книги из ГПНТБ / Кушнирская М.Ц. Крашение древесины в производстве мебели

ризуется пониженной по сравнению со свежесрубленной

д р е в е с и ­

ной проницаемостью для

растворов

красителей

и других

веществ:

Процесс прохождения

свободной

влаги через

древесину

весьма,

сложен вследствие ее анизотропности, неопределенности и и з м е н ­

чением размеров окрашиваемых сортиментов.

Многими исследованиями и практикой установлено,

что нали­

чие влаги в древесине является одним из положительно

действую­

так

как создание воздушных подушек в полостях сосудов и

клеток,

не

дает возможности проникнуть красителю во

все

участки

кряжа'

и равномерно окрасить его по

всему объему.

ГЛАВА II. КРАСИТЕЛИ

И КРАСЯЩИЕ

ВЕЩЕСТВА,

ПРИМЕНЯЕМЫЕ В МЕБЕЛЬНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Окраска древесины была одним из искуснейших

видов

ремесла',

древних времен. К р а с я щ и м и веществами являлись

неорганические-

пигменты

(охра, киноварь, ультрамарин) и экстракты коры

и дере ­

ва. V I I I

и IX вв. характеризуются применением

для

окраски дерева

бихроматы.

пермаиганат калия,

азотная

кислота и

др . ), а т а к ж е

природных

красящих веществ

(куркума,

к а т е х у ) .

гуминовые красители («бейцы»), соли металлов и в

незначитель ­

ном количестве синтетические органические красители,

предназна ­

ставляют

собой омыленные щелочью гуминовые кислоты,

с о д е р ж а ­

щиеся в

бурых

и каменных углях, торфах, некоторых

почвах,,

а т а к ж е

в отходах

гидролизного производства. Как несовершенные

металлов (хромпик,

железный

купорос и

др . ),

а т а к ж е

аммиак,,

находящийся в газообразном

состоянии. Эти вещества

действуют

на древесину как окислители, в результате

чего

она изменяет свой,

цвет от желтого до

темно-коричневого и

д а ж е

черного

в

зависи­

мости, светопрочности и имитационным свойствам. На

основании,

исследовательских работ, проведенных У к р Н И И М О Д и

Н И Н О П и К ,

нения. Основным сырьем

для синтеза промежуточных продуктов,

из которых изготовляют

красители, с л у ж а т ароматические угле­

точных

продуктов

из

ароматического сырья

являются: сульфиро­

вание,

нитрирование,

нитрозирование,

галоидирование,

образо ­

вание

аминогруппы

и оксигруппы,

ацилирование,

окисление

и другие. Путем

последующих сложных

синтетических пре­

отдельных участков

в непрерывном спектре падающего белого

света. В зависимости от химического состава тело может поглощать

составляющие лучи

той или иной длины

волны. Это

объясняется

тем, что согласно квантовой теории света

к а ж д ы й монохроматиче­

ский (одноцветный)

луч с определенной

длиной волны

и частотой

энергии).

В свою

очередь к а ж д а я молекула вещества

способна

поглотить

фотоны,

величина которых соответствует

разности

При поглощении всех лучей видимой части спектра возникает

ощу­

щение черного цвета,

при

отражении — белого

цвета.

Изменение

цвета, вызванное поглощением более длинных

волн,

принято

на­

зывать углублением цвета

(батохромный э ф ф е к т ) , изменение

цвета

в обратном направлении называют повышением

цвета

(гипсохром-

нып эффект) .

В табл . 2 дано расположение основных и дополнительных

цве­

тов видимой части спектра.

Явление цветности

красителя связано с его

химическим

строе­

Длинлина волны, .ifл:

Спектральный цпет

Дополнительный ноет

Изменение

цвета

нарное

расположение звеньев, наличие

карбоксильных,

сульфо-

II нитрогрупп,

сообщающих

кислотный характер, и т. д.

Д л я

объективных способов определения качественных характе ­

ристик

цвета растворов

красителей или

окрашенных

материалов

применяют специальные

колориметрические

приборы — спектрофо­

тометры, колориметры

(ГОСТ 13088—67). При их помощи

объек­

тивным

путем

определяют

концентрацию

растворов,

изменение

В табл . 5 дано

деление красителей на группы в зависимости

•от

их технических

свойств

и назначения.

Т а б л и ц а

5

Техническая классификация

красителей

[

II

ill

Красители

для текстильной

К р а с и т е т

дли кожи

п

меха

Красители

для других

промышленности

отраслей промышленности

1

Прямые

1.

Прямые

1. Основные

2

Сернистые

2.

Кислотные

2.

Нигрозины

3

Кубовые

3.

Специальные

ани­

3.

Растворимые

в жи­

онные

рах

и органических

ра­

створителях

4

Образуемые

па

во­

4. Специальные

ка­

4. Пигменты

и

кра­

локне

тион ные

сочные лаки *

5

Протравные

для

5. Для

покрывных

5. Красители

для пи­

хлопка

красок

щевых и косметических

продуктов

•6

Протравные для

6.

Оксндационные

6. Красители

для ано­

шерсти

для

меха

дированного

алюминия

7

Кислотные

7. Кубовые для

меха

7.

Красители

для де­

рева

в

Для

полушерсти

8. Прочие

красители,

не

вошедшие

в перечи­

сленные выше

группы

9

Для

химических

во­

9. Оптические отбели­

локон

вающие средства

•обусловлен

присутствием ионизированных групп (сульфокислоты,

карбоновой

кислоты, аминогрупп),

ко вторым — противоположно

з а р я ж е н н ы е

компенсирующие ионы

(катион натрия, анион хлора

Р а з л и ч а ют

три типа

равновесия:

I — для красителей,

близких

по своим свойствам

к

электро ­

литам;

I I — для коллоидных

электролитов

и

I I I — для типичных коллоидов

(прямые) .

В первом

случае к а ж д а я молекула

диссоциирует

на

ионы, во-

(А) и компенсирующие ионы (М) .

Электролитическая диссоциация тем больше, чем

больше ди ­

электрическая

постоянная

растворителя. В условиях

технологиче­

ского процесса

крашения

при относительно высокой

температуре,

От степени растворимости и константы

диссоциации

зависит

преобладание частиц красителя той или иной

величины, что суще­

ственно влияет на

его поглощение

красителей древесиной и их

проницаемость во внутренние ее слои.

Растворимость красителей оценивается

по

5-балльной

системе

и регламентируется

ГОСТ

16922—71.

Растворимость

10 г/л или меньше

1 балла

»

11—20 г/л

—

2

»

»

21—30 г/л

—

3

»

»

31—40 г/л

—

4

»

более

40 г/л

—

5

»

Светопрочность

красителей

определяется

по степени их

устой­

чивости .к фотохимическим изменениям,

преимущественно

окисли­

устойчивость является

свойством,

связанным

со

структурой

красителей и природой окрашиваемого волокна.

Светоустойчивость

красителя возрастает с увеличением

агрегации

его частиц на во­

локне и степени сродства

с волокном. Сохранению светопрочное™

красителей способствует

покрытие мебельных изделий

светоустой-

чивыми л а к а м и .

щиеся в первой группе технической

классификации.

Крашение

неводными

растворами

производится

основными, жирораствори ­

мыми красителями

и

дисперсными

пигментами.

К красителям для дерева предъявляются следующие требова­

ния: растворимость не ниже 4 баллов

(ГОСТ

16922—71), имита­

ция цвета

орехового

и

красного дерева,

светопрочность не ниже

4 баллов (ГОСТ 9733—61), содержание

компонентов,

близких по

химическим

и

физическим

свойствам

(выбираемость),

отсутствие

склонности

к

миграции

в

лаковые покрытия,

термоустойчнвость

крашения

шерсти

и

не

окрашивают

целлюлозные

материалы .

Окрашивание

древесины

происходит

благодаря

наличию

в ней

лигнина и

дубильных

веществ.

Качественные

показатели

водо­

растворимых

красителей

соответствуют

техническим

условиям

М Р Т У 6—14—204—69 и ТУ 6—14—413—70.

Н и ж е приведена

химическая

структура

составляющих

красите­

ля

орехово-коричневого

№

11,

состоящего

из

80%

коричневого

кислотного

и

К для к о ж и

(относится

к

классу

азокрасителей)

и

20% кислотного

зеленого

аитрахинонового

(относится

к

антра-

хиноновым

красителям) .

П р я м ы е красители представляют

собой соли натриевых и кар -

боновых кислот моноазо-, дисазо- и

полиазосоединений, содержа ­

ных образовывать водородные связи с

волокном,

удлинением

конъюгированной системы двойных связей

не менее

восьми.

Н и ж е приводим химическую структуру

составляющих краси­

33, 34. Их качественные показатели

регламен­

тируются ТУ 6—14—413—70. Н и ж е

приводит­

1

P - C N

>N

Co

V

\

/

\

0

N

C - O

N

N = N — С — С — С И 3 (-)

II

II

О

• ° - c

v N

f

Na

4

/

А

N

С - С

О

Н»С — С — С — N=N

N 0 2

Д л я

спирторастворимых

красителей

растворителем с л у ж а т

В настоящее

время

в спирторастворимых

красителях

крася­

щими

агентами

с л у ж а т

м е т а л л с о д е р ж а щ и е комплексы

основных

и азокрасителей.

Вследствие

этого

спирторастворимые

красители

о б л а д а ю т высокой светоустойчивостыо, они легко проникают

в дре­

весину,

очень быстро сохнут

и

потому требуют

высокого

мастер­

с т в а отделочника

д л я

равномерного покрытия. Стоимость этих

красителей

выше,

чем

стоимость

водорастворимых .

Н а р я д у

с водорастворимыми

и

спирторастворимыми

красите-

агентами являются жирорастворимые красители и дисперсные

пигменты. Ж и р о р а с т в о р и м ы е красители представляют

антрахино-

новые красители и азокрасители,

не с о д е р ж а щ и е сульфогруппы,

карбоксильные группы, галоиды

и иитрогруппы. Они

обычно бы­

вают желтого,

оранжевого, красного, коричневого и черного цветов.

Ж и р о р а с т в о р и м ы й коричневый краситель имеет следующую

структурную

формулу:

Маслорастворимые красители относительно глубоко проникают

в

древесину, они не светопрочны и чрезмерно чувствительны

к

теплу.

распределяются

на

поверхности равномерно.

К р а с я щ и м и агентами

с л у ж а т хризоидин,

родамин, нигрозин

и др.

Эти красители харак ­

теризуются

низкой

светопрочиостыо,

они

очень

чувствительны

к теплу и механическим воздействиям. Древесина

окрашивается

ими только в светлые тона.

Красители, растворимые в специальных смесях

(не

поднимаю­

щ и е ворс) .

В

качестве растворителя

применяется

этилен или

проникновения

в древесину, ограниченной гамме цветов, склон­

ности

стареть

они значительно уступают обычным водораствори­

мым

красителям . Н е д о с т а т к а м и т а к ж е я в л я ю т с я слабое проявление