一种木材化学染色剂及其染色方法及其地板的生产方法与流程

本发明涉及一种染色剂及采用该染色剂的染色方法及实木复合地板的生产方法，属于木材制造领域。

背景技术：

中国实木地板产业的超速发展、由大到强，从另一方面讲也得益于在国内外市场中各种危机、风波的锤炼。从2004年海啸引发木材市场波动，其后所带来的2005年实木地板价格上涨、消费总量下降、市场竞争更加激烈等因素影响。因此，中国实木地板行业应重新规划远景目标、调整战略思路和积极打造强势品牌，促进实木地板持续健康发展。

国内传统纯实木地板与以三层多层实木为代表的新实木复合地板一直呈此消彼长的态势。近两年新实木复合地板保持30％以上的高增长率。在近些年经济格局下，国内拥有强大的内需市场，中国家具建材市场的需求量还很大，由新实木复合地板所引发的实木地板品类升级，或将成为持续推动家装地板消费热潮的关键动力。实木复合地板是从实木地板家族中衍生出来的木地板种类，所以其实是一种新的实木地板。实木复合地板以其天然木质感、容易安装维护、防腐防潮、抗菌且适用于电热等优点已经成为欧美国家主要流行地板种类并在逐渐被我国老百姓所接受。目前传统的染色剂及染色方法生产的木材作为实木复合地板的木皮，染色木材的颜色单一、层次丰富感不足，而且染色木材表面的颜色容易被磨损，颜色脱落或褪色，实木复合地板做完油漆易发蒙且为表层作色，导致地板的美感大大降低，视觉效果差，影响实木复合地板的品质。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种木材化学染色剂及其染色方法及其实木复合地板的生产方法。本发明制得的染色木材不仅呈现的颜色由内而外，更加自然，着色均匀通透，颜色漂亮，而且本发明还具有优越的耐磨性能，不易褪色；此外，将染色木材作为实木复合地板的木皮，使实木复合地板的美感大大提高，提升实木复合地板的品质。

本发明的技术方案：一种木材化学染色剂，每100份水中按质量份包括：

上述的木材化学染色剂中，每100份水中按质量份包括：

前述的木材化学染色剂中，每100份水中按质量份包括：

采用前述的木材化学染色剂的染色方法，包括以下步骤：

a、将木材置于处理罐中，再向处理罐中加入木材化学染色剂，将木材浸泡于木材化学染色剂中，且处理罐内的木材化学染色剂保持循环流动；

b、对处理罐内木材化学染色剂进行加热，按照2-5℃/h的速度加热至温度为55～70℃，并在此温度下保温20-24h；

c、对处理罐内木材化学染色剂进行自然降温，降至温度为40～50℃，并在此温度下保温5-8天；

d、再从处理罐中取出木材，并对木材进行干燥处理，干燥至木材中的含水量为6-12％，得到染色木材。

采用前述的木材化学染色剂的染色方法，包括以下步骤：

a、将木材置于处理罐中，再向处理罐中加入木材化学染色剂，将木材浸泡于木材化学染色剂中1-2h，且处理罐内的染色剂保持循环流动；

b、对处理罐内木材化学染色剂进行加热，按照3℃/h的速度加热至温度为60℃，并在此温度下保温24h；

c、对处理罐内木材化学染色剂进行降温，降至温度为45℃，并在此温度下保温7天；

d、再从处理罐中取出木材，并对木材进行干燥处理，干燥至木材中的含水量为10％，得到染色木材。

前述的木材化学染色剂的染色方法，步骤d中，所述干燥处理是自然干燥、平衡窑干燥或真空干燥。

一种实木复合地板的生产方法，包含以下步骤：

(1)、木皮准备：将染色木材作为木皮；

(2)、坯板成型：将木皮粘贴到实木芯板的基材上，热压处理后得到坯板；

(3)、对坯板进行冲条、仿古处理、抛光后，得到a品；

(4)、对a品进行水性附着剂上漆，得到b品；

(5)、对b品表面采用本色或色精、色浆进行套色处理，得到c品；

(6)、油漆处理：对c品依次进行涂敷uv砂光底漆、uv灯干燥、砂光、uv灯干燥、uv砂光底、uv灯干燥、涂敷耐磨底漆、uv灯干燥、砂光，得到d品；

(7)、对d品的表面涂敷2道uv亚光面漆，最终制得成品。

前述的实木复合地板的生产方法，步骤(3)中，所述的冲条的方法是对坯板进行切割，使其宽度达到800-2300mm，长度达到900-2400mm、厚度在8-20mm范围内，然后使用腻子填补方式，处理切割后a品表面高低不平的部分，最后进行开企口工序。

前述的实木复合地板的生产方法，步骤(3)中，所述仿古处理包括拉丝处理或浮雕处理，所述的拉丝处理的方法是使用0.1-0.3mm的钢丝辊2个及0.5mm的杜邦丝6个在1200-1800的转速下拉丝抛光；所述的浮雕处理是使用0.3mm的拉丝转头在1200-1800转速下进行3次打磨，并使用0.5mm杜邦丝辊进行6次抛光和使用千叶片进行2次抛光。

与现有技术比较，本发明具有以下有益效果：

(1)本发明采用不同的组分和配比配制得到木材化学染色剂，使木材呈现出不同的颜色，颜色丰富，着色效果好，木材不易褪色。将木材浸泡在本发明的染色剂中对木材进行染色，形成的颜色由内而外，更加自然，木材的着色均匀通透，视觉效果好，而且耐磨损，不易褪色，美感大大提高。本发明利用木材里的单宁等多元酚类物质，在3-7的ph值下，与铁盐、铜盐反应产生以黑、灰色调为主的显色变化,木材单宁与铜盐、铁盐作用的颜色变化规律，颜色向棕黑、蓝绿变化，颜色逐渐加深，将木材由内而外染成需要的通透的颜色。

(2)本发明通过选择合适的化学组分、合适的配比及浸染方法使木材化学染色剂与木材内部单宁及木质素成分进行反应，由于木材内部的单宁不同部位比例不同，扭转纹、节子部位单宁含量及渗透效果不同，因此采用微渗透的工艺，从而染色木材形成的颜色由内而外，且更加自然及冷感，着色均均通透。本发明是通过对木材木质素、单宁与无机铁离子的变色、温度变色化学反应理论,系统研究分析并深入试验，找到通过化学元素及温度干预木材的方法，实现了天然材料的无机染色，这是一种既环保又节约资源的方法，对行业影响深远。

(3)采用本发明的木材化学染色剂制得的染色木材，并按照常规检测标准进行性能项目检测，木材中的颜色耐晒性显著增强，染色木材无甲醛含量，绿色环保。而且染色木材的硬度提高，木材表面不会出现凹凸坑，提高了染色木材的耐磨性能，耐用性提高。另外本发明制得的染色木材颜色的耐磨转速较常规的染色木材的耐磨转数平均提高了2倍以上，常规的染色木材在1600转时，木材的颜色就已经被磨损耗尽，而本发明制得的染色木材的颜色厚度还有具有15-20个单位的厚度。通过原子力显微镜观察染色木材中的染色表面和常规染色木材的染色表面，常规染色木材颜色表面粗糙，凹凸不平，颗粒感重，而染色木材中的染色表面光滑平整，颗粒感明显下降，染色木材的颜色耐磨性能显著提高。

(4)采用本发明的木材化学染色剂的染色方法制得的染色木材作为实木复合地板的木皮，进而通过实木复合地板的加工方法生产出具有漂亮的颜色的实木复合地板，并对其进行拉丝或设置浮雕，使得染色木材颜色与丰富的、美观的仿古效果相得宜彰，使生产出来的产品可以达到仿制各类高档木材制得的实木复合地板，显著性的增强了低端木材制得的实木复合地板的品质。

附图说明：

图1：本发明制得的染色木材的染色层耐磨性能对比图；

图2：本发明制得的染色木材染色层的原子力显微镜图a；

图3：本发明制得的染色木材染色层的原子力显微镜图b；

图4：常规方法制得的染色木材染色层的原子力显微镜图c。

具体实施方式

实施例1：一种木材化学染色剂及其染色方法：

以下述重量配比的原料制成木材化学染色剂，并高速搅拌均匀，

利用上述的木材化学染色剂的木材的染色方法，并按下述步骤进行：

a、将木材化学染色剂加入在处理罐中，将木材浸泡于木材化学染色剂中1.5h，且处理罐内的染色剂保持循环流动；

b、对处理罐内木材化学染色剂进行加热，按照2℃/h的速度加热至温度为55℃，并在此温度下保温20h；

c、对处理罐内木材化学染色剂进行自然降温，降至温度为40℃，并在此温度下保温5天；

d、再从处理罐中取出木材，并对木材进行真空干燥干燥处理，干燥至木材中的含水量为6％，得到染色木材。

实施例2：一种木材化学染色剂及其染色方法：

以下述重量配比的原料制成木材化学染色剂，并高速搅拌均匀，

利用上述的木材化学染色剂的木材的染色方法，并按下述步骤进行：

a、将木材化学染色剂加入在处理罐中，将木材浸泡于木材化学染色剂中2h，且处理罐内的染色剂保持循环流动；

b、对处理罐内木材化学染色剂进行加热，按照5℃/h的速度加热至温度为70℃，并在此温度下保温24h；

c、对处理罐内木材化学染色剂进行自然降温，降至温度为50℃，并在此温度下保温8天；

d、再从处理罐中取出木材，并对木材进行真空干燥干燥处理，干燥至木材中的含水量为12％，得到染色木材。

实施例3：一种木材化学染色剂及其染色方法：

以下述重量配比的原料制成染色剂，并高速搅拌均匀，

利用上述的木材化学染色剂的木材的染色方法，并按下述步骤进行：

a、将木材化学染色剂加入在处理罐中，将木材浸泡于木材化学染色剂中1.5h，且处理罐内的染色剂保持循环流动；

b、对处理罐内木材化学染色剂进行加热，按照3℃/h的速度加热至温度为60℃，并在此温度下保温24h；

c、对处理罐内木材化学染色剂进行自然降温，降至温度为45℃，并在此温度下保温7天；；

d、再从处理罐中取出保温结束的木材，并对木材进行真空干燥干燥处理，干燥至木材中的含水量为10％，得到染色木材。

实施例4：采用木材化学染色剂的实木复合地板的生产方法：

(1)、木皮准备：将基于木材化学染色方法制得的染色木材作为木皮；

(2)、基材涂胶：选择实木芯板作为地板的基材进行涂胶处理；

(3)、复合：将木皮粘贴到实木芯板的基材上，热压处理后得到坯板；

(4)、对坯板进行冲条，使其宽度达到1800mm,长度达到1500mm、厚度为12mm；然后使用腻子填补方式，处理冲条后坯板表面高低不平的部分，最后进行开企口工序，得a品；

(5)、仿古处理：对a品进行拉丝，采用0.1-0.3mm的钢丝辊2个及0.5mm的杜邦丝6个在1200-1800的转速下拉丝抛光，得到b品；

(6)、抛光：用砂光机对b品进行抛光，得c品；

(7)、对d品进行水性附着剂上漆，并得到e品；

(8)、对e品表面采用本色或色精、色浆进行套色处理，得到e品；所述套色处理是将染色后木材表面通过本色或色精、色浆对木材表面进行两次或两次以上的上色，使地板表面呈现不同的颜色层次感，并使地板表面颜色看起来丰富，变化感强烈，显示出不同的风格。

(9)、油漆处理：对f品依次进行涂敷uv砂光底漆、uv灯干燥、砂光、uv灯干燥、uv砂光底、uv灯干燥、涂敷耐磨底漆、uv灯干燥、砂光，得到f品；上述涂敷uv砂光底漆、uv灯干燥、砂光、uv砂光底、涂敷耐磨底漆为本领域常规的技术手段，因此具体的操作方法和参数不再赘述。

(10)、对f品的表面涂敷2道uv亚光面漆，最终制得成品。

本实施例中的木材化学染色剂的原材料及后续步骤中涂胶、水性附着剂、uv砂光底漆、耐磨底漆均可由市面销售的常规工厂购得。

实施列5：实施例1、2和3的对照试验：

取对照例1：选用市面销售按照常规方法制得的某公司的染色木材1。

取对照例2：选用市面销售按照常规方法制得的某公司的染色木材2。

取对照例3：选用市面销售按照常规方法制得的某公司的染色木材3。

按照常规检测标准对实施例1、实施例2、实施例3、对照例1、对照例2、对照例3进行项目检测，检测结果如表1所示：

表1

从表1中可知及效果图中可知，本发明的外观质量明显超过常规方法制得的染色木材，本发明中的染色木材表面光泽，手感细腻，纹理清楚、自然，显色效果好，耐晒性显著提高，形成的颜色由内而外，且更加自然，着色均匀通透，视觉效果好，并且木材颜色不易退化，美感大大提高，突出木材原始的美感和年代感。此外，本发明中木材化学染色剂中不添加甲醛，绿色环保，具有非常强的实用性。

除对实施例1、实施例2、实施例3、对照例1、对照例2、对照例3进行项目检测以外，还进行染色木材的染色层耐磨性试验。试验如下：

砂纸耐磨试验(spat)-将实施例1、实施例2、实施例3、对照例1、对照例2、对照例3分别用正方形(5厘米×5厘米)的砂纸片摩擦，以每分钟53次来回摆动砂纸，耐磨值以作为循环次数函数的颜色层损失来表示，用于测试染色木材染色层的耐磨性，试验结果如附图1所示：

从附图1可以看出实施例1、实施例2、实施例3、对照例1、对照例2、对照例3分别对应相应的折线，在超过400次的砂纸片的磨擦后，对照组染色层的厚度急剧下降，在1600次左右，对照例1、对照例2、对照例3中的染色层厚度已经被磨损耗尽，而试验组染色层在超过1600次的砂纸片的磨擦后，染色层厚度仍然还具有15-20个单位，从上图可以看出，本发明制得的染色木材的颜色耐磨性能显著提高，大大地提高了产品的使用寿命。

进一步的，还进行对实施例2、实施例3、对照例1中染色木材的染色层表面采用原子显微镜进行观察，三组不同的原子力显微镜图像如附图2-4所示：

图2-4分别是实施例2、实施例3和对照例1的染色层采用原子力显微镜进行观察得到的图像。实施例2中染色层表面粗糙度明显下降，颗粒感下降，而实施例3中染色层表面更是平整光滑，颗粒感近乎消失，而对照例1中的染色层表面粗糙，颗粒感十分严重。因此，通过染色层的粗糙度来表明颜色耐磨性，对照组染色层表面粗糙不平，颗粒感重的容易被磨损，而试验组染色层表面光滑，更具有耐模性。对比试验组和对照组发现在实施例2和实施例3中采用的化学木材染色剂的木材染色方法进一步的改善了木材表面对木材化学染色剂的吸附力度，并提高了木材的渗透性、润湿性使得木材材化学染色剂尽可能地向木材的孔、缝中渗透，并在固化前尽量完全的润湿、贴近木材表面及木材的孔缝之中并与木材内部单宁及木质素成分进行反应，待化学反应固化后形成无数小锚点、牢牢抓住木材，从而提高范德华力并最终提高染色层对木材的附着力。因此木材染色层的粗糙度大大降低，大大的提高了木材颜色的附着力，从而加大了木材染色层的耐磨性，提高了染色木材的使用时间。对比实施例2和实施例3的染色层表面原子力显微镜图可以发现，按实施例3中的原料配比和步骤制得的染色木材的染色层表面粗糙度更为的光滑平整，且染色层的表面耐磨性更强，进而进一步的增强了使用本发明的木材化学染色剂及染色方法制得实木复合地板的品质。