ПРИМЕНЕНИЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ КРАСИТЕЛЕЙ ДЛЯ КРАШЕНИЯ ДРЕВЕСИНЫ МЯГКИХ ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД

Золотарчук С. В., Кушпит А. С., Гупало О. П. (УкрГЛТУ, Львов, Украина)

The technology of deep wood dyeing of soft deciduous breeds by way giving of to her set colors attached to making of parquet coverage was research

Сегодня на рынке паркетных изделий есть широкий выбор как классических, так и новых материалов. Паркет из натуральной древесины дуба, бука, ясеня, клена, красного дерева, березы, паркетная доска, ламинированный пол и тому подобное. Современные покрытия бумажными пленками дают возможность воспроизвести широкую гамму цветов и текстура различных пород.

Так как спрос на изделия из натуральной древесины остается по-прежнему высокий, в связи с высокой стоимостью и дефицитом древесины твердых лиственных пород можно использовать малоценные породы, предав им соответствующий цвет.

Поскольку паркетные изделия подвергаются износу (стиранию), то необходимо закрашивать древесину на определенную глубину, следовательно, древесину нужно пропитать красителем

С известных методов просачивание можно отметить следующие:

1) В горяче-холодных ваннах, который используется чаще всего для антисептирования. Введение раствора в древесину происходит вследствие резкого перепада температур и различной величины температурного расширения древесины и модификатора.

2) Метод торцевого просачивание под давлением – раствор нагнетается в древесину с торцов под избыточным давлением. Данный метод  используют для просачивание кряжей с дальнейшим изготовлением лущенного шпона, влажность кряжей должна быть не ниже 60%.

3) Просачивание с использованием вакуума и избыточного давления. Данный метод имеет несколько разновидностей, в частности: чередование вакуума и избыточного давления; чередование вакуума и атмосферного давления; чередование вакуума, избыточного давления и атмосферного давления.

Наибольший интерес вызывает просачивание по схеме "вакуум-атмосферное давление", который и использовался в данных исследованиях. Данный метод требует минимальных затрат, процесс просачивания проходит довольно быстро.

Просачивание древесины красителем проводилось в следующем порядке. Заготовка выдерживалась в вакууме некоторое время, при этом часть влаги и воздуха из древесины выходит наружу. Далее проводилась подача красящего раствора к древесине без снятия вакуума и выдержка для завершения адсорбционных процессов. После выдержки вакуум быстро уменьшался до атмосферного давления, которое содействует лучшему проникновению красителя в поры древесины. Позже цикл повторялся еще раз.

Для лучшего результата после каждого цикла "вакуум-атмосферное давление" проводилась выдержка, для обеспечения равномерного прокрашивания образца по длине.

Конечно, прохождение красителя в древесину (просачивание) происходит за счет ее капиллярно-пористого строения  и быстрое прохождение красителя  вдоль волокон обусловлено их большой длиной и малым диаметром капилляров и сосудов. В тангентальном направлении красители проходят хуже, а наличие поздней зоны годового слоя почти не пропускает их в радиальном направлении. Важное значение имеет и порода древесины. Лиственные породы лучше просачиваются, чем хвойные, ибо у них более длинные сосуды (трахеиды), которые в хвойных еще и закрытые смолой.

Наиболее пригодные к просачиванию мягкие лиственные породы береза, осина, ольха, тополь, также очень хорошо просачивается древесина бука.

Исследования проводились на образцах деревины размером 20х20х30мм., вырезанных из заболонной части, влажностью 8-10%

К исследованиям были приняты различные водорастворимые красители различных типов: кислотные, основные и протравные. При выборе наиболее эффективного из них всем красителям выдвигались такие основные требования:

- текстура древесины после просачивания должна оставаться четкой;

- расцветка должно быть стойким к действию лаков (стойкость к миграции);

- краситель должен глубоко и равномерно проникать внутрь древесины;

- светостойкость;

- хорошая растворимость в воде;

- невысокая стоимость.

В своих исследованиях мы использовали водорастворимые протравы и кислотные красители фирмы "Барва", г. Ивано-Франковск.

В связи с низкой светостойкость основные красители, после предварительного анализа, не использовались.

Протравные красители представляли собой соли металлов меди, железа, хрома и других. Спецификой является то, что такие красители реагируя с дубильными веществами образовывают комплексы различных цветов. Поскольку в древесине дубильных веществ как правило не хватает, то предварительно древесину необходимо пропитывали их заменителями -пирогалолом, пирокатехином или резорцином. Как было установлено, такие красители не дают ярких насыщенных расцветок, недостатком является также сложность использования. Зато они достаточно светостойки, хорошо растворяются и равномерно окрашивают древесину.

После проведения ряда исследований можно сделать вывод, что наилучшими для просачивания являются кислотные красители. Благодаря кислотному характеру и малым размерам молекул они хорошо проникают в древесину. Хорошо растворяются, достаточно светостойки, не мигрируют в лаковое покрытие. Такие красители дают яркие четкие цвета, которые равномерно распределенные по всему сечению материала. Оптимальная концентрация красителя от должна составлять 1 … 3 %.

Проведенные исследования подтверждают эффективность метода просачивание древесины с применением вакуума. Для более качественного окрашивания целесообразнее проводить два цикла "вакуум-атмосферное давление" длительностью по 15 мин. Величина вакуума - 35…40 мм. рт. ст.

Проведенные лабораторные исследования могут служить основой для разработки технологии глубокого крашения древесины мягких лиственных пород с целью придания ей заданного цвета при изготовлении паркетных покрытий

Литература

1. Хунт М., Геррат А. Консервирование древесины. М-Л, 1961.

2. Суханов  В.А.Исследования  процесса  и разработка технологии  пропитки древесины способом "вакуум - атмосферное давление-вакуум".  Автореферат дис. ... канд. техн. наук. М., 1977.

3.Rіchardson Neіl G.  Process for wood treatment  (Domtar  іnc.).  Патент США, кл. 427/297 (B 05D/00,B 05/D 3/12).

4.Crookes John.  Wood  preservatіon and fіnіshed  for  external  woodwork and joіnery. Pіdm. and Resіn Technol. 1987. 16. N1 c. 7-9.