桑葚色素染色工艺条件对杨木及杉木上染率的影响综述

1前言

目前我国已经全面禁止天然林商业性采伐，随着经济的发展，人民生活水平的提高，木材的消费在增长，资源的供应在下降，木材供需矛盾十分尖锐。人工林杉木是我国重要的速生针叶材树种，资源储备量大，但是杉木材质松软，色彩单调，无明显花纹等等一系列缺点，导致应用范围十分狭窄；杨木是我国非常重要的人工速生阔叶林树种，因具有生长周期短、适应性强、种植面积大等优势^[1]已经成为重要的工业用材，但由于其密度较低、材质较差以及材色单调等缺点^[2]使得其使用价值大大降低，染色是最常见的木材加工方式^[3]。木材染色处理不单单能够消除木材的色差、降低木材色泽单调的缺陷，而且还能够模仿出珍贵木材的纹理和颜色。在环保方面, 天然染料对环境没有污染,能够生物降解，对人体安全不刺激, 让人们能够安心使用。天然染料对木材的染色工艺, 增加了木材色彩种类, 并且发挥天然染料功能上的优势，不仅可以提升家具的品味, 而且还可以深入挖掘我国丰富的天然染料资源, 弘扬天然染料染色这一民族传统技术, 使之在21世纪发扬光大。然而目前国内外直接研究用天然色素染色木材的文献资源较少，主要研究现状分析包括：木材染色原理、改善木材渗透性的方法、桑葚色素研究现状、木材染色工艺和方法、染色材颜色性能评价五个方面，并表述笔者对已有文献资料的认知吸收以及补充见解。

2木材染色原理

木材是丰富多样、各向异性的多孔高分子复合材料。其本身的结构决定了木材浸渍处理是一个“多级过滤-浸入”过程，分子量较大的树脂被滞留在细胞腔内，分子量较小的可以渗透进入木材细胞壁层结构甚至是纤维素的非结晶区内.木材内部由不同类型的细胞、组织构成了极其复杂的毛细血管系统。该系统按孔径大小可以分为两大类:一类是由导管、管胞、木射线细胞以及树脂道等组成的大毛细血管系统，另一类是由纹孔膜、细胞壁上微孔以及微纤丝间隙组成的微毛细管系统。^[4]因此木材具有很强的毛细血管吸附作用。同时木材具有较大的孔隙率以及比表面积，这些都有利于染液在木材中的渗透。从化学成分来看，木材主要由纤维素、半纤维素和木素组成，这些分子结构含有大量的-OH(羟基)和-COOH(羧基)等极性官能团^[5]，木材表面会出现自动润湿的现象，使染料分子吸附在木材表面十分有利。木材染色的过程中，染液首先浸润木材，受木材表面吸附力的作用，染液被吸附到木材表面；然后染液受到毛细管张力和外界压力的作用下，染料主要沿着导管或者管胞侵入木材，达到染色的目的。

3改善木材渗透性的方法

木材流体渗透性是指流体在压力梯度下进入通过和流出木材的难易程度^[6]。 受木材本身特性流体特性以及提高流体渗透性能工艺三方面的影响其中最重要的因素是木材本身的特性^[7]。木材是一种多孔的各向异性材料，染料对木材渗透性能的优劣对木材染色效果的影响十分重要，所以我们有必要对那些不易被染色的木材或者渗透性不强的染液进行预处理，来提高染液在木材中的渗透，使得染色效果更好。

从木材本身特性分析，提高其渗透性能主要从纹孔着手通过物理化学以及生物等处理方法增大有效纹孔膜微孔半径和数量，以减小毛细管张力提高木材染料等流体浸注性能^［8］

4桑葚色素研究现状