浅议木材的软化处理与弯曲技术

木材从力学角度上看是一种弹性材料,在结构上呈多孔状,木材的这个特性,可以使其弯曲。但是如果要得到较小的弯曲曲率半径,应在弯曲之前对木材进行软化,增大木材的塑性。木材经软化处理后,在顺纹压力的作用下,细胞壁中微纤维之间产生滑移,导致细胞壁的壁层纵向产生褶皱;木材在弯曲力矩的作用下,弯曲时的受压面形成褶皱,受拉面形成展皱,便可获得较小的弯曲曲率半径。1、木材弯曲的原理木材弯曲时,以中性层为分界形成凹凸两面,在     

论木材软化处理工艺

本文从木材弯曲的原理出发，论述了木材软化处理的一些方法。     

高能微波处理辐射松木材的抗弯力学性能与损伤演化特征

  目的  探究高能微波处理对木材抗弯弹性模量、抗弯强度和弯曲塑性功的影响,并阐明处理材在静态弯曲载荷过程中的损伤演化与破坏规律。  方法  利用高能微波设备,采用60、80、100 kW·h/m3这3组微波能量密度水平对含水率为50% ~ 70%的辐射松锯材进行处理。在声发射（AE）系统的实时监测下进行三点弯曲抗弯弹性模量、抗弯强度和弯曲塑性功的测试,并且结合试件断裂破坏截面形貌与AE参数特征分析对比处理材与未处理材在不同加载阶段的损伤演化。  结果  未处理材抗弯弹性模量和抗弯强度平均值分别为5 520和61.7 MPa,高能微波处理材的抗弯弹性模量和抗弯强度平均变化率均小于10%。但高能微波处理均显著提高了木材的弯曲塑性功。相较于未处理材,60和100 kW·h/m3处理材的弯曲塑性功分别提高了12%和16%;而80 kW·h/m3处理材的弯曲塑性功最大,相较于未处理材的提高了22%。AE测试结果显示:随着微波能量密度的增加,处理材AE信号首次出现时间不断提前,首个损伤稳定增长阶段的持续时间、塑性变形阶段的累计振铃计数增长速率、幅度和能量活跃度逐渐增加。由此表明,在弯曲载荷作用的过程中,处理材拥有更高的损伤增长速率与应力重组效率,细胞壁产生了更多的屈曲与坍塌破坏,木材内部裂纹迅速扩展,减弱了应力集中效应,因而在一定程度上增加了木材弯曲塑性功。试件破坏形貌验证了AE测试结果,与未处理材相比,处理材的拉伸区域、中性层与压缩区域的断面形貌更加粗糙。  结论  适当的高能微波处理可在仅小幅改变木材抗弯弹性模量、抗弯强度的前提下,显著提高木材弯曲塑性功,将为高能微波处理材的应用提供新思路。研究方法与结果能够有效地展示高能微波处理材的损伤演化特征,并将为木质材料损伤演化的相关研究提供参考。      

弯曲木构件弹性恢复与终含水率的关系研究

本研究探索弯曲木构件弹性恢复与终含水率之间关系,为弯曲家具的发展提供技术支撑.试验以水曲柳、枫木和橡胶木为试验材料,通过水热.处理方法软化木材并利用弯曲模具制造弯曲木构件,根据弯曲木构件弦长变化评价其弹性恢复与终含水率的关系.试验结果表明,弯曲木构件的弹性恢复与其终含水率之间呈正相关关系.对于不同的软化工艺,3种树种均在含水率最低时,试件的弹性恢复最小.如在软化工艺Ⅰ下,水曲柳试件终含水率为9.6时、枫木试件终含水率为7.1时和橡胶木试件终含水率为9.8时,试件弦长变化较小,变化值分别为1.0,1.0和0.6mm.对比本试验所选择的3个树种,软化工艺Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ的橡胶木试件弹性恢复较水曲柳、枫木试件小.对比本试验选择的3个软化工艺,软化工艺Ⅰ的水曲柳、枫木、橡胶木试件弹性恢复较软化工艺Ⅱ,Ⅲ小.     

表面强化刨切薄板拉伸、弯曲性能

以黑龙江产大青杨刨切薄板为研究对象,用常温水浸泡至饱水状态,不经热软化预处理即进行横纹压缩强化,通过160、180℃高温定型处理1～24 h,分析横纹压缩强化前、后木材的拉伸、弯曲性能的变化,探讨此方法强化木材薄板的可行性和有待改进、完善之处。结果表明:与未压缩强化素材相比,木材的拉伸强度和拉伸弹性模量均有较大幅度提高;弯曲弹性模量随着热处理时间的增加而下降;弯曲强度和断裂应力有所降低;最大应力时应变平均值、断裂应力时应变平均值都随着热处理时间的增加而下降。     

荆条弯曲软化工艺条件研究

取相同跨高比且直径相近的荆条试样用不同方法、在不同工艺条件下进行软化处理,测试荆条试样的纵向抗弯强度、最大弯曲挠度、弹性模量等力学指标,以探讨最适软化工艺条件。结果表明:1）在水煮,100℃条件下,荆条处理2.5 h时,其弯曲挠度最大,软化效果最佳。2）用10%碳酸氢钠溶液、100℃处理荆条75 min,其抗弯弹性模量最小,软化效果最佳。3）用10%乙二胺溶液、60℃处理荆条1.5 h,其弯曲挠度最大,软化效果最佳。4）用20%尿素溶液、100℃,处理荆条1.5 h,其弯曲挠度最大,抗弯弹模最小,软化效果最佳。4种软化处理方法尿素处理方法软化效果最佳,其次是乙二胺处理方法。     

同跨高比不同软化处理方法对荆条抗弯性能的影响

荆条是优良编织材料,荆条软化处理试验可为提高其柔软度、研发荆编家具提供理论依据。采用水煮、碳酸氢钠、尿素、乙二胺4种软化处理方法处理荆条,通过测定同跨高比时荆条的最大弯曲挠度、抗弯弹性模量、抗弯强度,分析不同软化处理对荆条纵向弯曲性能的影响。结果表明,4种软化处理的最大弯曲挠度表现为尿素、水煮＞碳酸氢钠＞乙二胺,并随直径的增大而增大,抗弯强度表现为碳酸氢钠＞水煮＞乙二胺＞尿素。弹性模量表现为 尿素＜水煮＜乙二胺、碳酸氢钠,大致随直径的增大而减小。4种软化处理方法中, 尿素处理方法挠度大、抗弯弹模小、抗弯强度能满足使用要求,其软化效果最佳。     

基于响应面法的氨复配碱液柚木软化工艺研究

采用响应面法探讨氨复配碱液对柚木蒸汽软化处理工艺,分析药剂含量、水热温度和水热时间对软化性能的影响。结果表明:氨复配碱液能提高柚木软化性能,最优的工艺参数为增重率为37%,处理温度为115℃,处理时间为5.8 h,最佳软化条件得到的柚木弯曲性能为0.082,说明本研究的氨复配碱液可用于柚木软化弯曲处理。     

白桦及毛白杨小径材木方软化工艺的研究

用正交试验法，对白桦及毛白杨小径材木方进行了切板前水煮软化处理。结果表明，在一定范围内，软化介质的温度越高及保温时间越长，木材软化效果越好。超过一定范围以后，继续升温或延长保温时间，会因木材的结构被破坏而降低软化效果。试验还表明，含水率低于纤维饱和点的木方，水煮前进行水浸泡处理能改进软化效果。     

中国木材改性研究最近十年进展

随着国家天然林保护工程的实施，人工林木材的大量利用已成为解决木材供需矛盾的重要途径，对一些材质较差的人工林木材的改性也成为迫切需要解决的重点课题。概述了我国木材科学界在木材颜色处理、软化处理、尺寸稳定化处理、强化处理以及阻燃处理等方面最近10年的研究成果，并提出了发展方向，为木材改性的进一步研究提供参考。     

高强度微波处理对落叶松木材力学性质的影响

着重考查了经过高强度微波辐照后,落叶松木材冲击韧性和弯曲性能的变化。结果表明,适当的高强度微波辐照对落叶松木材的力学性能影响不大,弯曲弹性模量和冲击韧性下降不足10%;但是不当的处理条件能够显著降低木材的力学性能。有时高强度微波处理能够使落叶松木材的冲击韧性有所提高,这与木材内部的生长应力一定程度的释放有关。扫描电子显微镜观察显示,经高强度微波处理后落叶松木材的微观结构发生了一些变化,包括微细裂纹的形成、纹孔膜破裂等,这些微观结构变化有助于释放木材内部的生长应力,从而改善力学性能。     

毛白杨压缩变形回复工艺与应用的研究

采用水煮软化和浸泡-微波软化方法处理毛白杨(Populus tomentosa),然后在120、140、160℃热压温度下横纹压缩,再通过冷水浸泡回复处理使压缩变形回复。分析软化工艺、热压温度对木材回复率的影响。探索基于木材黏弹性的压缩变形全回复优化工艺参数并采用该工艺制作工艺品。结果表明,优化工艺参数,将试材浸泡12h后采用80kW微波功率处理30s,再在140℃下进行横纹压缩,经冷水浸泡10h回复率可达到80.26%;工艺品应用实例证明了该工艺方法在生产实际中的可行性。本研究结果为提高低质速生木材的产品附加值提供新途径。     

加热、水蒸气处理对木材横纹压缩变形的固定作用

采用高温高压水蒸气对软质木材进行软化、压缩、定型处理,探讨固定木材横纹压缩变形的作用。并同高温加热处理进行对比实验,测定了木材的抗胀（缩）率、阻湿率、质量损失率、压缩率、压缩变形恢复率等各项指标。结果表明,无论是高温加热处理还是高温水蒸气处理,木材的尺寸稳定性明显得到提高。相同温度条件下,当抗胀（缩）率的值超过５０％时,高温高压水蒸气处理,木材的尺寸稳定性明显得到提高,相同温度条件下,当抗胀（缩）率的值超过５０％时,高温高压水蒸气处理所需要的时间远远小于高温加热处理所需要的时间,当温度为１８０℃时加热处理需要１５￣２０ｈ,而水蒸气处理仅需要８￣１０ｍｉｎ,压缩变形几乎完全被固定。     

木材压花工艺的研究

本文探讨了在不采用任何软化药剂处理的条件下,对实木材表面进行压花试验,分析了6种树种木材的压花工艺条件及各工艺因素与压花制品质量之间的关系.结果表明,实木压花具有良好的工艺性能,但针叶树材的压花性能不如阔叶树材.不同树种的木材具有不同的压花工艺条件.在诸工艺因素中,温度和压力对压花制品的质量有较大的影响.     

《浙江林学院学报》2008年第25卷总目次

第1期三甲基硅羟乙基纤维素醚的合成、表征及性能!!!!!郭明,王鹏,李铭慧,杨君,王春鹏,储富祥(1)松材线虫病病死木木材物理力学性质测定!!!!!!!来燕学,马灵飞,池树友,张毅峰,王亚红,金永明(7)考虑横截面塑性区域扩展的竹木复合夹心梁弯曲变形的理论研究!!!!!!!!!!!!!!!!!许卫群(     

荷木小径材弯曲工艺

通过对荷木小径材薄板水煮软化工艺的研究 .结果表明该弯曲工艺可行 ,不使用金属钢板时弯曲性能可达 1 /1 7.最佳的工艺条件为 :水煮温度 80°C、水煮时间 1 5min/mm、初含水率2 5% ,并建立了软化工艺参数与试件弯曲质量的数学模型 ,作为实际生产的理论依据     

DPB滞火剂的配制及其性能的研究

研究由双氰胺、磷酸和硼酸组成的滞火剂配方及其滞火性能。在室温和大气压下将滞火剂溶液注入木材并沉积在木材组织中。测试结果表明,处理后的木材具有优良的滞火性能;并且具有抗沥出、吸湿性低等特点;其体积稳定性和弯曲强度也有改善;对油漆涂饰无不利影响;这种滞火剂易于配制和便于工业利用。     

榉木超薄切片的制备及超微结构观察初报

本文采用蒸煮和多种化学药剂浸泡的方法对榉树木材样品进行软化处理,在国内首次用玻璃刀成功的切出了厚度为500(?)左右的硬阔叶材切片。电镜观察发现榉木细胞中存在一些特殊的结构。目前,在国内外均未见到类似的报导。     

杉木间伐材压缩密化与回复变定的研究

对杉木间伐材进行高温压缩密化处理,并分析和评价压缩密化后木材的回复变定过程.结果表明:处理材的厚度吸湿回复率为2.68%,具有良好的尺寸稳定性,说明压缩变定效果好.通过试验研究得出蒸煮工序加入软化添加剂CH,能使处理材的回复率大大降低,为低密劣质杉木间伐材压缩密化的性能改良提供依据.     

增温剂与秸秆栽培食用菌应用

近年来,随着食用菌新技术的推广普及,棉籽壳需求增加,价格也逐年上涨。为降低生产成本,各地菇农就地取材,利用自身具备的农作物秸秆栽培食用菌。但结果往往产量低,不尽人意。因为秸秆自身坚硬,含硅高,不适应食用菌生长。我利用自制蒸气发生器,进行蒸气软化法处理农作物秸秆,解决秸秆坚硬,含硅重,不适应菌丝生长的难题。但在蒸气软化秸秆过程中,要烧掉大批木材,煤,还需专人看管,处理的秸秆也有限度。