Регулирование цвета поверхности изделий из древесины хвойных пород физико-химическими методами

• Автор: Хлоптунова, Юлия Владимировна
• Шифр специальности: 05.21.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Красноярск
• Количество страниц: 246 с. : ил.

Содержание
Введение.
1 Анализ состояния проблемы неоднородности и изменения цвета изделий из древесины хвойных пород.
1.1 Особенности анатомического строения и химического состава древесины хвойных пород 1

1.2 Причины изменения и способы стабилизации окраски изделий

из древесины хвойных пород.

1.3 Методы регулирования цвета поверхности изделий из древесины, применяемые на стадии отделки

1.3.1 Отбеливание поверхности изделий из древесины.

1.3.2 Крашение поверхности изделий из древесины

1.3.3 Травление поверхности изделий из древесины.

1.3.4 Использование лакокрасочных материалов с целевыми добавками для отделки поверхности изделий из древесины
1.4 Методы исследования оптических свойств лакокрасочных
покрытий и древесины.
1.5 Цель и основные задачи исследований.
2 Теоретические основы процессов взаимодействия поверхности
изделий из древесины со световым потоком.
2.1 Теоретические основы цветности древесины
2.1.1 Основы теории цветности органических соединений .
2.1.2 Естественная окраска древесины и ее изменение под воздействием факторов окружающей среды.
2.1.3 Основы крашения поверхности изделий из древесины
хвойных пород комбинированным красящим составом
2.2 Основные процессы взаимодействия светового потока с отделанной поверхностью изделий из древесины.
2.3 Основы получения полимерных пленок с объемным светорассеивающим эффектом
2.4 Основные выводы
3 Методические положения проведения исследований.
3.1 Характеристика применяемых материалов
3.2 Методы и средства контроля
3.3 Разработка методов оценки оптических свойств покрытий
и древесины на базе фотометрического метода.
3.3.1 Метод определения составляющих отраженного от
исследуемых поверхностей светового потока.
3.3.2 Метод определения оптических характеристик покрытий с использованием двухпараметрической теории двухпотокового приближения.
3.3.3 Метод определения показателя объемного светорассеивания пленки лакокрасочного покрытия.
3.3.4 Метод определения прозрачности и светопропускающей
способности пленок лакокрасочных покрытий
3.3.5 Метод определения индикатрисы рассеяния светового
потока исследуемой поверхности
3.4 Автоматизированная программа расчета оптических характеристик
на базе СУБД
3.5 Статистическая обработка опытных данных.
4 Исследование характера изменения окраски поверхности хвойной древесины под воздействием различных факторов и изучение
свойств разработанных лакокрасочных материалов
4.1 Исследование характера изменения окраски поверхности
изделий из древесины хвойных пород 1
4.1.1 Изменение окраски поверхности древесины хвойных пород
при воздействии факторов окружающей среды.
4.1.2 Изменение окраски пленок лакокрасочных покрытий под
воздействием факторов окружающей среды
4.1.3 Изменение окраски поверхности образцов древесины сосны после экстракции их в горячей воде.
4.1.4 Изменение окраски поверхности древесины сосны при обработке химическими реагентами.
4.2 Разработка комбинированного красящего состава и исследование его технологических свойств
4.2.1 Исследование процесса стабилизации цвета при окрашивании хвойной древесины различными красящими составами.
4.2.2 Исследование свойств воднополимерного смесевого
красителя.
4.2.3 Технология крашения поверхности изделий из древесины
хвойных пород воднополимерным смесевым красителем
4.3 Исследование процессов взаимодействия светового потока с поверхностью древесины и полимерными пленками с объемным свсторассеивающим эффектом.
4.3.1 Разработка компонентного состава и исследование технологических свойств осветляющего грунта
4.3.2 Исследование оптических свойств покрытий на основе
осветляющего грунта.
4.3.3 Оптимизация параметров осветляющего грунта.
4.3.4 Технология отделки поверхности изделий из древесины
хвойных пород осветляющим грунтом.
4.4 Основные выводы
5 Экономическая эффективность производства и применения
разработанных отделочных материалов
Общие выводы и рекомендации.
Список использованных источников


Известно, что лучшим сырьем для производства целлюлозы считаются непосредственно хвойная древесина 0 и основными волокнистыми материалами бумажной промышленности являются 7 целлюлоза разной степени делигнификации и чистоты, а также механическая древесная масса, которая по существу имеет состав древесины 3. В связи с чем процессы изменения окраски волокнистых материалов и древесины в целом идентичны. Воздействие света, влажности и температуры на пожелтение бумаги исследовал Либерт 3. Установлено, что наиболее сильное воздействие оказывает свет. Кроме того, причиной пожелтения бумаги, содержащей древесную массу или небеленую целлюлозу, является способность лигнина лег. Сделано предположение об участии в реверсии белизны отбеленных целлюлозных материалов под действием ультрафиолетового облучения не только лигнина, но и экстрактивных веществ и в меньшей степени углеводных компонентов . Выявлено влияние содержания карбонильных групп в целлюлозе на стабильность белизны 4. Предлагается применение различных ингибиторовстабилизаторов для уменьшения пожелтения волокнистых полуфабрикатов 0, 2. Следовательно, подтверждается, что потемнение окраски компонентов древесины под воздействием внешних факторов определяется химическим строением и связано с его изменением окислением. Помимо этого отмечается процесс реверсии белизны, достигнутой в процессе отбеливания волокнистых материалов. Предлагаемые в химической промышленности методы предотвращения или снижения потемнения материалов основаны на введении различного рода фотостабилизаторов. Однако в случае с цельной древесиной применение таких способов фотостабилизации невозможно. Проблема изменения окраски изделия из древесины в процессе его эксплуатации отмечалась давно. Однако ранее считалось, что это потемнение вызвано изменением цвета лакокрасочного покрытия 8. Но, в настоящее время установлено, что под действием факторов окружающей среды происходит изменение окраски, как лакокрасочного покрытия, так и самой древесной подложки. В связи с этим стали разрабатывать отделочные материалы специального назначения. Предлагаются прозрачные облицовочные пленки типа vv для защиты поверхностей фанеры от выцветания 7, 2 и двухкомпонентные водные лаки с торможением изменений естественного цветовоготона светлой древесины клена, ели 6 под воздействием ультрафиолетового излучения В работе 5 предлагается включать в рецепт прозрачного лака алкидного, полиуретанового и др. В США выпущен отделочный материал из акриловых смол Витрилан У, предназначенный для отделки мебели, когда от пленки требуется прозрачность, способность сопротивляться образованию пятен и способность сохранять цвет под действием света 3. Необходимо заметить, что способность пленки сохранять свой цвет под действием света не является залогом стабилизации окраски древесной подложки. Представленные выше отделочные материалы не нашли широкого применения в промышленной отделке изделий из древесины ввиду отсутствия достоверных данных об эффективности их использования. Некоторыми учеными предполагается, что основное влияние на изменение цвета изделий из древесины оказывает ультрафиолетовое излучение , 6, 2, 9. Однако необходимо отметить, что изменение цвета наблюдается и у изделий из древесины, эксплуатируемых в условиях помещения, то есть при дневном свете. Под понятием дневной свет, который содержит в основном лучи видимой и инфракрасной области спектра, подразумеваются солнечный свет, попадающий в помещение через окна, и излучение осветительных приборов ламп, используемых в помещении. Вследствие чего испытания на ускоренное старение материалов проводят не только с использованием ультрафиолетового излучения, но и дневного света 4, 3. Помимо потемнения поверхности древесины под воздействием факторов окружающей среды наблюдается изменение ее окраски и в процессе отделки изделий , , . При лакировании поверхность древесины становится более темной в зависимости от типа лака . Покрытие в толстом слое подчеркивает структуру поверхности, что особенно привлекательно при формировании покрытий на предварительно протравленные поверхности или на темные породы древесины 8. Однако в процессе отделки изделий могут проявиться невидимые до этого дефекты поверхности древесины, в том числе неоднородность светлоты или цветового тона ее различных участков.