Progrès de la recherche sur les matériaux en bois teintés par colorant réactif

Le traitement de teinture abstrait peut enrichir la couleur des matériaux en bois et améliorer son effet décoratif et la valeur du produit. Les colorants actifs forment un système fibre-colorant grâce à des liaisons covalentes et des fibres de bois, ce qui donne au bois une couleur riche et constitue un chromaton en bois efficace. Cet article analyse les effets de la teinture active des matériaux en bois sous les aspects de la classification, du processus de teinture et de la méthode solide de couleur des colorants actifs, et discute des effets des agents de teinture actifs, des facteurs de teinture et des effets auxiliaires. Augmenter l'activité de teinture active des colorants, augmenter la solidité des couleurs fibreuses après teinture et réduire les émissions de polluants pendant le processus de teinture.

Mots-clés matériau en bois; colorant actif; activité de réaction ; solidité des couleurs

Les substances naturelles qui peuvent fournir des pièces de bois ou des fibres végétales sont collectivement appelées matières premières ligneuses (appelées matériaux en bois), telles que le bois, le bambou, le rotin, les tiges de racines d'arbustes, les fruits et diverses pailles de récolte. La technologie de teinture des matériaux en bois, au moyen d'une température normale, d'une température élevée, d'une cuisson pressée et d'une imprégnation, fixe des colorants ou des agents modifiés ou des branches à la surface de la fibre du matériau en bois, modifiant ainsi la couleur et le brillant du matériau en bois [1-2]. La couleur du bois après teinture peut non seulement imiter la couleur du bois précieux, mais également répondre aux besoins de conception de couleurs moderne, améliorant ainsi la valeur ajoutée des matériaux en bois [3]. L'effet de teinture des matériaux en bois est principalement lié à des facteurs tels que les types de colorants, la concentration de la solution de teinture, le rapport, la température et le temps de teinture. Le développement de produits de haute couleur et résistants aux intempéries est la technologie clé dont l’industrie de la teinture du bois a un besoin urgent.

Le colorant actif est un colorant synthétique artificiel avec de l'eau réfractive soluble dans l'eau. Sa molécule contient des groupes actifs qui peuvent réagir avec des groupes hydroxyles qui peuvent apparaître avec les fibres des matériaux en bois, ce qui peut générer des liaisons covalentes avec les fibres. Le colorant actif présente les caractéristiques d'une couleur vive, d'une bonne uniformité de teinture et d'un système de couleurs sonores. Il présente les caractéristiques d'un faible coût, d'une méthode simple et d'une solidité de couleur élevée lors de l'utilisation du traitement de coloration. [4]

Cet article explique l'impact des caractéristiques des colorants actifs et l'effet de la technologie de teinture des matériaux en bois sur ses effets de teinture supérieurs, l'anti-décoloration, etc., résume les lacunes actuelles du processus de teinture, afin d'améliorer efficacement l'efficacité de la teinture des matériaux en bois et de réduire le traitement de teinture des matériaux en bois. L'impact des performances et l'amélioration de la résistance des matériaux de teinture pour fournir une référence.

1 Composition chimique et caractéristiques de classification des colorants actifs

Les colorants actifs sont déclenchés par les groupes de colorations capillaires et les groupes d'aide à la coloration. Le groupe de coloration des cheveux contient des groupes insaturés pour donner des couleurs aux composés organiques, tels que l'éthylène (‒c = C‒), l'acétylène (‒c≡c‒), 羰 (‒c = O), nitriwi (‒n = O), Nitrodia (=N = N), etc. Et le groupe colorant est un composé organique d'amino, d'hydroxyle ou de ses dérivés, qui joue une couleur plus foncée. Étant donné que le groupe de couleur des cheveux absorbe sélectivement la lumière visible, les molécules de colorant présentent des couleurs différentes. Le colorant actif dans le colorant actif a généralement une réponse de réticulation au groupe d'activité des fibres de bois. Selon la différence dans le groupe actif, le colorant actif est principalement divisé en type triazine, type éthylène et autres types.

1.1 colorant actif triopizide

Les colorants actifs de type Tonyzine sont l'un des colorants actifs les plus répandus. Il réagit avec les fibres végétales pour remplacer le noyau et devient une chaîne latérale pour les fibres végétales [5], comme le montre la figure 1. Le groupe actif permanent des colorants actifs triazine est dérivé des anneaux contenant de l'azote dans les molécules de colorant - les anneaux triazine moyens. Il a une densité de nuage électronique plus faible, une meilleure activité de réponse et une énergie d'activation plus faible requise pour les réactions de couleur unie.

Fig.1 Processus de liaison des colorants réactifs aux triazines sur les fibres de cellulose

Les colorants actifs Tonyzine sont principalement utilisés pour la teinture de matériaux en bois tels que le bois massif et les planches simples minces à faible perméabilité. Son activité à haute réponse favorise l'adhésion des colorants sur la surface et la couche superficielle de la fibre de bois. Les caractéristiques du sexe fort. Selon les différences entre les colorants actifs contenant des groupes énergétiques officiels d'éléments élémentaires halogènes, les colorants actifs de type triazine peuvent être subdivisés en un seul type - chlore aspinzide [6], devoir dicrochlorure [7], type dichlorophydine [8], colorant actif de type fluor [9], les différences entre le système halogène, les différences de couleur unie, le taux de réponse et le taux exhaustif de couleur unie du colorant actif, le taux de réaction et le taux exhaustif des colorants actifs. Les colorants actifs Tonyzide ont une négativité électrique plus élevée que les éléments chlorés contenus dans le colorant pour augmenter l'activité des colorants. L’augmentation du nombre d’éléments halogènes augmentera également l’activité des colorants. Au cours du processus de coloration, l'activité colorante des colorants actifs triazine et du type trianga moyen à un chlore montre une tendance à la baisse dans l'ordre.

1.2 Colorant actif de type éthylène

Les colorants actifs de type éthylène sont des colorants actifs contenant de l'éthylène radon ou du sulfate de β-hydroxycène. Comparés aux colorants actifs triazine, ils ont une activité réactionnelle moyenne. Le groupe hydroxyle forme un groupe de liaison éther. Au cours du processus de teinture, le groupe dipate d'acide β-hydroxycène sulfurique forme des cymbales d'éthylène dans des conditions alcalines et forme un lien de prix commun avec la cellulose présente dans les fibres végétales (Figure 2). L'utilisation de colorants actifs de type éthylène pour teindre les matériaux en bois, et nécessite généralement de préparer, de blanchir et d'autres traitements des matériaux en bois pour éliminer l'osier, le silicium pur et les murmicaux afin d'obtenir de meilleurs effets chromosomiques ; teinture bois matériau couleur couleur couleur Uniforme, avec un taux de teinture supérieur élevé (≥89,0 %) et une couleur unie (≥65,1 %), mais il présente des inconvénients tels qu'un processus complexe, une difficulté de traitement des déchets liquides pendant la teinture et une mauvaise teinture des matériaux en bois lors de la teinture. question.

Fig.2 Diagramme de réaction du colorant réactif vinylsulfone et de la fibre végétale

KAN et coll. [10] utilise des colorants actifs de type éthylène pour teindre la fibre de coton. Les résultats montrent que sa solidité des couleurs au lavage, sa bonne résistance au séchage et à l'humidité, et l'évaluation de l'échantillon est de niveau 5 de couleur. Le groupe de liaison éther formé entre le colorant actif à base d'éthylène et la fibre de bois présente de meilleures performances de résistance aux acides que le groupe du groupe ester. Les colorants actifs de type éthylène ont de meilleurs effets de teinture tels que la fibre de bois, la fibre de coton et d'autres matériaux avec de petits granules, de grandes surfaces, telles que l'hydrolyse et la résistance aux acides.

1.3 Autres types de colorants actifs

Les colorants actifs tels que les types à base de phosphate et de pyrimidine sont également davantage utilisés [11]. Dans les conditions de l'alamine ou du carbonicide, les colorants actifs à base de phosphate réagissent au phosphate avec les groupes hydroxyle de la cellulose à la surface de la cellulose, formant un ester fibromal de phosphate avec des taches hautement résistantes à la détérioration [12-13]. Les colorants actifs à base de phosphate sont riches en systèmes moyens et foncés et l'effet brossage est bon. Cependant, ces colorants sont désavantagés par les couleurs décoratives très acides et à long terme. Traitement de teinture active sur l'effet négatif sur la matérialité.

Le colorant actif pyraizine contient un groupe actif pyrimidine, qui a une activité moyenne par rapport au groupe énergétique triathiniste. Il a une meilleure stabilité à l’hydrolyse et un meilleur effet de traitement humide [14]. Le colorant activé de type pyrine est peu résistant et est lavé avec des matériaux en bois avant et après le traitement de teinture.

2 Technologie des matériaux en bois de teinture active

Le traitement par immersion est souvent utilisé pour la teinture active des matériaux en bois. Il peut être divisé en technologie de contrôle des colorants activés et de teinture, technologie de teinture catalytique à colorant actif, technologie de coloration à colorant actif neutre ou faiblement alcaline, technologie de coloration à colorant actif à faible teneur en sel ou sans sel, rapport de bain de colorant actif par rapport à la technologie de teinture, etc. Grâce à la conception et à l'amélioration de la méthode de processus de teinture, il peut améliorer efficacement l'efficacité et la qualité de la teinture des matériaux en bois, réduire la production et les émissions d'eaux usées, réduire la consommation d'énergie et réduire les coûts.

2.1 Contrôle actif des colorants et technologie de teinture

La technologie de contrôle actif des colorants et de teinture est un processus de coloration précis qui contrôle strictement chaque variable dans le processus de teinture active. Il présente les caractéristiques d’une protection efficace, précise, économique et environnementale. Combinaison organique [17]. Le contrôle actif des colorants et la technologie de teinture contrôlent principalement les paramètres du processus de teinture, tels que la température, la valeur et la concentration du pH du colorant, la concentration en électrolyte neutre et d'autres variables contrôlées avec précision [18]. L'ensemble du processus de teinture comprend : ① la sélection et l'appariement des colorants actifs [19] ; ② Ajoutez de l'électrolyte (certaine quantité et méthode d'ajout) [19] ; ③ régulation du pH de la solution de teinture et sélection alcaline [20] ; ④ colorant ajouté ; ajouter; ⑤ Les étapes et les liens de la température de lavage, du débit d'eau et de l'agent tensioactif après teinture [19]. La technologie de contrôle des colorants actifs convient aux produits à faible activité de réponse et aux colorants actifs faciles à récupérer et aux matériaux en bois très colorés, ainsi qu'aux produits ayant des exigences élevées en matière de cohérence des couleurs.

2.2 Technologie de teinture catalytique à colorant actif

L'introduction de groupes insaturés sur l'anneau hétérogène des colorants actifs peut grandement améliorer l'activité réactionnelle des colorants. L'utilisation de noyaux cationiques uncleamine (tels que le tatromylène, la pyridine, l'acide acétique, etc.) peut être utilisée comme catalyseur pendant le processus de teinture, ce qui peut améliorer efficacement l'efficacité de la teinture des colorants actifs [21]. Au cours du processus de réaction de teinture, les substances cationiques uncleamine forment d'abord un composé d'ammonium colorant avec des colorants pour favoriser la réaction du colorant et de l'anion de cellulose lignique. Une fois la structure chromosomique colorante et fibreuse libérée, les composés cationiques sont libérés. Avec l'amélioration de la concentration du catalyseur, la concentration de colorant solide et hydrolysé dans le colorant actif augmente et la concentration de colorants actifs sans réponse est réduite. Le catalyseur peut accélérer la réaction solide, mais il accélérera également la réaction d’hydrolyse des colorants actifs. Par conséquent, lorsqu’une teinture catalytique est réalisée, la quantité de catalyseur doit être contrôlée pour éviter l’hydrolyse des colorants. La technologie de teinture catalytique à colorant actif peut résoudre efficacement des problèmes tels que la teinture par colorant, le faible taux de solide de couleur, la faible profondeur de teinture, la couleur flottante en surface, la mauvaise solidité des couleurs au lavage à l'eau.

2.3 Technologie de teinture à colorant actif neutre ou faiblement alcaline

Dans des conditions alcalines, les colorants actifs peuvent également réduire considérablement l'hydrolyse des colorants actifs tout en étant fixés dans les matériaux en bois. Cependant, l'application d'une grande quantité d'agent alcalin entraînera une augmentation de la concentration des déchets liquides, une augmentation de la quantité d'eaux usées [22] et un changement en même temps de la couleur du matériau teint ; de plus, l'environnement de solution hautement alcalin réduira également l'intensité physique et chimique du matériau. Afin d'éviter les problèmes ci-dessus, un colorant actif à réponse élevée, un agent de teinture actif faiblement alcalin ou neutre avec des groupes actifs amine saisonniers peuvent être sélectionnés pour la teinture. Les recherches de Lu Xiaohui [23] ont révélé que la quantité de sel d'ammonium de cuivre et de monuer soluble dans l'ammonium était de 0,5% et que l'effet promoteur des colorants était le plus évident ; le cation contenu dans les sels d'ammonium quotidiens a amélioré l'humidité et la dissolution des colorants, amélioré les colorants et le bois La réponse du groupe hydroxyle. L'application d'une technologie de teinture à colorant actif neutre ou faiblement alcalin peut élargir efficacement le champ d'application des colorants activés de type pyrimidine avec des colorants actifs acides et de la résistance aux alcalis avec des colorants actifs de type pyromine.

2.4 Technologie de coloration à colorant actif à faible teneur en sel ou sans sel

L'ajout de sels organiques ou inorganiques à la solution de teinture active peut améliorer le taux de teinture, en particulier lorsque le rapport de bain élevé (rapport de colorant et de qualité de colorant ≥ 1 : 20) peut être augmenté. Cependant, l’ajout d’électrolytes neutres peut provoquer du sel d’eau douce et détruire l’écologie environnementale après leur décharge. Grâce au développement et à la sélection, les colorants directs peuvent réduire efficacement la dépendance des colorants actifs aux électrolytes pour obtenir une teinture à faible teneur en sel ou sans sel [24]. Le colorant rouge actif SNE est utilisé comme colorant à faible teneur en sel, et le mongol (Quercus Mongolica) avec une mauvaise pénétration est teint par la méthode de chauffage et d'immersion à pression normale. Les résultats montrent que les colorants actifs à faible teneur en sel ajoutent au NA2CO3 jusqu'à 20 g/L et au Yuan. Il a un meilleur effet de teinture supérieur dans des conditions de 12 g/L, ce qui permet d'économiser 70,0 % d'électrolyte et d'augmenter le taux de teinture supérieur de 16,04 %. [25]. Pour les matériaux en bois qui doivent être traités pour un traitement secondaire, la technologie de coloration par colorant actif à faible teneur en sel ou sans sel peut réduire l'impact négatif des sels organiques ou inorganiques sur la résistance des matériaux en bois, réduire la concentration de sels de colorant résiduels et présenter les avantages de réduire les coûts et d'économiser la consommation d'énergie.

2.5 Rapport du bain de teinture actif par rapport à la teinture

Le rapport du bain est un paramètre important du processus de teinture, lié à la concentration et au dosage de divers réactifs tels que les colorants, les électrolytes neutres et les agents alcalins. Elle est également étroitement liée à la consommation d’eau, à la consommation d’énergie et au volume des eaux usées [26]. Dans le processus de teinture du rapport du bain de colorant actif (≤ 1 : 10), le colorant actif avec un degré élevé de solubilité (faible solubilité, ce qui provoquera une précipitation du colorant, et un colorant faiblement soluble peut également provoquer de mauvais effets de colorant supérieur). Le contenu de l'équipement de teinture est utilisé pour utiliser des tiges de sel et d'alcali à haute efficacité (réduire la concentration et les types de solubles dans les déchets liquides) ; En même temps, améliorez la couleur de la couleur après la teinture des matériaux. Yu Juan [27] En teignant le Betula SPP avec le rouge d'activité X-3B, la différence de couleur et le taux de teinture supérieur sont l'indicateur de la couleur du bouleau. La concentration, le rapport du bain et le temps de teinture sont respectivement de 75°C, 1%, 1 : 10, 60 min. Les résultats ci-dessus montrent que l'électrolyte neutre, l'agent alcalin (tel que la soude, le NACL) et la pénétration dans le petit rapport de bain sont inférieurs à ceux de la dynamique dynamique dans le processus de teinture conventionnel, tout en réduisant l'hydrolyse des colorants. Le bain de teinture active présente un avantage significatif dans l'utilisation efficace des colorants actifs de teinture, et peut également réduire le séchage et les coûts de consommation d'énergie et les coûts après teinture de matériaux en bois.

3 Recherche sur la recherche sur la recherche sur la teinture Teinture Reconstruction des fibres de bois

Les colorants actifs ont un bonus nucléaire parental avec des réactions de remplacement d'élimination de groupe mobilisées par des fibres de bois, des réactions de bonus nucléaires et des réactions de remplacement nucléaire parental, formant des couleurs riches. Cependant, dans un environnement d'humidité, d'oxydation et de rayonnement, les liaisons covalentes formées entre les fibres de bois et les colorants et le groupe de couleur des cheveux à l'intérieur des colorants sont facilement endommagés, entraînant une décoloration [28]. Par conséquent, la solidité de la couleur du matériau de teinture, y compris la solidité de la couleur à l'oxyde, la résistance à l'hydrolyse, la solidité de la coloration résistante au frottement et la solidité de la coloration du savon. Afin d'améliorer la solidité des couleurs du traitement de teinture active des matériaux en bois, un traitement de modification chimique des fibres de bois, des performances de teinture active modifiées, un développement auxiliaire et des méthodes de traitement après teinture peuvent être utilisés.

3.1 Traitement de modification chimique des fibres de bois

Modifiez les fibres de bois en combinant la physique, la chimie ou deux pour changer l'interface de contact entre les colorants et les fibres, et améliorez la transformation de la structure cristalline et les changements dans la transformation de la structure cristalline à partir de la microstructure. La forme de contact entre est d'atteindre l'objectif de fixation. Utilisez des alcalis forts ou des agents tensioactifs sur les matériaux en bois pré-traités (tels que la paille de maïs et la paille de blé) pour éliminer le silicium à la surface du matériau en bois, de sorte que le contact avec le colorant actif soit entièrement en contact, augmentant ainsi le taux de teinture supérieur et la solidité des couleurs [ 29]. L'utilisation d'azote liquide [30], de glycérine [31] et de phosphate [32] Le prétraitement des matériaux en bois peut également modifier les microstructures des fibres de bois, modifier la forme des cristaux des fibres, puis exposer davantage de produits chimiques pouvant participer à des réactions chimiques. Groupe de groupe. En utilisant une grande quantité de groupes hydroxyle à la surface de la cellulose, grâce à la réponse du prêtre, utilisez les composés aminés et l'aminamine comme agent modifié pour effectuer de l'ammoniac aminoly ou duplex, et peut également améliorer la capacité à lier les colorants. Le prétraitement à l'humidité du bois et du chitosi, tel que l'acétylisation, le chitosane, etc., aide à réduire la différence chromosomique, tout en améliorant la résistance optique de la teinture du bois.