一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法

1.本发明属于木材漂白领域。


背景技术：

2.我国属于少林国家，随着社会经济发展、人口增长和生活水平的提高，人们对林产品的需求呈现不断增长之势，同时随着国内民众生态意识的增强和国家森林保护力度的加大，森林采伐受到了一定的限制。据估算2020年我国的木材消耗量约为5亿m3，而国内的木材产量仅为1亿m3左右，木材市场需求缺口巨大。目前我国是全球木材进口量最大的国家，约占全球木材进口贸易总额的四分之一。因此如何高效利用木制产品，提高木制产品商业价值，缓解国内木材市场发展的供需矛盾，成为新时代我国木材产业发展急需解决的问题之一。
3.在自然界中木材变色的现象是非常普遍的，无论是生长期间的大树，还是采伐后的原木，或者是经过加工的板材、方材以及经过干燥和使用期间的木材，常常会伴有表面或者内部变色的现象。不但影响了木材的美观性，而且部分木材变色后还会改变硬度，质地变脆。变色后的木材还影响后续加工制造工艺等，降低了木材的使用价值与商业价值。因此对木材进行漂白是非常必要的。
4.木材变色的原因有很多，根据木材变色的原因差别，主要分为四大类：化学性变色、物理性变色、生理性变色以及微生物性变色。但是木材变色的原因从木材组成来说，是因为木材内部的化学组成成分发生了变化。木材存在颜色的原因主要是木材中存在发色基团与助色基团，发色基团是指能导致化合物在紫外光及可见光区产生吸收的基团，不论是否显出颜色都称为发色基团。例如，分子中含有π键的c＝c、c≡c、苯环以及c＝o等不饱和基团都是发色基团。助色基团是指带有孤对电子的基团，如-oh、-or、-nh2、-nhr、-cl、-br、-i等。它们本身不能吸收大于200nm的光，但是当它们与发色团相连时，会使发色团的吸收峰向长波方向移动，并且增加其吸收强度。发色基团与助色基团主要存在于木质素和抽提物，少量存在与灰分中。木材漂白是将木材中的发色基团或助色基团及与着色相关的组成成分，经漂白剂的氧化、还原、降价破坏，达到脱色目的。
5.根据漂白工艺特点，则分涂刷漂白和浸渍漂白。涂刷漂白主要用于去除木材表面污染，调整表面颜色，操作简便，漂白液对木材的渗透不深，仅作用于表面，如家具在进行透明涂饰前漂白处理使其表面颜色均匀化。涂刷漂白所需的漂白液浓度往往较高，过高的氢氧化钠浓度虽然能够促进过氧化氢的分解速度，但是漂白后的木材表面会因过高的氢氧化钠浓度造成污染，需要用清水进行清洗，增加漂白流程，产生更多清洗废液，并且高浓度的氢氧化钠会对木材表面造成损伤，导致力学性能下降。浸渍漂白除了改变木材表面颜色，也可进行深度处理，但是由于木材内部颜色变化并不能被木材表面直观反映，所以意义不大，并且浸渍漂白需要更多的浸渍液，产生的浸渍废液较多，相对于涂刷漂白来说更污染环境，并且漂白时间较长，降低了工业生产效率。因此找到一种既可以有效减少漂白时间，又能减少废液产生的高效清洁漂白方法尤为重要。


技术实现要素：

6.本发明要解决现有漂白方法效率低、漂白后木材颜色返黄、产生漂白废液较多以及力学性能降低严重的问题，进而提供一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法。
7.一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，它是按以下步骤进行的：
8.一、涂覆漂白液：
9.在木板上依次涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液，或在木板上涂覆氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液，得到涂覆后的木板；
10.所述的氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液是由质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液按质量比为(0.5～2):1混合而成；
11.二、催化漂白：
12.在紫外灯功率为50w～500w、紫外波长为200nm～400nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射0.5h～5h，最后干燥，即完成紫外光催化的环保型木材漂白处理方法。
13.本发明的有益效果是：
14.本发明提供了一种新的木材表面漂白处理方法，根据实际需要对木材单面或双面进行处理，该方法主要是用一定浓度的氢氧化钠与过氧化氢组合为漂白剂，在一定强度的紫外光照射催化下对木材表面进行漂白。其中氢氧化钠的作用主要两种，一种是与木材中的木质素以及单宁等抽提物反应，增加漂白液在木材中的渗透性；另一种是调节过氧化氢的ph值，使过氧化氢产生更多的自由基。过氧化氢的作用主要在于分解产生自由基与木材中发色基团与助色基团反应，达到漂白木材的效果。紫外光的作用在于在紫外光的催化下，更容易激发过氧化氢的分解，提高自由基的激发效率。另外木质素中的一些不稳定基团，比如共轭双键与醌基等，能够吸收紫外光的光电子能，激发成为自由基，更好的与过氧化氢反应，提高漂白效率。在紫外光的催化下进行漂白，在一定程度上能够减少氢氧化钠等碱性物质的使用，减轻碱性物质对木材的损害程度，一定程度上减少了力学性能的损失。低浓度氢氧化钠的使用能够减少碱性物质在木材表面的残留，减少了清洗木材的步骤。由于前期木质素以及抽提物中的一些不稳定基团吸收紫外光能量已经被激发为自由基并且被漂白，这就导致漂白成品在后续使用过程中能够降低因紫外线照射而产生变色的现象，减缓了返黄的速度。
15.本发明漂白液的使用方法为刷涂或者喷涂，与浸渍相比，减少了浸渍废液的产生。而且在紫外光的催化下，一方面能够增加过氧化氢产生自由基的效率，另一方面能够加快木材中发色基团、助色基团与过氧化氢的反应速度，减少漂白时间，增加漂白白度，漂白后白度最高可达89.3，漂白前后总色差δe最高可达到27.6。减少氢氧化钠等碱性物质的使用，将工业中常用的质量百分数为20％～35％的氢氧化钠浓度降为5％～10％，避免了漂白后木材表面的清洗。并且紫外光具有一定的加热效果，与没有紫外光催化对比，能够减少木材的干燥时间。运用本实施方式中的木材漂白处理方法对不同树种木材进行了漂白处理，均产生了不错的漂白效果，白度wh均可达到80以上，同时能够有效减少力学性能的损失。且漂白后橡木、杨木、巴沙木紫外加速老化36h后，δe仅为12.2～18.7。
16.说明书附图
17.图1为木材漂白处理前后对比图，a为实施例一漂白前的橡木，b为实施例二漂白前
的杨木，c为实施例三漂白前的巴沙木，d为实施例一漂白后的橡木，e为实施例二漂白后的杨木，f为实施例三漂白后的巴沙木；
18.图2为杨木经过不同漂白方法处理并经过紫外加速老化的对比图，a为实施例二漂白前的杨木，b为实施例二漂泊后的杨木，c为实施例二漂白后的杨木紫外加速老化36h，d为对比实验一漂白前的杨木，e为对比实验一漂泊后的杨木，f为对比实验一杨木漂白后的紫外加速老化36h，g为对比实验二工业漂白前的杨木，h为对比实验二工业漂白后的杨木，i为对比实验二工业漂白后的杨木漂白后紫外加速老化36h；
19.图3为橡木单板经过不同漂白方法漂白后表面图片，a为实施例四漂白后的橡木表面图，b为对比实验四工业漂白后的橡木表面图，c为实施例四漂白后的橡木表面在50倍超景深显微镜下图片，d为对比实验四工业漂白后的橡木表面在50倍超景深显微镜下图片，e为实施例四漂白后的橡木扫描电镜图，f为对比实验四工业漂白后的橡木扫描电镜图。
具体实施方式
20.具体实施方式一：本实施方式一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，它是按以下步骤进行的：
21.一、涂覆漂白液：
22.在木板上依次涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液，或在木板上涂覆氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液，得到涂覆后的木板；
23.所述的氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液是由质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液按质量比为(0.5～2):1混合而成；
24.二、催化漂白：
25.在紫外灯功率为50w～500w、紫外波长为200nm～400nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射0.5h～5h，最后干燥，即完成紫外光催化的环保型木材漂白处理方法。
26.木材中的木质素以及抽提物等物质中的一些不稳定的发色基团与助色基团，能够在紫外光的照射下吸收紫外光子能量激发成为自由基，与环境中的氧气等物质发生反应。过氧化氢在碱性条件下不稳定，容易进行分解产生自由基，并且过氧化氢在紫外光的照射下，能够加速激发产生自由基(如o
·
与hoo
·
)，更快的与木材中的不稳定基团反应，从而达到漂白的效果。并且过氧化氢分解后产生的氧气与水不会对人体与环境造成危害，符合绿色发展理念。本实施方式以上述理论作为基础，通过涂刷的方式用氢氧化钠与过氧化氢对木材进行漂白，并用紫外光进行催化。与高浓度氢氧化钠与过氧化氢刷涂漂白木材相比，本实施方式方法使用的氢氧化钠浓度相对较低，并且漂白后木材表面干净整洁、白度较高，不用清水清洗，能够减少清洗废液的产生。与低浓度氢氧化钠与过氧化氢浸渍漂白相比，本实施方式方法使用的漂白液较少，节省成本，避免漂白液对环境的污染。同时也能够减少漂白时间，提高生产效率符合工业大批量生产要求，具有一定的可行性。
27.本实施方式的有益效果是：
28.本实施方式提供了一种新的木材表面漂白处理方法，根据实际需要对木材单面或双面进行处理，该方法主要是用一定浓度的氢氧化钠与过氧化氢组合为漂白剂，在一定强度的紫外光照射催化下对木材表面进行漂白。其中氢氧化钠的作用主要两种，一种是与木
材中的木质素以及单宁等抽提物反应，增加漂白液在木材中的渗透性；另一种是调节过氧化氢的ph值，使过氧化氢产生更多的自由基。过氧化氢的作用主要在于分解产生自由基与木材中发色基团与助色基团反应，达到漂白木材的效果。紫外光的作用在于在紫外光的催化下，更容易激发过氧化氢的分解，提高自由基的激发效率。另外木质素中的一些不稳定基团，比如共轭双键与醌基等，能够吸收紫外光的光电子能，激发成为自由基，更好的与过氧化氢反应，提高漂白效率。在紫外光的催化下进行漂白，在一定程度上能够减少氢氧化钠等碱性物质的使用，减轻碱性物质对木材的损害程度，一定程度上减少了力学性能的损失。低浓度氢氧化钠的使用能够减少碱性物质在木材表面的残留，减少了清洗木材的步骤。由于前期木质素以及抽提物中的一些不稳定基团吸收紫外光能量已经被激发为自由基并且被漂白，这就导致漂白成品在后续使用过程中能够降低因紫外线照射而产生变色的现象，减缓了返黄的速度。
29.本实施方式漂白液的使用方法为刷涂或者喷涂，与浸渍相比，减少了浸渍废液的产生。而且在紫外光的催化下，一方面能够增加过氧化氢产生自由基的效率，另一方面能够加快木材中发色基团、助色基团与过氧化氢的反应速度，减少漂白时间，增加漂白白度，漂白后白度最高可达89.3，漂白前后总色差δe最高可达到27.6。减少氢氧化钠等碱性物质的使用，将工业中常用的质量百分数为20％～35％的氢氧化钠浓度降为5％～10％，避免了漂白后木材表面的清洗。并且紫外光具有一定的加热效果，与没有紫外光催化对比，能够减少木材的干燥时间。运用本实施方式中的木材漂白处理方法对不同树种木材进行了漂白处理，均产生了不错的漂白效果，白度wh均可达到80以上，同时能够有效减少力学性能的损失。且漂白后橡木、杨木、巴沙木紫外加速老化36h后，δe仅为12.2～18.7。
30.具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是：步骤一中所述的涂覆为涂刷或喷涂。其它与具体实施方式一相同。
31.具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二之一不同的是：步骤一中当在木板上依次涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液时，质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液的涂覆量为50g/m2～100g/m2，质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液的涂覆量为60g/m2～120g/m2。其它与具体实施方式一或二相同。
32.具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是：步骤一中当在木板上依次涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液时，先在木板上涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液，室温静置5min～30min后，再涂覆质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液，室温静置0min～5min，得到涂覆后的木板。其它与具体实施方式一至三相同。
33.具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式一至四之一不同的是：步骤一中当在木板上涂覆氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液时，氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液的涂覆量为50g/m2～150g/m2。其它与具体实施方式一至四相同。
34.具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是：步骤一中当在木板上涂覆氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液时，在木板上涂覆氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液后，室温静置0min～5min，得到涂覆后的木板。其它与具体实施方式一至五相同。
35.具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是：步骤二中所
述的干燥具体为在干燥温度为60℃～105℃的条件下，干燥1h～24h。其它与具体实施方式一至六相同。
36.具体实施方式八：本实施方式与具体实施方式一至七之一不同的是：步骤一中所述的木板材质为橡木、杨木、巴沙木、玫瑰木、杉木、橡胶木、松木、桉木、胡桃木、榆木、柳木、桦木、榉木、柏木、泡桐、椴木、铁杉或栎木。其它与具体实施方式一至七相同。
37.具体实施方式九：本实施方式与具体实施方式一至八之一不同的是：步骤二中在紫外灯功率为200w～500w、紫外波长为250nm～400nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射0.5h～2h。其它与具体实施方式一至八相同。
38.具体实施方式十：本实施方式与具体实施方式一至九之一不同的是：步骤二中在紫外灯功率为50w～500w、紫外波长为200nm～350nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射1h～5h。其它与具体实施方式一至九相同。
39.采用以下实施例验证本发明的有益效果：
40.实施例一：
41.一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，它是按以下步骤进行的：
42.一、涂覆漂白液：
43.先在木板上刷涂质量百分数为10％的氢氧化钠溶液，室温静置15min后，再刷涂质量百分数为30％的过氧化氢溶液，室温静置2min，得到涂覆后的木板；
44.其中质量百分数为10％的氢氧化钠溶液的涂覆量为70g/m2，质量百分数为30％的过氧化氢溶液的涂覆量为80g/m2；
45.二、催化漂白：
46.在紫外灯功率为350w、紫外波长为340nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射2h，最后干燥，得到漂白后的橡木。
47.步骤一中所述的木材为厚度为5mm的表面干净整洁的橡木弦切板。
48.步骤二中所述的干燥具体为在干燥温度为80℃的条件下，干燥3h，然后在干燥温度为103℃的条件下，干燥4h。
49.实施例一在总漂白时间为2h的情况下橡木弦切板表面白度由57.7增加到83.9。漂白后的橡木在紫外加速老化仪中处理36h后，δe为16.6(紫外加速老化仪的条件为0.77w/m2，温度为60℃，波长为340nm)。
50.实施例二：
51.一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，它是按以下步骤进行的：
52.一、涂覆漂白液：
53.先在木板上刷涂质量百分数为5％的氢氧化钠溶液，室温静置10min后，再刷涂质量百分数为30％的过氧化氢溶液，室温静置2min，得到涂覆后的木板；
54.其中质量百分数为5％的氢氧化钠溶液的涂覆量为70g/m2，质量百分数为30％的过氧化氢溶液的涂覆量为80g/m2；
55.二、催化漂白：
56.在紫外灯功率为350w、紫外波长为340nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射1h，最后干燥，得到漂白后的杨木。
57.步骤一中所述的木材为厚度为5mm的表面干净整洁的杨木弦切单板。
58.步骤二中所述的干燥具体为在干燥温度为60℃的条件下，干燥3h，然后在干燥温度为103℃的条件下，干燥3h。
59.实施例二在总漂白时间为1h的情况下杨木弦切单板表面白度由68.7增加到84.9。漂白后的杨木在紫外加速老化仪中处理36h后，δe为18.7(紫外加速老化仪的条件为0.77w/m2，温度为60℃，波长为340nm)。
60.对比实验一：本对比实验与实施例二不同的是：步骤一中先在木板上刷涂质量百分数为5％的氢氧化钠溶液，室温静置10min后，再刷涂质量百分数为30％的过氧化氢溶液，室温静置180min，保证漂白液与木材反应完全；取消步骤二。其它与实施例二相同。
61.对比实验二：
62.利用工业漂白杨木，本对比实验与实施例二不同的是：步骤一中先在木板上刷涂漂白a液，室温静置10min后，再刷涂漂白b液，室温静置180min，保证漂白液与木材反应完全，取消步骤二，得到工业漂白后的杨木；所述的漂白a液为广东省鹤山市木森木制品有限公司生产的木材美白液a组分，经测试其中漂白a液主要有效成分为质量百分数为21.6％的氢氧化钠溶液，且还包含其他助剂，漂白a液涂覆量为70g/m2；所述的漂白b液为广东省鹤山市木森木制品有限公司生产的木材美白液b组分，经测试其中漂白b液主要有效成分为质量百分数为32.1％的过氧化氢溶液，且还包含其他助剂，漂白b液涂覆量为80g/m2。其它与实施例二相同。
63.实施例三：
64.一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，它是按以下步骤进行的：
65.一、涂覆漂白液：
66.先在木板上刷涂质量百分数为10％的氢氧化钠溶液，室温静置5min后，再刷涂质量百分数为25％的过氧化氢溶液，室温静置2min，得到涂覆后的木板；
67.其中质量百分数为10％的氢氧化钠溶液的涂覆量为50g/m2，质量百分数为25％的过氧化氢溶液的涂覆量为60g/m2；
68.二、催化漂白：
69.在紫外灯功率为200w、紫外波长为340nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射0.5h，最后干燥，得到漂白后的巴沙木。
70.步骤一中所述的木材为厚度为10mm的表面干净整洁的巴沙木弦切板。
71.步骤二中所述的干燥具体为在干燥温度为80℃的条件下，干燥1h。
72.实施例三在总漂白时间为0.5h的情况下巴沙木弦切板表面白度由74.9增加到89.3。漂白后的巴沙木在紫外加速老化仪中处理36h后，δe为12.2(紫外加速老化仪的条件为0.77w/m2，温度为60℃，波长为340nm)。
73.实施例四：
74.一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，它是按以下步骤进行的：
75.一、涂覆漂白液：
76.先在木板上喷涂质量百分数为8％的氢氧化钠溶液，室温静置10min后，再喷涂质量百分数为30％的过氧化氢溶液，室温静置2min，得到涂覆后的木板；
77.其中质量百分数为8％的氢氧化钠溶液的涂覆量为50g/m2，质量百分数为30％的过氧化氢溶液的涂覆量为60g/m2；
78.二、催化漂白：
79.在紫外灯功率为350w、紫外波长为340nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射1h，最后干燥，得到漂白后的橡木。
80.步骤一中所述的木材为厚度为1mm的表面干净整洁的橡木弦切板。
81.步骤二中所述的干燥具体为在干燥温度为60℃的条件下干燥1h，然后在干燥温度为103℃的条件下干燥1h。
82.实施例四在总漂白时间为1h的情况下橡木弦切板表面白度由56.9增加到84.4。用万能力学试验机对漂白后的橡木进行弯曲模量测试，其中试样幅面尺寸为100mm
×
30mm(以纤维方向为长度方向)、厚度为1mm，试验速度为2mm/min，跨距为40mm，计算结果按照gb/t9341-2008标准计算，计算得弯曲模量为2.16gpa。漂白后的橡木在紫外加速老化仪中处理36h后白度减少为69.5，δe为15.7(紫外加速老化仪的条件为0.77w/m2，温度为60℃，波长为340nm)。
83.对比实验三：本对比实验与实施例四不同的是：步骤一中先在木板上喷涂质量百分数为8％的氢氧化钠溶液，室温静置10min后，再喷涂质量百分数为30％的过氧化氢溶液，室温静置180min，保证漂白液与木材反应完全；取消步骤二。其它与实施例四相同。
84.对比实验四：
85.利用工业漂白橡木，本对比实验与实施例四不同的是：步骤一中先在木板上喷涂漂白a液，室温静置10min后，再喷涂漂白b液，室温静置180min，保证漂白液与木材反应完全，取消步骤二，得到工业漂白后的橡木；所述的漂白a液为广东省鹤山市木森木制品有限公司生产的木材美白液a组分，经测试其中漂白a液主要有效成分为质量百分数为21.6％的氢氧化钠溶液，且还包含其他助剂，漂白a液涂覆量为50g/m2；所述的漂白b液为广东省鹤山市木森木制品有限公司生产的木材美白液b组分，经测试其中漂白b液主要有效成分为质量百分数为32.1％的过氧化氢溶液，且还包含其他助剂，漂白b液涂覆量为60g/m2。其它与实施例四相同。
86.实施例五：
87.一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，它是按以下步骤进行的：
88.一、涂覆漂白液：
89.在木板上喷涂氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液后，室温静置2min，得到涂覆后的木板；
90.所述的氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液是由质量百分数为8％的氢氧化钠溶液和质量百分数为30％的过氧化氢溶液按质量比为1:1混合而成；
91.且氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液的涂覆量为100g/m2；
92.二、催化漂白：
93.在紫外灯功率为500w、紫外波长为340nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射1h，最后干燥，得到漂白后的杨木。
94.步骤一中所述的木材为厚度为2mm的表面干净整洁的杨木弦切板。
95.步骤二中所述的干燥具体为在干燥温度为80℃的条件下，干燥2h，然后在干燥温度为103℃的条件下，干燥1h。
96.实施例五在总漂白时间为1h的情况下杨木表面白度由67.1增加到85.9。
97.图1为木材漂白处理前后对比图，a为实施例一漂白前的橡木，b为实施例二漂白前的杨木，c为实施例三漂白前的巴沙木，d为实施例一漂白后的橡木，e为实施例二漂白后的杨木，f为实施例三漂白后的巴沙木。由图可知，漂白方法对不同种类、不同密度的树种都具有很好的漂白效果。
98.表1漂白前后不同树种颜色参数变化
[0099][0100]
注：l*为明度、a*为红绿色品指数、b*为黄蓝色品指数、wh为白度、δe为漂白前后总色差。
[0101]
由表可知，本漂白方法对于不同种类、不同密度的树种都具有很好的漂白效果。经过漂白后的木材白度wh均可达到80以上。
[0102]
图2为杨木经过不同漂白方法处理并经过紫外加速老化的对比图，a为实施例二漂白前的杨木，b为实施例二漂泊后的杨木，c为实施例二漂白后的杨木紫外加速老化36h，d为对比实验一漂白前的杨木，e为对比实验一漂泊后的杨木，f为对比实验一杨木漂白后的紫外加速老化36h，g为对比实验二工业漂白前的杨木，h为对比实验二工业漂白后的杨木，i为对比实验二工业漂白后的杨木漂白后紫外加速老化36h。
[0103]
表2实施例二与不同漂白方法漂白、老化对比
[0104][0105]
由表可知，实施案例二漂白后漂白白度达到了84.9、漂白前后δe达到16.2，而对比实验一无紫外光催化以及对比实验二工业常用漂白方法漂白后杨木板白度均在78左右、漂白前后δe也仅仅在9.0左右，充分说明了紫外光催化的重要性。将三种不同处理方法得到的漂白杨木放到紫外加速老化仪中进行36h的加速老化反应，工业常用漂白方法漂白的
杨木δe达到了25.5，无紫外光催化漂白杨木的δe甚至达到28.3，而实施例二中漂白杨木δe仅为18.7，说明紫外光催化在一定程度上也能防止漂白木材老化以及“返黄”现象的产生，也证明了紫外光催化在本漂白方法中的重要性。
[0106]
图3为橡木单板经过不同漂白方法漂白后表面图片，a为实施例四漂白后的橡木表面图，b为对比实验四工业漂白后的橡木表面图，c为实施例四漂白后的橡木表面在50倍超景深显微镜下图片，d为对比实验四工业漂白后的橡木表面在50倍超景深显微镜下图片，e为实施例四漂白后的橡木扫描电镜图，f为对比实验四工业漂白后的橡木扫描电镜图。由图片可知，工业常用漂白剂处理后的木材表面具有一层白色颗粒物(详见图b、d中所圈处区域及f箭头所指位置)，该物质是由于使用高浓度氢氧化钠所致，该漂白橡木在使用前需要进行水清洗等步骤，增加了处理步骤，产生了更多漂白液。实施例四中处理的橡木无论是从宏观来看，还是从50倍超景深显微镜下观察，均未观察到除了单板成分之外的物质，具有干净整洁的表面，并未对木材表面造成损伤，节省了后续水清洗步骤，证明了低浓度氢氧化钠具有不会对木材造成损伤，也说明了低浓度氢氧化钠的环境友好性。
[0107]
表3不同漂白方法漂白后橡木单板弯曲模量对比
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由表3可知，工业常用漂白方法处理后的橡木单板弯曲模量下降较大，平均值由空白样的2.34gpa下降为1.92gpa，而仅用漂白液而无紫外光催化漂白处理的橡木单板弯曲模量平均为2.20gpa，二者对比说明低浓度氢氧化钠能够有效的减少对木材表面的损害，降低力学性能的损失。实施例四与仅用漂白液而无紫外光催化漂白处理的橡木单板相比，弯曲模量平均值仅降低了0.04gpa，说明在本漂白方法中的紫外光并不会对木材造成损害导致力学性能造成很大程度下降。实施例四与工业常用漂白方法对比，橡木单板弯曲模量平均值增加了0.24gpa，说明了本漂白处理方法在保证处理木材力学性能方面的优越性。
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表4实施例四与不同漂白方法漂白、老化对比
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由表可知，实施例四漂白后的白度提升最高，其中δe更是达到了27.6，即使经过36h紫外老化后白度也能接近70，远大于对比试验三、对比实验四的55左右。并且老化前后实施例四的δe仅为15.7，也低于对比实验三无紫外光催化漂白的21.6与对比实验四工业漂白的20.7。证明了紫外光催化漂白在提高木材表面白度以及抗紫外老化与抗返黄现象中的优越性。

技术特征：
1.一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：一、涂覆漂白液：在木板上依次涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液，或在木板上涂覆氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液，得到涂覆后的木板；所述的氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液是由质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液按质量比为(0.5～2):1混合而成；二、催化漂白：在紫外灯功率为50w～500w、紫外波长为200nm～400nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射0.5h～5h，最后干燥，即完成紫外光催化的环保型木材漂白处理方法。2.根据权利要求1所述的一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于步骤一中所述的涂覆为涂刷或喷涂。3.根据权利要求1所述的一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于步骤一中当在木板上依次涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液时，质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液的涂覆量为50g/m2～100g/m2，质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液的涂覆量为60g/m2～120g/m2。4.根据权利要求1所述的一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于步骤一中当在木板上依次涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液和质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液时，先在木板上涂覆质量百分数为5％～10％的氢氧化钠溶液，室温静置5min～30min后，再涂覆质量百分数为25％～35％的过氧化氢溶液，室温静置0min～5min，得到涂覆后的木板。5.根据权利要求1所述的一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于步骤一中当在木板上涂覆氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液时，氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液的涂覆量为50g/m2～150g/m2。6.根据权利要求1所述的一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于步骤一中当在木板上涂覆氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液时，在木板上涂覆氢氧化钠与过氧化氢的混合溶液后，室温静置0min～5min，得到涂覆后的木板。7.根据权利要求1所述的一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于步骤二中所述的干燥具体为在干燥温度为60℃～105℃的条件下，干燥1h～24h。8.根据权利要求1所述的一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于步骤一中所述的木板材质为橡木、杨木、巴沙木、玫瑰木、杉木、橡胶木、松木、桉木、胡桃木、榆木、柳木、桦木、榉木、柏木、泡桐、椴木、铁杉或栎木。9.根据权利要求1所述的一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于步骤二中在紫外灯功率为200w～500w、紫外波长为250nm～400nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射0.5h～2h。10.根据权利要求1所述的一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，其特征在于步骤二中在紫外灯功率为50w～500w、紫外波长为200nm～350nm的条件下，将涂覆后的木板紫外灯照射1h～5h。

技术总结
一种紫外光催化的环保型木材漂白处理方法，它属于木材漂白领域。本发明要解决现有漂白方法效率低、漂白后木材颜色返黄、产生漂白废液较多以及力学性能降低严重的问题。处理方法：一、涂覆漂白液；二、催化漂白。本发明用于紫外光催化的环保型木材漂白处理。外光催化的环保型木材漂白处理。外光催化的环保型木材漂白处理。


技术研发人员：肖泽芳 王耀博 谢延军 王永贵 王海刚 梁大鑫
受保护的技术使用者：东北林业大学
技术研发日：2022.03.16
技术公布日：2022/5/25