Ход исследований по крашению древесных материалов реактивными красителями

Абстрактная обработка крашением может обогатить цвет деревянных материалов и повысить их декоративный эффект и ценность продукта. Активные красители образуют систему «волокно-краситель» посредством ковалентных связей и древесных волокон, что придает древесному материалу насыщенный цвет и является эффективным хроматоном древесины. В этой статье анализируется влияние активного крашения красителей на деревянные материалы с точки зрения классификации, процесса крашения и твердого твердого метода окраски активных красителей, а также обсуждаются эффекты воздействия активных красителей, факторов окрашивания красителей и вспомогательных эффектов. Увеличение активности окрашивания активного красителя, увеличение стойкости цвета волокнистых волокон после окрашивания и снижение выбросов загрязняющих веществ в процессе окрашивания.

Ключевые слова деревянный материал; активный краситель; реакционная активность; стойкость цвета

Природные вещества, из которых могут изготавливаться деревянные детали или растительные волокна, в совокупности называются древесными ресурсами (называемыми деревянными материалами), такими как древесина, бамбук, ротанг, стебли корней кустарников, фрукты и солома различных сельскохозяйственных культур. Технология крашения древесного материала, посредством нормальной температуры, высокой температуры, прессованной варки и пропитки, прикрепляет красители или модифицированные агенты или ветки к поверхности волокна древесного материала, тем самым изменяя цвет и блеск древесного материала [1-2]. Цвет древесины после крашения может не только имитировать цвет материала ценных пород дерева, но и отвечать потребностям современного цветового дизайна, тем самым повышая добавленную стоимость древесных материалов [3]. Эффект окрашивания деревянных материалов в основном связан с такими факторами, как тип красителя, концентрация красящего раствора, соотношение, температура и время крашения. Разработка ярко окрашенных и устойчивых к атмосферным воздействиям продуктов является ключевой технологией, в которой остро нуждается деревообрабатывающая промышленность.

Активный краситель – искусственный синтетический краситель с преломляющими свойствами, растворимый в воде. Его молекула содержит активные группы, которые могут реагировать с гидроксильными группами, которые могут встречаться в волокнах древесного материала, что может создавать ковалентные связи с волокнами. Активный краситель имеет характеристики яркого цвета, хорошую однородность окрашивания и надежную цветовую систему. Он обладает характеристиками низкой стоимости, простоты метода и высокой стойкости цвета при использовании окрашивания. [4]

В этой статье объясняется влияние характеристик активных красителей и влияние технологии крашения древесных материалов на их верхние эффекты крашения, предотвращение выцветания и т. д., обобщаются текущие недостатки в процессе крашения, чтобы эффективно повысить эффективность крашения древесных материалов и уменьшить красящую обработку древесных материалов. Влияние производительности и улучшение стойкости красящих материалов для предоставления справки.

1 Химический состав и классификационные характеристики активных красителей

Активные красители относятся к группам красок для волос и группам средств для окрашивания. Группа красок для волос содержит ненасыщенные группы, обеспечивающие окраску органических соединений, таких как этилен (‒c = C‒), ацетилен (‒c≡c‒), 羰 (‒c = O), нитриви (‒n = O), нитродия (=N = N) и т. д.; А цветная группа представляет собой органическое соединение амино, гидроксила или его производных, которое придает более глубокий цвет. Поскольку группа цветов волос избирательно поглощает видимый свет, молекулы красителя имеют разные цвета. Активный краситель в активном красителе обычно имеет реакцию сшивания на группу активности древесного волокна. В зависимости от разницы в активной группе активный краситель в основном делится на триазиновый, этиленовый и другие типы.

1.1 триопизидный активный краситель

Активные красители типа тонизина являются одними из наиболее распространенных активных красителей. Он реагирует с растительными волокнами, заменяя ядро, и становится боковой цепью для растительных волокон [5], как показано на рисунке 1. Постоянная активная группа триазин-активных красителей образуется из азотсодержащих колец в молекулах красителя - средних триазиновых колец. Он имеет более низкую плотность электронного облака, лучшую реакцию реакции и меньшую энергию активации, необходимую для реакций сплошного цвета.

Рис.1 Процесс связывания триазиновых реактивных красителей на целлюлозных волокнах

Активные красители тонизин в основном используются для окрашивания деревянных материалов, таких как массивная древесина и тонкие одиночные доски с плохой проницаемостью. Его высокая активность способствует адгезии красителей на поверхности и поверхностном слое древесного волокна. Характеристики сильного пола. В соответствии с различиями активных красителей, содержащих официальные энергетические группы элементарного галогена, активные красители триазинового типа можно подразделить на один тип -хлораспинзида [6], дикрохлоридный тип [7], дихлорфидиновый тип [8], активный краситель фторового типа [9], различия между галогенной системой, различия в сплошном цвете, скорости отклика и исчерпывающей скорости сплошного цвета активного красителя, скорости реакции и исчерпывающей скорости активных красителей. Активные красители тонизида обладают более высокой электроотрицательностью, чем элементы хлора в красителе, что повышает активность красителей. Увеличение количества галогенных элементов также повысит активность красителей. В процессе окрашивания красящая активность триазиновых активных красителей и однохлор-среднего трианга типа демонстрирует тенденцию к снижению.

1.2 Активный краситель этиленового типа

Активные красители этиленового типа — это активные красители, содержащие этилен радон или β-гидроксиценсульфат. По сравнению с триазиновыми активными красителями они обладают средней реакционной активностью. Гидроксильная группа образует группу эфирной связи. В процессе крашения группа дипата β-гидроксиценсерной кислоты образует этиленовые цимбалы в щелочных условиях и образует общую ценовую связь с целлюлозой в растительных волокнах (рис. 2). Использование активных красителей этиленового типа для окрашивания деревянных материалов и, как правило, необходимости подготовки, отбеливания и другой обработки деревянных материалов для удаления плетения, чистого кремния и росписи для достижения лучших хромосомных эффектов; крашение древесного материала цвет цвет цвет однородный, с высокой верхней скоростью крашения (≥89,0%) и сплошным цветом (≥65,1%), но есть такие недостатки, как сложный процесс, сложность очистки отработанной жидкости во время крашения и плохое крашение деревянных материалов при крашении. вопрос.

Рис.2 Схема реакции винилсульфонового реактивного красителя и растительного волокна.

КАН и др. [10] для окраски хлопкового волокна используют активные красители этиленового типа. Результаты показывают, что его цветостойкость при стирке, хорошая устойчивость к высыханию и влажности, а рейтинг образца соответствует цвету 5-го уровня. Группа эфирной связи, образующаяся между активным этиленовым красителем и древесным волокном, имеет лучшие характеристики кислотостойкости, чем группа сложноэфирной группы. Активные красители этиленового типа обладают лучшими красящими эффектами, например, древесного волокна, хлопкового волокна и других материалов с небольшими гранулами, большой площадью поверхности, таких как гидролиз и кислотостойкость.

1.3 Другие типы активных красителей

Активные красители, такие как фосфатные, пиримидиновые, также применяются чаще [11]. В условиях алламина или карбоницида активные красители на основе фосфатов вступают в фосфатную реакцию с гидроксильными группами целлюлозы с поверхностью целлюлозы, образуя фосфатный фибромальный эфир с высокоустойчивыми к истиранию пятнами [12-13]. Активные красители на основе фосфатов богаты средними и темными системами, имеют хороший эффект растушевки. Однако такие красители имеют недостаток: высокая кислотность и долговременная декоративность цвета. Обработка активным красителем отрицательно влияет на материальность.

Активный краситель пираизин содержит активную пиримидиновую группу, которая имеет среднюю активность по сравнению с энергетической группой триатиниста. Он имеет лучшую устойчивость к гидролизу и эффект влажной обработки [14]. Активированный краситель пиринового типа плохо стоек и смывается с деревянных материалов до и после крашения.

2 Технология окрашивания деревянного материала активными красителями

Обработку погружением часто используют при окрашивании деревянных материалов активными красителями. Его можно разделить на технологию контроля и крашения активированного красителя, технологию каталитического крашения с активным красителем, технологию нейтрального или слабощелочного окрашивания с активным красителем, технологию окрашивания с низким или бессолевым содержанием активного красителя, соотношение ванн с активным красителем по сравнению с технологией крашения и т. д. [15-16]. Благодаря разработке и совершенствованию метода процесса крашения он может эффективно повысить эффективность и качество крашения древесных материалов, сократить образование и выбросы сточных вод, а также снизить потребление энергии и сэкономить затраты.

2.1 Активный контроль красителя и технология крашения

Технология активного контроля красителя и крашения — это точный процесс окрашивания, который строго контролирует каждую переменную в процессе активного крашения красителем. Он обладает характеристиками эффективной, точной, экономичной защиты окружающей среды. Органическое сочетание [17]. Активный контроль красителя и технология крашения в основном контролируют параметры процесса крашения, такие как температура, значение и концентрация pH красителя, концентрация нейтрального электролита и другие переменные, которые точно контролируются [18]. Весь процесс окрашивания включает: ① подбор и подбор активных красителей [19]; ② Добавьте электролит (определенное количество и метод добавления) [19]; ③ регулирование pH красящего раствора и выбор щелочи [20]; ④ добавлен краситель; добавлять; ⑤ Этапы и связи температуры стирки, расхода воды и поверхностно-активного вещества после крашения [19]. Технология контроля активных красителей подходит для продуктов с низкой реактивной активностью и легковосстанавливаемыми активными красителями и ярко окрашенными древесными материалами, а также продуктов с высокими требованиями к постоянству цвета.

2.2 Технология каталитического крашения активными красителями

Введение непредельных групп в гетерогенное кольцо активных красителей позволяет значительно улучшить реакционную активность красителей. Использование катионного ядра неклеамина (например, татромилена, пиридина, уксусной кислоты и т. д.) можно использовать в качестве катализатора в процессе крашения, что может эффективно повысить эффективность окрашивания активных красителей [21]. В процессе реакции окрашивания катионные вещества неклеамина сначала образуют красящее аммониевое соединение с красителями, чтобы способствовать реакции красителя и аниона лигнинной целлюлозы. После высвобождения красочно-волокнистой структуры хромосомы высвобождаются катионные соединения. С улучшением концентрации катализатора концентрация твердого и гидролизованного красителя в активном красителе увеличивается, а концентрация неотзывчивых активных красителей снижается. Катализатор может ускорить реакцию твердого вещества, но он также ускорит реакцию гидролиза активных красителей. Поэтому при каталитическом крашении необходимо контролировать количество катализатора, чтобы избежать гидролиза красителей. Технология каталитического крашения с активным красителем может эффективно решить такие проблемы, как окрашивание красителем, низкая скорость твердого цвета, низкая глубина крашения, плавающий цвет на поверхности, плохая стойкость цвета при стирке водой.

2.3 Технология окрашивания активным красителем нейтральным или слабощелочным

В щелочных условиях активные красители также могут значительно снизить гидролиз активных красителей при закреплении в древесных материалах. Однако применение большого количества щелочного агента приведет к увеличению концентрации сточной жидкости, увеличению количества сточных вод [22] и одновременно к изменению цвета окрашенного материала; кроме того, среда высокощелочного раствора также снижает физическую и химическую интенсивность материала. Чтобы избежать вышеупомянутых проблем, для крашения можно выбрать активный краситель с высокой чувствительностью, слабощелочной или нейтральный активный краситель с сезонными аминоактивными группами. Исследование Лу Сяохуэя [23] показало, что количество аммонийно-растворимой медно-аммониевой соли составляет 0,5%, а стимулирующий эффект красителей был наиболее очевидным; Катион, содержащийся в ежедневных солях аммония, улучшал влажность и растворение красителей, улучшал красители и древесину. Отклик гидроксильной группы. Применение технологии нейтрального или низкощелочного крашения с активным красителем может эффективно расширить область применения активированных красителей пиримидинового типа с кислотными активными красителями и устойчивостью к щелочам с активными красителями пироминового типа.

2.4 Технология окрашивания активным красителем с низким содержанием соли или без соли

Добавление органических или неорганических солей в красящий раствор активного красителя может улучшить скорость окрашивания красителем, особенно когда можно увеличить соотношение большого количества ванн (соотношение красителя и качества красителя ≥1: 20). Однако добавление нейтральных электролитов может вызвать засаливание пресной воды и разрушить экологию окружающей среды после сброса. Благодаря разработке и отбору красители прямого окрашивания могут эффективно снизить зависимость активных красителей от электролитов для достижения крашения с низким или бессолевым содержанием соли [24]. В качестве малосолевого красителя используют активный красный краситель СНЭ, а монгольский (Quercus Mongolica) с плохой проникающей способностью окрашивают методом нагревания и погружения при нормальном давлении. Результаты показывают, что активные красители с низким содержанием солей добавляют к NA2CO3 до 20 г/л и юаней. Он имеет лучший эффект крашения верхней части при условии 12 г/л, что позволяет сэкономить 70,0% электролита и увеличить скорость крашения верхней части на 16,04%. [25]. Для древесных материалов, которые необходимо обработать для вторичной обработки, технология окрашивания активным красителем с низким содержанием соли или без соли может уменьшить негативное влияние органических или неорганических солей на прочность деревянных материалов, снизить концентрацию отработанной соли красителя и иметь преимущества, заключающиеся в сокращении затрат и экономии энергопотребления.

2.5 Соотношение ванн с активным красителем по сравнению с крашением

Пропорция ванны является важным параметром процесса крашения, который связан с концентрацией и дозировкой различных реагентов, таких как красители, нейтральные электролиты и щелочные агенты. Он также тесно связан с потреблением воды, энергопотреблением и объемом сточных вод [26]. В процессе крашения с соотношением ванны с активным красителем (≤1: 10) активный краситель с высокой степенью растворимости (низкая растворимость, которая вызывает осаждение красителя, а малорастворимый краситель также может вызвать плохой эффект верхнего красителя). В составе красильного оборудования используется высокоэффективная соль и щелочь (снижение концентрации и типов растворимых веществ в отработанной жидкости); В то же время улучшить цвет цвета после окрашивания материалов. Ю Цзюань [27] Окрашивание Betula SPP с активностью красного X-3B, цветовая разница и верхняя скорость окрашивания являются индикатором цвета березы. Концентрация, соотношение ванны и время крашения составляют 75°С, 1%, 1:10, 60 мин соответственно. Приведенные выше результаты показывают, что нейтральный электролит, щелочной агент (например, сода, NACL) и проникновение в небольшой ванне ниже, чем у динамической динамики в обычном процессе крашения, при этом снижается гидролиз красителей. Ванна с активным красителем имеет значительное преимущество в эффективном использовании красящих активных красителей, а также может снизить затраты на сушку, энергопотребление и затраты после крашения деревянных материалов.

3 Исследования Исследования по Крашению Крашению Реконструкции древесного волокна

Активные красители имеют родительский ядерный бонус с реакциями замещения групп, мобилизованных деревянными волокнами, реакциями ядерного бонуса и реакциями родительского ядерного замещения, образующими насыщенные цвета. Однако в условиях влажности, окисления, радиации ковалентные связи, образующиеся между древесными волокнами и красками, а также цветовой группой волос внутри красителей, легко повреждаются, что приводит к выцветанию [28]. Таким образом, стойкость цвета красящего материала, включая стойкость цвета оксида, стойкость к гидролизу, стойкость окраски к трению и стойкость окраски мыла. Чтобы улучшить стойкость цвета при обработке деревянных материалов активным красителем, можно использовать химическую обработку древесного волокна, модифицированные характеристики красителя с активным красителем, вспомогательные разработки и методы обработки после крашения.

3.1 Химическая модификация древесного волокна

Модифицируйте деревянные волокна, комбинируя физику, химию или два, чтобы изменить контактный интерфейс между красителями и волокнами, а также улучшить трансформацию кристаллической структуры и изменения в трансформации кристаллической структуры из микроструктуры. Форма контакта между собой – достижение цели фиксации. Используйте сильные щелочи или поверхностно-активные вещества для предварительной обработки деревянных материалов (таких как кукурузная и пшеничная солома), чтобы удалить кремний с поверхности деревянного материала, чтобы контакт с активным красителем был полностью контактным, тем самым увеличивая верхнюю скорость окрашивания и стойкость цвета [29]. Использование жидкого азота [30], глицерина [31] и фосфата [32] Предварительная обработка древесных материалов также может изменить микроструктуру древесных волокон, изменить форму кристаллов волокна, а затем подвергнуть воздействию большего количества химических веществ, которые могут участвовать в химических реакциях. Групповая группа. Использование большого количества гидроксильных групп на поверхности целлюлозы, благодаря реакции священника, позволяет использовать аминные соединения и аминамин в качестве модифицированного агента для выполнения аминоли или дуплексного аммиака, а также может улучшить способность связывать красители. Предварительная обработка древесины и хитози влагой, например ацетилирование, хитозан и др., способствует уменьшению хромосомной разницы, одновременно улучшая оптическую стойкость крашения древесины.