способ крашения древесины

Формула изобретения

1. Способ крашения древесины путем ее обработки водными растворами химических веществ, отличающийся тем, что обработку на первой стадии проводят водным раствором, содержащим 0,5-40 г/л ароматического амина с заместителем в метаположении, и на второй стадии проводят обработку водным раствором, содержащим 10-40 г/л нитрита натрия, причем крашение проводят при температуре растворов 18-22С.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ароматического амина с заместителем в метаположении используют, например, м-фенилендиамин, м-толуилендиамин.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области деревообработки, а именно к способам крашения древесины малоценных пород.

Известен способ крашения древесины, в котором окрашивание древесины в черный цвет производится путем последовательной обработки 1-3%-ным водным раствором сернокислой меди и 3-5%-ным водным раствором сульфида натрия. Продолжительность каждой стадии 3-5 мин, температура растворов 17-22С (авторское свидетельство СССР № 1740157 А1, В 27 K 05/02, 1990 г.).

Недостатком известного способа является большая продолжительность операций крашения.

Известен химический способ окраски древесины, в котором окрашивание древесины сосны в коричневые тона с темными прожилками производится путем вымачивания заготовок в течение 10-15 мин в 5%-ном водном растворе FeSO₄*Н₂О и последующей обработке в среде NO₂ в течение 30 мин (авторское свидетельство СССР № 92165, B 27 K 05/02, 1950 г.).

Недостатком известного способа является большая продолжительность операций крашения и использование реагента в газовой фазе.

Известен способ крашения древесины, в котором окрашивание древесины под орех производится путем выдержки в течение 15-20 мин в растворе с температурой 85-100С, содержащем красители и химически активные вещества: а) железный купорос 0,25-0,47%; б) хромокалиевые квасцы - 0,15% (авторское свидетельство СССР № 766812/29-14, В 27 К 05/02, 1962 г.).

Недостатком известного способа является большая продолжительность операций крашения и необходимость нагревания растворов.

Наиболее близким способом того же назначения к заявляемому изобретению по совокупности признаков является способ окрашивания древесины, в котором древесина окрашивается путем обработки в водном растворе, содержащим 4% двухромовокислого калия, 0,4% гидрохинона и 0,2-0,5% поверхностно-активных веществ, в течение 60 мин при температуре 60-80С (авторское свидетельство СССР № 319471, В 27 K 05/02, 1971 г.).

Недостатком известного способа является большая продолжительность операции крашения и необходимость нагревания раствора.

Крашение является одним из способов улучшения декоративных свойств изделий. В качестве окрашивающих составов, используемых для облагораживания древесины и древесных материалов, могут быть использованы растворы химических соединений (реагентов), образующих крашенные соединения (красители) в результате реакции с компонентами древесины.

Основным недостатком большинства окрашивающих составов на основе синтетических красителей, применяемых в производстве изделий из древесины, является их высокая стоимость. Кроме того, для получения окрасок широкой цветовой гаммы необходимо иметь целый набор готовых стандартных окрашивающих составов (колеров). При смешивании колеров разных фирм-производителей могут быть получены неудовлетворительные результаты.

Изобретение решает задачу - повышение декоративных свойств древесины малоценных пород, наиболее часто используемых в деревообработке.

Технический эффект при использовании изобретения заключается в повышении декоративных свойств изделий из древесины малоценных пород.

Для достижения указанного технического результата в способе крашения древесины малоценных пород путем ее обработки водными растворами химических веществ, согласно изобретению, обработку на первой стадии проводят водным раствором, содержащим 0,5-40 г/л ароматического амина с заместителем в метаположении и на второй стадии проводят обработку водным раствором, содержащим 10-40 г/л нитрита натрия, причем крашение проводят при температуре растворов 18-22С.

В качестве ароматического амина с заместителем в метаположении используют, например, м-фенилендиамин, м-толуилендиамин, 2,4-диаминотолуол, 2,4-диаминоанизол, 2,4-диаминохлорбензол, 2,4-диаминонитробензол, 2,4-диамино-1-метоксибензол.

Выбор в качестве реагентов ароматических диаминов с заместителем в метаположении обоснован тем, что данные реагенты (например, м-фенилендиамин, м-толуилендиамин, 2,4-диаминотолуол, 2,4-диаминоанизол, 2,4-диаминохлорбензол, 2,4-диаминонитробензол, 2,4-диамино-1-метоксибензол и др.) используются при синтезе коричневых красителей с перекрещивающимися сопряженными системами. /Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей. Изд.2-е, пер. - М.: Химия, 1977, 487 с./.

Уменьшение содержания ароматических диаминов с заместителем в метаположении в растворе менее 0,5 г/литр приводит к снижению интенсивности окраски (слабое окрашивание), а увеличение содержания свыше 40 г/литр - к перерасходу реагентов и удорожанию крашения.

Оптимальным содержанием нитрита натрия в растворе является от 10 до 40 г/л. Снижение содержания реагента до 1 г/л приводит к уменьшению интенсивности окраски, увеличение до 400 г/л - к перерасходу реагента и удорожанию операции крашения.

Использование реагентов позволяет подчеркнуть текстурный рисунок древесины (для древесины хвойных пород), при этом получаемый цвет окраски (оттенки коричневого цвета) зависит от соотношения реагентов и породы древесины. Получаемая окраска устойчива к сухому и мокрому вытиранию и обладает сравнительно высокой светопрочностью, устойчива к воздействию повышенных температур, не снижает прочность клеевого соединения ПВА клеями и адгезии лакокрасочных материалов. Крашение может осуществляться в две стадии при температуре красильного раствора 18-22С.

Разработанный способ крашения древесины реагентами осуществляется следующим образом: на предварительно обработанную (шлифованную) поверхность заготовок из древесины сосны, лиственницы, березы и других пород с влажностью от 4 до 12% наносят раствор, содержащий от 0,5 до 40 г/л ароматического амина с заместителем в метаположении, затем производят промежуточную выдержку в течение 2-5 мин для подсушки обработанной поверхности. После подсушки поверхность образцов обрабатывают раствором, содержащим от 10 до 40 г/л нитрита натрия. Расход растворов реагентов на каждой стадии составляет 100-120 мл/м², температура растворов 18-22С. Срок хранения растворов до 24 ч. Перед формированием лакокрасочных покрытий заготовку подсушивают в течение 20-30 мин.

Пример 1.

Заготовку из древесины лиственницы с влажностью 8% обрабатывают раствором, содержащим 1 г/л м-фенилендиамина. После выдержки в течение 5 мин производят обработку раствором нитрита натрия, содержащим 10 г/л. В результате древесина приобретает красновато-коричневый цвет с четко выраженным текстурным рисунком. Подсушка перед лакированием древесины осуществляется в течение 25 мин.

Пример 2.

На шлифованную поверхность заготовки из древесины сосны с влажностью 6% наносят водный раствор, содержащий 2 г/л м-фенилендиамина, на второй стадии - раствором нитрита натрия с содержанием соли 20 г/л. В результате древесина приобретает светлый красновато-коричневый цвет с четко выраженным текстурным рисунком. Перед формированием декоративного покрытия древесину подсушивают в течение 25 мин.

Пример 3.

На шлифованную поверхность заготовки из древесины березы с влажностью 7% наносят водный раствор, содержащий 3 г/л м-толуилендиамина. На второй стадии - раствором нитрита натрия с содержанием соли 30 г/л. В результате древесина приобретает насыщенный красновато-коричневый цвет. Перед нанесением лака древесину подсушивают в течение 20 мин.

Использование изобретения позволяет окрашивать древесину малоценных пород в цвета, наиболее популярные у потребителя, при этом используются не дефицитные и дешевые реагенты. При реализации предлагаемого способа для облагораживания изделий из древесины хвойных пород подчеркивается текстурный рисунок, получаемая окраска устойчива к сухому и мокрому вытиранию, обладает сравнительно высокой светопрочностью, устойчива к воздействию повышенных температур, не снижает прочность соединения ПВА клеями и адгезии лакокрасочных материалов.