，许多染料植物还兼具有药草或避邪的作用，如用于染红色的苏木具有杀菌解毒、止血消肿的功效。这些兼具药草与染料身分的天然植物，使得染料具有杀菌、防虫、预防皮肤病传播与提神醒脑等特殊疗效。
具体实施例方式实施例I将苏木50g与水5000g (即质量比1:100)混合，放入锅中加热，煮沸I小时(从煮沸始计);I小时后，把苏木栋出滤出染液，加入适量已漂白晚干后的按树木片(规格60mmX60mm, Imm 2mm厚的桉树旋切单板),继续加热至煮沸,煮沸I小时；然后,取出木片
洗净晾干，即可。晾干木片暗红，顔色自然，不做作，类似于红木色，若稍加改进可应用于仿红木技术中。苏木与水质量比为1:60时颜色较深，苏木与水质量比为1:120时颜色较浅，不过都是暗红色，不鲜艳，但是十分自然。实施例2将苏木50g与水5000g (即质量比1:100)混合，放入锅中加热，煮沸I小时(从煮沸始计);I小时后，把苏木栋出滤出染液，加入适量已漂白晚干后的按树木片(规格60mmX60mm, Imm 2mm厚的桉树旋切单板),继续加热至煮沸,煮沸I小时；然后,取出木片，放入质量浓度为10%的明矾溶液中，在水浴锅保持恒温80°C加热半个小时，再取出木片，洗净晾干，即可。
晾干木片为桃红色，颜色更加鲜艳自然，与实施例I的暗红不同，更接近粉红，鲜艳明亮。实施例3将苏木50g与水5000g (即质量比1:100)混合，放入锅中加热，煮沸I小时(从煮沸始计);I小时后，把苏木栋出滤出染液，加入适量已漂白晚干后的按树木片(规格60mmX60mm, Imm 2mm厚的桉树旋切单板),继续加热至煮沸,煮沸I小时；然后,取出木片，放入pH = 4的柠檬酸溶液中，在水浴锅保持恒温80°C加热半个小时，再取出木片，洗净晾干，即可。晾干木片为黄色，顔色自然，接近原木色，不同于实施例I和2的红色。实验证明，在酸性环境下，苏木染液会由红色变为黄色，但仍然可以对木材染色。
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实施例4将苏木50g与水5000g (即质量比1:100)混合，放入锅中加热，煮沸I小时(从煮沸始计);I小时后，把苏木栋出滤出染液，加入适量已漂白晚干后的按树木片(规格60mmX60mm, Imm 2mm厚的桉树旋切单板),继续加热至煮沸,煮沸I小时；然后,取出木片，放入pH = 8的碳酸钠溶液中，在水浴锅保持恒温80°C加热半个小时，再取出木片，洗净晾
干，即可。晾干木片偏紫红，颜色极淡，但上色均匀且可染透。实施例5将姜黄50g与水3000g(即质量比1:60)混合，放入锅中加热，煮沸I小时(从煮沸始计);1小时后，把姜黄拣出滤出染液，加入适量已漂白晾干后的桉树木片(规格60mmX60mm,Imm 2mm厚的桉树旋切单板),继续加热至煮沸,煮沸I小时；然后,取出木片洗净晾干，即可。晾干木片为黄色，颜色纯正。如需媒染，最后煮沸取出后，还可将染色后的木片放入质量浓度为10%的硫酸铜溶液中进行媒染，在水浴锅保持恒温80°C加热半个小时，再取出木片，洗净晾干，即可。硫酸铜媒染后，晾干木片为呈现黄緑色，顔色鲜艳明亮，略微有荧光的效果。实施例6将桅子果50g与水3000g (即质量比1:60)混合，放入锅中加热，煮沸I小时(从煮沸始计)；1小时后，把梔子果拣出滤出染液，加入适量已漂白晾干后的灰木蓮木片(规格60mm X60mm, Imm 2mm厚的灰木莲旋切单板),继续加热至煮沸,煮沸I小时；然后,取出木片洗净晾干，即可。晾干木片为黄色，颜色纯正。如需媒染，最后煮沸取出后，还可将染色后的木片放入质量浓度为10%的明矾溶液中进行媒染，在水浴锅保持恒温80°C加热半个小时，再取出木片，洗净晾干，即可。明矾媒染后，晾干木片颜色更深更鲜艳。实施例7将红花IOOg装入细网袋中，加水500g不断揉搓30分钟，倒出黄色汁液，加等量水再重复两次，共取得约1500g黄色汁液(即质量比1:15)，加入适量已漂白晾干后的灰木蓮木片(规格60mm X60mm, Imm 2mm厚的灰木莲旋切单板),加热至煮沸,煮沸I小时；然后，取出木片放入质量浓度为10%的明矾溶液中进行媒染，在水浴锅保持恒温80°C加热半个小时，再取出木片，洗净晾干，即可。晾干木片为黄色，颜色纯正。实施例8将红花IOOg装入细网袋中，加水500g不断揉搓30分钟，倒出黄色汁液，加等量水再重复两次，倒掉黄色汁液，再把分离出黄色素的红花，加入40°C温水2000g、10克碳酸钠(或稻草灰汁)，戴手套不断搓洗，I小时后水呈褐色，过滤取出红花，加入醋酸中和至PH=7，颜色稍转红后加温至50°C，放入适量已漂白晾干后的灰木莲木片(规格60mmX60mm，Imm 2_厚的灰木莲旋切单板)，染色半小时后，洗净晾干，即可。晾干木片为粉红色调，顔色自然淡雅。实施例9 将茜草IOOg与水3000g (即质量比1:30)混合，放入锅中加热，煮沸2小时(从煮沸始计)至泡沫加入柠檬酸10g，滤出植物残渣得染液，加入适量已漂白晾干后的桉树木片(规格60mm X60mm, Imm 2mm厚的桉树旋切单板),继续加热至煮沸,煮沸I小时；然后,取出木片洗净晾干，即可。晾干木片为淡红色，顔色自然清新。实施例10将茜草IOOg在水4000g中发酵24小时，然后以こ醇IOOOmL为溶剂，在加热回流装置中煮沸2小时，滤出植物残渣得染液，加入适量已漂白晾干后的桉树木片(规格60mmX60mm, Imm 2mm厚的桉树旋切单板),继续加热至煮沸,煮沸I小时；然后,取出木片
洗净晾干，即可。晾干木片为红色,颜色自然纯正。实施例11将切碎的紫草IOOg按质量比1:30在3000gこ醇中密封浸泡24小时，期间适量翻动搅拌揉搓，过滤出植物残渣后制得染液；再将适量已漂白晾干后的桉树木片(规格60mmX60mm, Imm 2mm厚的桉树旋切单板)放入染液,浸溃24小时,取出木片放入质量浓度为10%的明矾溶液中进行媒染，在水浴锅保持恒温80°C加热半个小时，再取出木片，洗浄晾干，即可。依法可重复染色。晾干木片表面染出紫色，顔色自然淡雅。
权利要求
1.一种用天然植物染色木材的方法，其特征在于采用天然植物做染料染色木材。
2.根据权利要求I所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于所述木材为桉树、灰木莲、红椎或米老排的木材单板。
3.根据权利要求2所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于将天然植物与水以质量比为1:50 1:120放入锅中加热煮沸O. 5 3小时，滤出染液加入漂白后的木材单板，继续加热煮沸O. 5 3小时后，取出洗净晾干，即可；所述天然植物来自苏木、姜黄、桅子、红花、黄柏、槐花、石榴皮、洋葱、艾叶、茶。
4.根据权利要求2所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于将天然植物与溶剂按质量比1:30 1:100浸泡12 24小时，过滤出植物残渣后制得染液；再将已漂白后的木材单板放入染液，浸溃12 48小时，取出洗净晾干，即可；所述天然植物来自紫草。
5.根据权利要求4所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于所述溶剂为水或乙醇。
6.根据权利要求3或4所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于染色过程中加入渗透剂、均染剂、固色剂中的一种或多种。
7.根据权利要求6所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于所述渗透剂为渗透剂JFC，所述均染剂为NaCl，所述固色剂为固色剂ZF。
8.根据权利要求3或4所述的用天然植物染色木材的方法，其特征在于取出的木材单板采用明矾溶液、柠檬酸溶液、碳酸钠溶液或硫酸铜溶液进行媒染。
全文摘要
本发明公开了一种用天然植物染色木材的方法，采用天然植物替代人工染料染色木材，根据染色植物有效成分的化学组成不同，又分为煮染法和浸渍法。应用本发明从天然植物中萃取染液，可以达到染色木材单板的目的，既安全环保、无毒无害，又可以减少人工染料对人体的危害，充分利用天然可再生资源，也具有较好的生物可降解性和环境相容性，而且可以大大减少染色废水的毒性，有利于减少污水处理负担，保护生态环境，降低了对人体安全的危害；同时，天然植物染料本身也有一定的保健功效。
文档编号B27K3/52GK102785276SQ20121030236
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月23日 优先权日2012年8月23日
发明者孙静, 房文静, 李宁, 符韵林, 罗建举, 罗运生, 苏初旺, 骆强 申请人:广西大学