木材软化处理的物理方法到底有哪些?

苏木 2023-05-26 13:36:56

弯曲木制品不仅附加值高,而且通过弯曲工艺能有效利用木材。弯曲木制品可通过实木和人造板两种原料分别获得,其中实弯曲木制品又可通过实木锯解和实木弯曲工艺生产获得,而胶合弯曲和模压等工艺是生产人造板弯曲木制品的主要途径。那么,木材软化处理的物理方法有哪些呢?

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从功能和审美的角度出发,木制品常需要做成曲线或曲面形状。弯曲木制品不仅附加值高,而且通过弯曲工艺能有效利用木材。弯曲木制品可通过实木和人造板两种原料分别获得,其中实弯曲木制品又可通过实木锯解和实木弯曲工艺生产获得,而胶合弯曲和模压等工艺是生产人造板弯曲木制品的主要途径。

在当前木制品生产过程中实木弯曲生产较为普遍。实木弯曲就是在木材软化的基础上对两端施加力矩和压力,通过模具使木材弯曲成特定的形状。由于在整个弯曲过程中没有破坏木材的纤维,弯曲后的木材力学性质不会发生大的改变;其次,实木弯曲的环保性好,如水热软化处理的曲木在整个工艺中不用任何化学药剂,不对人和环境造成危害。

木材软化处理的物理方法到底有哪些?

那么,木材软化处理的物理方法有哪些呢?

01传统水热处理

 水热软化处理分为水煮和蒸煮两种,分别以液态水和水蒸汽作为传热介质。水热处理(蒸煮法)软化木材,主要是利用水对纤维素的非结晶区、半纤维素和木素进行润胀,为分子剧烈运动提供自由体积空间,靠由外到里逐渐对木材进行传导加热,使分子获得足够的能量。在水、热的作用下,纤维素非结晶区湿胀,木素呈粘流态,半纤维素失去其联结作用,木材塑性加大。

木材软化处理的物理方法到底有哪些?

1.1水煮方法

水煮方法会使木材含水率增高,弯曲后干燥时间延长。此外因细胞腔内自由水的存在,在弯曲过程中,易产生静压力而造成废品。目前生产中经常采用汽蒸,主要是饱和蒸汽蒸煮。

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1.2气蒸方法

气蒸时间与弯曲方材的厚度、含水率、树种和要求的塑化程度有关。蒸煮不足则塑化不好,容易在剧烈弯曲程度下产生破坏;蒸煮过度则顺纹抗拉,使其顺纹抗压强度降低,方材将难以承受在弯曲过程中端面产生的压缩变形而被破坏。所用蒸煮设备应靠近曲木设备,每次蒸煮的木材数量不宜过多,以免表面过分冷却和蒸煮过度。放在蒸煮设备内的木方之间要留出 6~8 mm 的间隙,使其均匀受热,缩短蒸煮时间,保证弯曲质量。蒸设备直径一般为 250~400 mm,不宜太大。锅的长度稍大于弯曲零件的长度。

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02新式水热处理方法

传统水热木材软化处理多以液态水或饱和蒸汽为加热介质;现如今微波、高频等多种新式加热方法也被用于木材软化处理。微波加热法是一类利用极性电介质在微波形成的高频率电场中将发生极化,极化分子将跟随电磁场的变化而反复运动并在克服分子间作用的阻碍时产生大量热量,实现从内部加热木材的加热方式。

木材软化处理的物理方法到底有哪些?

水热-微波联合处理工艺可在一定程度上缓解新式水热处理方式能耗大的问题,其将水热处理与微波处理进行联合,先利用水热处理提升木材温度并降低木材组分的玻璃化转变温度,其后利用微波处理快速提升木材芯层的温度,消除木材内部温度梯度。

信息来源:鲁班园

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