本发明涉及一种快速木材预漂白处理的方法，特点是高效率低成本，由本发明所述方法预处理过后的木材可以应用在家具制造，室内装修，车辆制造、包装箱制造等领域。
背景技术：
木材是人类最先大量利用的材料之一，木材拥有以下优点：可再生、强重比低、热电绝缘、易于加工、有天然美丽花纹、有光泽和颜色、能反射红外线、吸收紫外线、有良好的的声学效果、有弹塑性、能调温解湿。因此木材在家具制造，室内装修，车辆制造、包装箱制造等领域有着广泛的应用。原始的木材很少直接利用，一般都会经过染料处理使木材具有鲜艳的花纹且能防止虫蛀从而木材更加美观耐用，目前工厂一般都是将木材洗净风干后直接用染料处理，这会导致木材着色不深，颜色不鲜艳，染料和木材纤维的结合不够充分，导致了大量的染料浪费，产品成本过高，且处理后的废液很难处理，对环境影响很大，阻碍了木材产业的健康发展。因此我们寻求在木材进行染料处理之前对其进行一定的预漂白处理，从而达到增加染色效果，降低染色成本的目的。木材带有一定的颜色是因为木材纤维中含有木素，因此本发明就是要想方设法让反应剂和木素反应，通过和木素发生氧化还原反应，让木素大分子裂解从而使其发色基团如羰基、酚羟基等暴露出来，使得木素结构被破坏然后重组，从而木素的颜色会变得稍稍偏黄，从而木材的颜色会变得更加鲜活好看。为企业降低了成本，提高了产品品质，增加了产品市场竞争力，是一种高效快速低成本的木材预漂白处理技术。本方法已经成功经过工业中试，目前生产状况良好。
技术实现要素：
本发明的目的在于对木材进行预漂白处理，使其色泽变得更加鲜嫩好看，并致力于木材在后期进行染料处理时使染色效果更加高效。
现有的木材染色过程大多都是不经过预漂白直接用染料处理，这会导致木材染色效果差、染料消耗大、造成严重的水污染等问题，而本新技术复合工业生产的技术要求，工艺简单、成本低廉，目前国内外还没有用这种方法来预处理木材的实例。
木材本身带有特定的颜色是因为木材纤维中含有木素，本发明的原理在于通过氧化还原的方式，使得木素得到部分溶解，氧化剂和木素反应使得大量带有颜色的木素被消除，木材的颜色变浅，漂白效果初显。再加入缓冲剂使反应更加均衡稳定，裂解出来的木素小分子其基团上带有发色基团如羰基和酚羟基，这些基团接下来和还原剂发生反应，使得木素呈现淡黄色，从而木材的颜色变得更加鲜嫩好看。同时，由于预处理过后木材内的纤维细胞会出现一些孔洞，这就使得后期染料处理时染料更容易附着在木纤维上，从而使得木材的染色过程也更加高效。
采用了新型的氧化还原体系来处理木材，对木材纤维中木素进行处理，首先氧化剂与木素反应使得木材中的部分木素开始裂解成小分子，结构变得更加松散，将酚羟基和羰基等木素发色基团置换出去，加入络合剂，避免了氧化反应过于剧烈，反应更加的平稳和均匀，不会导致木素完全裂解从而使木材的颜色保持鲜嫩，并且还有利于后续继续加入还原剂时其和氧化剂的反应不那么剧烈，而溶液中的还原剂则会和未溶解的木素结构集团上的发色集团羰基和酚羟基发生发应，使得木素结构被破坏然后重组，从而木素的颜色会变得稍稍偏黄，从而木材的颜色会变得更加鲜嫩好看，加入了ph调节剂则能为还原剂的还原作用提供最佳条件，节约了漂白剂的用量，木材结构电荷的变化也有利于染料吸附在木材纤维上，从而后期处理的效果会更佳，产品质量也相应的大幅提升。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种快速木材预漂白的方法，包括如下步骤和工艺条件：
（1）木材水分的调节：将刚裁切好的新鲜木材放在室温通风处放置一段时间，让其自然干燥；
（2）反应釜的预热：通入自来水至反应釜中，将自来水加热至50℃-100℃并保温一段时间，从而使反应釜内壁的温度达到反应温度；
（3）氧化剂的加入：将氧化剂完全溶解，配置质量分数为2%-20%的水溶液，氧化剂为过碳酰胺、过氧化氢、次氯酸钠、二氧化氯中的一种或多种混合物，每50l木材需要加入该氧化剂溶液100l，加入后立即搅拌均匀并升温到指定温度，使木材和溶液充分接触反应；
（4）缓冲剂的加入：木材和氧化剂反应后需要再进行还原反应，但是为了保证反应的安全性，不能直接往反应釜里面通入还原剂，需要加入络合剂或者缓冲剂来起缓冲作用，所以每50l木材需加入25l质量分数为2%-10%的草酸、亚硫酸、碳酸、盐酸溶液中的一种或多种混合物，加入后立即搅拌使络合剂溶液和氧化剂溶液混合均匀，升温至反应温度并保持稳定；
（5）还原剂的加入：加入缓冲剂后开始通入还原剂溶液，配制质量分数为2%-10%的水溶液，所用还原剂为硫酸亚铁、硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硫酸亚铁铵中的一种或多种混合物，每50l木材需加入还原剂溶液70l,加入后立即搅拌使溶液混合均匀，此时混合溶液的ph为3-6；
（6）ph调节剂的加入：还原剂溶液加入后将会对木材进行作用，但是其最佳的作用ph为弱酸性或弱碱性，所以需要加入质量分数为2%-10%的ph调节剂30l，ph调节剂为氢氧化钠、碳酸钠、乙酸钠、三氯乙酸钠中的一种或多种混合物。加入后立即搅拌使溶液完全混合均匀后控制反应釜里面的温度在50℃-80℃，并保温反应60min-100min。
为进一步实现本发明目的，优选地，所述步骤1）的风干温度为20℃-26℃。
优选地，所述过碳酰胺、过氧化氢、次氯酸钠、二氧化氯溶液的质量浓度为5%-10%。
优选地，所述草酸、亚硫酸、碳酸、盐酸溶液的质量浓度为4%-8%。
优选地，所述硫酸亚铁、硫代硫酸钠、亚硫酸钠、硫酸亚铁铵溶液的质量浓度为4%-8%。
优选地，所述氢氧化钠、碳酸钠、乙酸钠、三氯乙酸钠溶液的质量浓度为4%-8%。
优选地，所述步骤2）的保温温度为60℃-80℃。
优选地，所述步骤6）的保温温度为60℃-80℃，步骤6）所述的保温反应时间为60min-80min。
本发明研发的快速木材预漂白处理方法通过氧化还原的方式，使得木素得到部分溶解，氧化剂和木素反应使得大量带有颜色的木素被消除，木材的颜色变浅，漂白效果初显。再加入缓冲剂使反应更加均衡稳定，裂解出来的木素小分子其基团上带有发色基团如羰基和酚羟基，这些基团接下来和还原剂发生反应，使得木素呈现淡黄色，从而木材的颜色变得更加鲜嫩好看。同时，由于预处理过后木材内的纤维细胞会出现一些孔洞，这就使得后期染料处理时染料更容易附着在木纤维上，从而使得木材的染色过程也更加高效。本方法已经成功经过工业中试，很受客户欢迎。
本发明与现有技术相比，具有如下优点：
1、本发明的一种快速木材预漂白处理方法,具有工艺简单,无需增加任何设备,无需对生产工艺进行修改,只需在反应釜中加入几种化学药品。产品颜色鲜嫩明亮,反应速度快。本发明产品颜色鲜嫩明亮，反应速度快，提高了生产效率，可以大幅度提高产品的档次，不会使产品发黑变暗，可满足各种后期的加工需求；
2、本发明所使用的化学药品时无毒无味的，对环境的影响很小，同时对后续的染色加工过程也有促进作用。
虽然在传统的工艺上多了一步预漂白过程，但是木材经本预漂白方法处理过后在后期染色时消耗的染料更少，反应耗能更小，综合来看每吨木材处理成本可降低70-80元。
附图说明
图1为白杨经过实施例1方法处理前后的照片。
图2为松木经过实施例5方法处理前后的照片。
图3为橡胶木经过实施例7方法处理前后的照片。
图4为相思木经过实施例9方法处理前后的照片。
具体实施方式
为了更加深入理解本发明，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，需要说明的是，本发明要求保护的范围并不局限于实施例表述的范围。
下面实施实例中，木材的白度采用dsbd-1型数字白度仪检测。
实施例1
一种快速木材预漂白处理的方法，包括如下步骤和工艺条件：
（1）木材水分的调节：将新鲜白杨在室温通风处放置24h，自然干燥至含水率低于5%；
（2）反应釜的预热：通入自来水至反应釜中，将自来水加热至70℃并并保温五分钟（保温是为了使得反应釜中的温度在搅拌作用下能够均匀，避免各处温度不一样而造成后期染色不均匀。），并使反应釜内壁的温度达到80℃；
（3）氧化剂的加入：将氧化剂完全溶解，配置质量分数为10%的水溶液，氧化剂为过碳酰胺和次氯酸钠，其中过碳酸钠质量分数为5%，次氯酸钠质量分数为5%，每50l白杨加入该氧化剂溶液100l，立即搅拌均匀并升温到80℃，使木材和溶液充分接触反应；
（4）缓冲剂的加入：每50l白杨加入25l质量分数为5%的草酸溶液，加入后立即搅拌使络合剂溶液和氧化剂溶液混合均匀，升温至90℃并保持稳定；
（5）还原剂的加入：加入缓冲剂后开始通入还原剂溶液，配制质量分数为8%的水溶液，所用还原剂为硫酸亚铁和亚硫酸钠，其中硫酸亚铁质量分数为3%，亚硫酸钠质量分数为5%，每50l白杨加入还原剂溶液70l,加入后立即搅拌使溶液混合均匀，此时混合溶液的ph为5；
（6）ph调节剂的加入：每50l白杨加入质量分数为4%的氢氧化钠溶液30l，加入后立即搅拌使溶液完全混合均匀后控制反应釜里面的温度在70℃，并保温反应80min。反应完之后，将杨木取出用清水洗净并放在通风处干燥。
杨木经过本实施例方法处理前后对照图如图1（左边为处理前图片，右边为处理后图片，所需木材取自切割后的树干部分，为树干纵向相邻位置，木材来源为江门木森科技有限公司提供），白杨经处理过后其白度由处理前的45%-55%增加至65%-70%，颜色鲜嫩耐看，其独特的花纹得到了很好的保留，具备艺术美感，木材表面平滑整洁无斑点出现。经测试漂后废液的ph为7.22，且废液中含有大量的芳香族化合物、萜烯类化合物、脂肪酸、蜡质、纯类、树脂酸等木材抽出物。（左图中木材未经处理，木材中木素含量较高，因而呈现出一种暗淡的颜色感觉，右图为处理后的杨木，大部分木素被处理掉，颜色明显比左图鲜艳明亮，说明该处理方式效果是明显的）。
实施例2
一种快速木材预漂白处理的方法，包括如下步骤和工艺条件：
（1）木材水分的调节：将新鲜白杨在室温通风处放置24h，自然干燥至含水率低于5%；
（2）反应釜的预热：通入自来水至反应釜中，将自来水加热至65℃并保温五分钟，从而使反应釜内壁的温度达到85℃；
（3）氧化剂的加入：将氧化剂完全溶解，配置质量分数为9%的水溶液，氧化剂为过氧化氢，每50l白杨加入该氧化剂溶液100l，立即搅拌均匀并升温到95℃，使木材和溶液充分接触反应；
（4）缓冲剂的加入：每50l白杨加入25l质量分数为5%的亚硫酸溶液，加入后立即搅拌使络合剂溶液和氧化剂溶液混合均匀，升温至100℃并保持稳定；
（5）还原剂的加入：加入缓冲剂后开始通入还原剂溶液，配制质量分数为8%的水溶液，所用还原剂为亚硫酸钠，每50l白杨加入还原剂溶液70l,加入后立即搅拌使溶液混合均匀，此时混合溶液的ph为5；
（6）ph调节剂的加入：每50l白杨加入质量分数为4%的氢氧化钠溶液30l，加入后立即搅拌使溶液完全混合均匀后控制反应釜里面的温度在70℃，并保温反应60min。反应完之后，将杨木取出用清水洗净并放在通风处干燥。
白杨经处理过后其白度由处理前的45%-55%增加至65%-70%，颜色鲜嫩耐看，其独特的花纹得到了很好的保留，具备艺术美感，木材表面平滑整洁无斑点出现。经测试漂后废液的ph为6.88，且废液中含有大量的芳香族化合物、萜烯类化合物、脂肪酸、蜡质、纯类、树脂酸等木材抽出物。
实施例3
一种快速木材预漂白处理的方法，包括如下步骤和工艺条件：
（1）木材水分的调节：将新鲜青杨在室温通风处放置24h，自然干燥至含水率低于5%；
（2）反应釜的预热：通入自来水至反应釜中，将自来水加热至65℃并保温五分钟，从而使反应釜内壁的温度达到80℃；
（3）氧化剂的加入：将氧化剂完全溶解，配置质量分数为10%的水溶液，氧化剂为次氯酸钠和过氧化氢，每50l青杨加入该氧化剂溶液100l，立即搅拌均匀并升温到90℃，使木材和溶液充分接触反应；
（4）缓冲剂的加入：每50l青杨加入25l质量分数为6%的亚硫酸溶液，加入后立即搅拌使络合剂溶液和氧化剂溶液混合均匀，升温至95℃并保持稳定；
（5）还原剂的加入：加入缓冲剂后开始通入还原剂溶液，配制质量分数为8%的水溶液，所用还原剂为硫代硫酸钠和亚硫酸铵，其中硫代硫酸钠质量分数为3%，亚硫酸铵质量分数为5%，每50l青杨加入还原剂溶液70l,加入后立即搅拌使溶液混合均匀，此时混合溶液的ph为6；
（6）ph调节剂的加入：每50l青杨加入质量分数为5%的三氯乙酸钠溶液30l，加入后立即搅拌使溶液完全混合均匀后控制反应釜里面的温度在65℃，并保温反应70min。反应完之后，将松木取出用清水洗净并放在通风处干燥。
青杨经漂液处理后其白度由处理前的45%-55%增加至65%-70%，颜色鲜嫩耐看，木材表面平滑整洁无斑点出现。经测试漂后废液的ph为6.96，废液中含有大量的芳香族化合物、萜烯类化合物、脂肪酸、蜡质、纯类、树脂酸等木材抽出物。
实施例4
一种快速木材预漂白处理的方法，包括如下步骤和工艺条件：
（1）木材水分的调节：将新鲜青杨在室温通风处放置24h，自然干燥至含水率低于5%；
（2）反应釜的预热：通入自来水至反应釜中，将自来水加热至75℃并保温五分钟，从而使反应釜内壁的温度达到70℃；
（3）氧化剂的加入：将氧化剂完全溶解，配置质量分数为10%的水溶液，氧化剂为过氧化氢，每50l青杨加入该氧化剂溶液100l，立即搅拌均匀并升温到80℃，使木材和溶液充分接触反应；
（4）缓冲剂的加入：每50l青杨加入25l质量分数为6%的碳酸溶液，加入后立即搅拌使络合剂溶液和氧化剂溶液混合均匀，升温至100℃并保持稳定；
（5）还原剂的加入：加入缓冲剂后开始通入还原剂溶液，配制质量分数为6%的水溶液，所用还原剂为硫酸亚铁，每50l青杨加入还原剂溶液70l,加入后立即搅拌使溶液混合均匀，此时混合溶液的ph为6；
（6）ph调节剂的加入：每50l青杨加入质量分数为5%的碳酸钠溶液30l，加入后立即搅拌使溶液完全混合均匀后控制反应釜里面的温度在65℃，并保温反应65min。反应完之后，将松木取出用清水洗净并放在通风处干燥。
青杨经漂液处理后其白度由处理前的45%-55%增加至65%-70%，颜色鲜嫩耐看，木材表面平滑整洁无斑点出现。经测试漂后废液的ph为6.83，废液中含有大量的芳香族化合物、萜烯类化合物、脂肪酸、蜡质、纯类、树脂酸等木材抽出物。
实施例5
一种快速木材预漂白处理的方法，包括如下步骤和工艺条件：
（1）木材水分的调节：将新鲜青杨在室温通风处放置24h，自然干燥至含水率低于5%；
（2）反应釜的预热：通入自来水至反应釜中，将自来水加热至75℃并保温五分钟，从而使反应釜内壁的温度达到80℃；
（3）氧化剂的加入：将氧化剂完全溶解，配置质量分数为8%的水溶液，氧化剂为过碳酰胺，每50l松木加入该氧化剂溶液100l，立即搅拌均匀并升温到90℃，使木材和溶液充分接触反应；
（4）缓冲剂的加入：每50l松木加入25l质量分数为5%的草酸溶液，加入后立即搅拌使络合剂溶液和氧化剂溶液混合均匀，升温至100℃并保持稳定；
（5）还原剂的加入：加入缓冲剂后开始通入还原剂溶液，配制质量分数为8%的水溶液，所用还原剂为硫酸亚铁和硫代硫酸钠，其中硫酸亚铁质量分数为4%，硫代硫酸钠质量分数为4%，每50l松木加入还原剂溶液70l,加入后立即搅拌使溶液混合均匀，此时混合溶液的ph为6；
（6）ph调节剂的加入：每50l松木加入质量分数为6%的碳酸钠溶液30l，加入后立即搅拌使溶液完全混合均匀后控制反应釜里面的温度在75℃，并保温反应80min。反应完之后，将松木取出用清水洗净并放在通风处干燥。
松木经过本实施例方法处理前后对照图如图2（左图中松木未经处理，木材中木素含量较高，因而呈现出一种暗淡的颜色感觉，右图为处理后的杨木，大部分木素被处理掉，颜色明显比左图鲜艳明亮，说明该处理方式效果是明显的），松木经处理过后其白度由处理前的40%-45增加至55%-65%，呈淡淡的金黄色，鲜嫩耐看，木材表面平滑整洁无斑点出现。漂后废液的ph为6.51，废液中含有芳香族化合物、萜烯类化合物、脂肪酸、蜡质、纯类、树脂酸等木材抽出物。
实施例6
一种快速木材预漂白处理的方法，包括如下步骤和工艺条件：
（1）木材水分的调节：将新鲜青杨在室温通风处放置24h，自然干燥至含水率低于5%；
（2）反应釜的预热：通入自来水至反应釜中，将自来水加热至70℃并保温五分钟，从而使反应釜内壁的温度达到80℃；
（3）氧化剂的加入：将氧化剂完全溶解，配置质量分数为10%的水溶液，氧化剂为过氧化氢，每50l松木加入该氧化剂溶液100l，立即搅拌均匀并升温到85℃，使木材和溶液充分接触反应；
（4）缓冲剂的加入：每50l松木加入25l质量分数为4%的盐酸溶液，加入后立即搅拌使络合剂溶液和氧化剂溶液混合均匀，升温至100℃并保持稳定；
（5）还原剂的加入：加入缓冲剂后开始通入还原剂溶液，配制质量分数为8%的水溶液，所用还原剂为硫代硫酸钠，每50l松木加入还原剂溶液70l,加入后立即搅拌使溶液混合均匀，此时混合溶液的ph为6；
（6）ph调节剂的加入：每50l松木加入质量分数为6%的碳酸钠溶液30l，加入后立即搅拌使溶液完全混合均匀后控制反应釜里面的温度在70℃，并保温反应70min。反应完之后，将松木取出用清水洗净并放在通风处干燥。
松木经处理过后其白度由处理前的40%-45增加至55%-65%，呈淡淡的金黄色，鲜嫩耐看，木材表面平滑整洁无斑点出现。漂后废液的ph为6.39，废液中存在大量的芳香族化合物、萜烯类化合物、脂肪酸、蜡质、纯类、树脂酸等木材抽出物。
实施例7
一种快速木材预漂白处理的方法，包括如下步骤和工艺条件：
（1）木材水分的调节：将新鲜橡胶木在室温通风处放置24h，自然干燥至含水率低于5%；
（2）反应釜的预热：通入自来水至反应釜中，将自来水加热至80℃并保温五分钟，从而使反应釜内壁的温度达到80℃；
（3）氧化剂的加入：将氧化剂完全溶解，配置质量分数为10%的水溶液，氧化剂为过碳酰胺和过氧化氢，其中过碳酸钠质量分数为2%，过氧化氢质量分数为8%，每50l橡胶木加入该氧化剂溶液100l，立即搅拌均匀并升温到90℃，使木材和溶液充分接触反应；
（4）缓冲剂的加入：每50l橡胶木加入25l质量分数为5%的草酸溶液，加入后立即搅拌使络合剂溶液和氧化剂溶液混合均匀，升温至95℃并保持稳定；
（5）还原剂的加入：加入缓冲剂后开始通入还原剂溶液，配制质量分数为8%的水溶液，所用还原剂为硫酸亚铁和亚硫酸钠，每50l橡胶木加入还原剂溶液70l,加入后立即搅拌使溶液混合均匀，此时混合溶液的ph为6；
（6）ph调节剂的加入：每50l橡胶木加入质量分数为6%的三氯乙酸钠溶液30l，加入后立即搅拌使溶液完全混合均匀后控制反应釜里面的温度在80℃，并保温反应80min。反应完之后，将松木取出用清水洗净并放在通风处干燥。
橡胶经过本实施例方法处理前后对照图如图3（左图中橡胶木未经处理，木材中木素含量较高，因而呈现出一种暗淡的颜色感觉，右图为处理后的杨木，大部分木素被处理掉，颜色明显比左图鲜艳明亮，说明该处理方式效果是明显的），橡胶木经处理过后其白度有了很大的提高，经测试，其白度由处理前的35%-45%增加至50%-55%，颜色较未处理时鲜嫩了许多，橡胶木原本拥有的独特花纹也得到很好的保留，木材表面平滑整洁无斑点出现。漂后废液的ph为7.43，废液带有一定颜色，是因为芳香族化合物、萜烯类化合物、脂肪酸、蜡质、纯类、树脂酸等木材抽出物都被抽提出来。
实施例8
一种快速木材预漂白处理的方法，包括如下步骤和工艺条件：
（1）木材水分的调节：将新鲜相思木在室温通风处放置24h，自然干燥至含水率低于5%；
（2）反应釜的预热：通入自来水至反应釜中，将自来水加热至80℃并保温五分钟，从而使反应釜内壁的温度达到80℃；
（3）氧化剂的加入：将氧化剂完全溶解，配置质量分数为8%的水溶液，氧化剂为过碳酰胺和次氯酸钠，其中过碳酸铵质量分数为7%，次氯酸钠质量分数为1%，每50l相思木加入该氧化剂溶液100l，立即搅拌均匀并升温到90℃，使木材和溶液充分接触反应；
（4）缓冲剂的加入：每50l相思木加入25l质量分数为4%的盐酸溶液，加入后立即搅拌使络合剂溶液和氧化剂溶液混合均匀，升温至100℃并保持稳定；
（5）还原剂的加入：加入缓冲剂后开始通入还原剂溶液，配制质量分数为8%的水溶液，所用还原剂为硫酸亚铁铵和硫代硫酸钠，其中硫酸亚铁质量分数为6%，硫代硫酸钠质量分数为2%，每50l相思木加入还原剂溶液70l,加入后立即搅拌使溶液混合均匀，此时混合溶液的ph为6；
（6）ph调节剂的加入：每50l相思木加入质量分数为6%的乙酸钠溶液30l，加入后立即搅拌使溶液完全混合均匀后控制反应釜里面的温度在80℃，并保温反应70min。反应完之后，将松木取出用清水洗净并放在通风处干燥。
相思木经过本实施例方法处理前后对照图如图4（左图中相思木未经处理，木材中木素含量较高，因而呈现出一种暗淡的颜色感觉，右图为处理后的杨木，大部分木素被处理掉，颜色明显比左图鲜艳明亮，说明该处理方式效果是明显的），相思木经处理过后其白度有了很大的提高，相思木本身颜色较暗淡，经测试，其白度由处理前的35%-40%增加至45%-50%，颜色较未处理时鲜嫩了许多，橡胶木原本拥有的独特花纹也得到很好的保留，木材表面平滑整洁。漂后废液的ph为7.16，废液带有一定颜色，芳香族化合物、萜烯类化合物、脂肪酸、蜡质、纯类、树脂酸等木材抽出物都被抽提出来。