基于微波處理技術楊木活性染料染色工藝研究.pdf

1、ResearchontheTechniqueofPoplarWoodDyeingwithReactiveDyesbasedonMicrowaveTreatmentbyHUJiayuAthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringlnForestryEngineering1nSupervisorProfessorL

2、iuYuanCentralSouthUniversityofForestryandTechnology498ShaoshanSouthRoad，TianxinDistrictChangshaHunan410004，PRCHINAJune，2016摘要楊木是我國重要的速生林樹種之一，資源十分豐富，但楊木具有材色單一、色感差、表面質量較差等缺點。為了提高木材表面質量，改善木材視覺特性，本研究選擇活性染料對其進行染色處理。通過對楊木進行超臨界

3、C02流體、蒸汽爆破、微波預處理改善其流體滲透性，研究不同處理方法對木材活性染料染色的上染率和固色率影響，分析處理后木材染色效果，遴選出最佳預處理方法；選取木材初含水率，微波輻射時間，微波輻射功率三個微波處理工藝參數，采用正交試驗方法，探究微波處理的最優工藝，借助SEM、FTIR、XRD、TG等手段，深入分析木材微觀結構、化學結構、結晶度及熱穩定性的變化，探討微波預處理的活性染料染色機理；基于微波預處理木材，采用超聲波和加壓方法輔助染色

4、，研究超聲波輔助染色時間、加壓輔助染色時間對楊木染色效果的影響，尋求楊木活性染料染色的最優工藝，以期為木材活性染料染色提供參考。主要研究結論如下：(1)超臨界C02流體處理、蒸汽爆破處理、微波處理三種預處理均能改善楊木活性染料染色效果。超臨界C02流體預處理后，楊木上染率和固色率最高分別為2526％、2391％；蒸汽爆破預處理后，楊木上染率和固色率最高分別為3042％、2895％；微波預處理后，楊木上染率和固色率最高分別為3944％、3

5、831％，與超臨界C02流體預處理、蒸汽爆破預處理相比上染率分別提高了1418％、902％，固色率分別提高了144％、936％。綜合染色效果、能耗、尺寸等方面的考量后，本研究選用微波預處理作為后續實驗的預處理方法。(2)正交試驗研究表明：微波預處理對楊木活性染料染色效果的影響因素的排序為：木材初含水率微波輻射時間微波輻射功率，預處理最優工藝為：木材初含水率為25％，微波輻射時間為90s，微波輻射功率為18kW。選用微波預處理最優處理工藝

6、對楊木進行染色處理后，未封端試件上染率為4389％、縱向封端試件上染率為3695％、橫向封端試件上染率為3115％，與未處理材相比，未封端試件上染率提高率為14938％、縱向封端試件上染率提高率為16047％、橫向封端試件上染率提高率為9684％。(3)基于微波預處理，活性染料可以更順利的進入木材內部，并與木材的化學成分更好的結合在一起。微波處理后楊木的胞間層空隙變小，管孔尺寸變大，導管壁發生破裂(或者沿徑向撕裂)，紋孔的紋孔塞由中心處