第 4I卷第 6期
2004 I I2月
染料 与 染 色
DYESTUFFS AND COLORAT10N
Vo1.4I No.6
December 2004
磺究论文
活性染料在木材染色中上染率的研究
邓 洪 廖 齐 胡云楚
(中南林学院应用化学研究所,株州412006)
摘要: 选用三只活性染料对速生杨木进行染色。上染率最佳的染色条件:温度:70oC-80~(2:染色时间:3 sJ、时:无机盐
用量:40g/l:纯碱用量:20g/l。在染色条件中,当温度由40~(2上升至80~C时,上染率由33.74%上升至56.31%:染色时闻由
1小时延长至3小时,上染率由34.74%上升至54.92%继续延长时间,上染率变化不大;当无机盐由0变为50g/l时上染率达
到55.61%,碱的用量在20g/l时上染率达到最高为55.15%。
关键词: 活性染料:木材染色:上染率
中图分类号:TQ615.5 文献标识码:A 文章编号:l672.1179(2004)06.0358-2
速生低质木材通过染色加.I ,可仿制成名贵木材,从
而提高木材的使用价值和满足人们对色彩多样性的要
求,尤其在目前天然珍贵木材不断减少,而木材的市场需
求量不断增加的情况下,研究和发展木材染色加 I 技术
越来越受到人们的广泛重视。美国、日本、意大利等l玉I家
上世纪五六十年代就开始对木材染色技术进行研究和
产品开发,我l玉I在这方面起步比较晚,20世纪80年代末
才涉及I-I。
木材主要南纤维素、半纤维素、木素j部分组成,其
中纤维素、半纤维素约占70%121,可用于木材染色的染料
有:酸性、碱性、直接、活性等水溶性染料。从目前研究应
用的情况来看,人们普遍采用酸性染料进行染色I 51,酸
性染料染木材着色的只是木素,而占木材主要成分的纤
维素、半纤维素并未上染。活性染料作为现代染料的代
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
,近50年来获得了快速发展,其分子和一般水溶性染
料不同的地方是具有一个(或两个)可和纤维素、半纤维
素反应形成共价结合的活性基,活性染料在一定的条件
下可与木材反应形成稳定的化学键而同着在木材上,同
时由于活性染料价格低、色谱全、来源广、渗透性和化学
稳定性好 I,可用于木材染色。本文选用一 只M犁潘性
染料。对木材染色时影响其上染率的几个因素进行探
讨。
1实验部分
1.1实验材料与仪器
试材:速生杨木,气干密度0.406 g/cm,,厚度为0.5mm
的单板。
活性染料:上海染料八厂活性红M3BE(C.I.活性红
1 95),活性蓝M2GE(C.I.活性蓝1 94),活性黄M3RE(C.I.活眭
黄145)。
其它相关助剂:促染盐元明粉(NazSO ·1 0Hz0),同色
剂Na:CO (化学纯)。
仪器:72 l型分光光度计,电热恒温水浴锅。
1.2实验与测试
方法
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(1)以红木商业用材为参照样品进行染色实验,得
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到其颜色的染料配比
活性红M3RE:活性蓝M2GE:活性黄M3RE=7:0.5:l
染色时,染液浓度为0.8%(染料对木材重)。
(2)染色
流程
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:染色一 色一漂洗一烘干,40 c(=入染.升
温速度控制为2~C/min。
(3)上染率的测定
上染率指上染到木材的染料最(包括 术材纤维键
合的和未键合的染料)占染色前染液中染料总量的白分
比,它是评判染色性能的一个重要指标,上染率越大,染
料的利用率越高。上染率可用分光光度法(残液法)测定,
上染率(%)=【(Ao—A-)/Ao】×100%,其中Ao是染色前染液的
吸光度,A一是染色结束后染色残液的吸光度。影响活性
染料上染率的主要因素有:染色温度、时间、促染盐、碱性
色剂等几个方面。
2结果与讨论
按(2)染色流程,分别改变染色温度,染色时间,促染
元明粉及l剞色剂纯碱的量,在保证染色效果的前提下,选
择上染率最高的染色条件。
2.1温度对上染率的影响
染料浓度0.8%(染料对木材重1,死明粉40g/1 .纯碱
20g/L,染色时间3小时,比较不同温度对上染率的影响
表1温度对上染率影响
从表1可以看出,随着染色温度的升高,木材的染色
速度加快,上染率提高,但是温度过高,染料的水解速度
加快,上染率反而下降;同时,染色温度过高,易出现木
材表芯色差。据实验结果,木材染色温度控制在70~C
一 80~C之间最佳。
2.2染色时间对上染率的影响
染料浓度为0.8%,染色温度为70~C 80℃,元明粉
40g/L,纯碱20g/L,改变染色时间,比较不同时间对上染
率的影响。
木材单板具有一定的厚度,染色时,如果时间过短.
。基金项目:巾南林学院青年科研些金资助项H ffi4026B
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染料与染色 Vo1.4I No.6 邓 洪 活性染料在小材染色rf1上染卒的研究 2004 I 2 J J
表2染色时间对上染率的影响
染色时问(hr1 I 2 3 4 5 6
很难透染。短时间染色后,尽管单板表面颜色一致,但进
行切剖断面分析,可以看出芯部未完全染透,存在表芯色
差。随着染色时间延长,木材纤维能充分吸收染料进行
移染,染色3小时以后,0.5mm厚的杨木单板能达到表芯
颜色均匀一致。
2.3促染剂用量对上染率的影响
染料浓度为0.8%,染色温度为70~C~80~C,染色时问
3小时,纯碱2orfL改变元明粉的用量,比较不同量的促
染剂对上染率的影响。
表3促染剂对上染率的影响
元明粉(v4L) o IO 20 30 40 50
实验结果表明,随着促染剂用量的增加,染色速度加
快,上染率提高,当促染剂用量达到40g/LIJ~,再增加促
染剂用量对上染率已无明显变化,其原因在于元明粉的
加人,可提高染料的直接性,同时随着盐的浓度的增大,
溶液的离子强度不断提高,活性染料和木材纤维素离子
之间的反应随离子强度的不断提高而加快,所以上染率
增大。
2-4固色剂用量对上染率的影响
染料浓度为0.8%,染色温度为70~C~80~C,染色时问
3小时,元明粉的用量4Og/L改变 色剂纯碱的用量,比
较不同量的纯碱对上染率的影响。
表4固色剂用量对上染率的影响
纯碱(g,L) 0 5 10
上染帛(%) 4536 47.29 50.84
l5 20 30
53.03 55.15 54.75
的上染率逐渐增大。其原因是南于在碱性条件下,木材
纤维素可离解成cell一0一阴离子,而与活性染料反应的主
要是cell一0一阴离子及OH一离子,前者的亲核反应性比后
者强,随着纯碱量的增加,与活性染料反应的cell—O一阴
离子浓度不断增加,上染率增大,同时随着pH值升高,与
活性染料反应的OH一离子浓度也增大,染料水解速度加
快,当纯碱超过一定量时,水解速率大于染色速度,上染
率反而下降。实验结果表明最佳纯碱用量为20g/L。
3 结论
(1)实验表明,活性染料染色后的杨木完全能达到
天然红木的自然效果。
(2)活性染料对木材单板染色,染色和 色分两少
进行,在l刮色前染料可以充分进行移染,从而避免造成单
板表芯色差。
(3)杨木单板仿红木活性染料染色时,上染率最佳
时的染色条件:
染色温度为70~C 80~C,染色时间34,时,元明粉40g/
L固色剂纯碱20g/L。
参 考 文 献
⋯ 段新芳.木材调控技术【!哪.北京:中国建材工业出版社,2002
【2】尹思慈.术材学【M】.北京:中国林业出版社.2002
【3]孙芳利,段新芳,冯得君.木材染色的研究概况及发展趋势{J1.西北林
学院学报.2003、l 8(3):96-98
[4]4 陈土和.陆仁书,方桂珍.木材水溶性染料的染色技术[J】.小材 I. .
1999.13(2):27~30
【5】陈l三和,陆仁书、杨洪义.泡桐小材仿红小染色 l 艺的研究[J】_林J I.
.2001.28(4):l7一l9
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【7 J工镝生.染粘 I 芝 (第 JIJ})【M】北京:纺终 出版 1994
从表4可以看出,随着 色剂纯碱的用量增加,木材
Studies on the Uptake of Reactive Dyes for Dyeing Wood
DENG Hong LlAo Qi HU Yun.chu
(Research Institute ofApplied Chemistry,Central South Forestry University,Zhuzhou 412006)
Abstract:Threee reactive dyes were used to dye the veneer of Poplar Wood.The optimum dyeing conditions were:dyeing temperature
was 70-80~C,dyeing time Was 3 hours,the dosage ofsalt Was 40g/l,sodium carbonate Was 20g/1.The uptake improved from 33.74% to 56.
31% when dyeingtemperatureraisedfrom40℃ to 80℃:The uptakeimprovedfrom 34.74% to 54.92% when dyeingtimeincreasedfrom l
hour to 3 hours,and there no more change with more time.When salt dosage Was improved from 0 to 513I ,the uptake achieved 55.61%;
when dosage ofsodium carbonate Was 20g/I.the uptake achieved the maximum of55.1 5%.
Key words:reactive dyes;wood dyeing;dye uptake (收稿日期:2004年I 1月
液状直接耐晒黑G的制备
直接耐晒黑G(C.I.直接黑l9)是一只1F常莆婴的直接蝌
晒染料品种,它是闻内 卜世f7.70年代卣’选的联苯胺染料(c.
I.直接黑38)代用品种。该染料闻内外生产厂家众多,儿乎生
产直接染料厂无小生产该品种。
直接耐晒黑G除用于棉、粘胶、蚕丝及混纺(如涤,粘、丝,
粘、毛,粘)织物外,还用于纸张、皮革和电化铝着色,尤其是
已成为纸张着色的重要品种。对于纸浆着色来说,采用液
状商品 为方便、简捷
口本H|冈公几]发表的口本特丌fIf{57—5l759介绍 液状
直接耐晒黑G的制备方法 将loo克 I 业直接耐晒黑( l染料
含量42克,住水中溶解度2%) 2oo毫升水一起JJu热N50~55
℃,再用HOH 2CSO3Na(由Il克亚硫酸氢钠和l0克30%甲醛水
溶液在50毫升水中制得)水溶液处理,于50~55℃搅拌2~3/b
时,得到可贮存半年以上的稳定的深黑色溶液。 f冉华文)
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