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木材干燥缺陷是什么?

来源:www.yangzhi8.com.cn   时间:2023-03-01 11:22   点击:169  编辑:admin   手机版

木材干燥缺陷是什么?

由于木材的构造和性质的特殊性以及工艺技术上的失误使其在干燥过程中引起的损坏与变形。

种类

木材干燥缺陷主要有:翘曲变形;表裂、末端裂、内裂和表面硬化;皱缩。

①木材是纵、弦、径三向异性体。干缩时,纵向极小,一般情况下可以忽略不计,弦向最大,径向其次。含水率每降低1%,多数树种平均的木材弦向干缩率约为0.3%,径向干缩率约为0.18%,即弦向为径向的1.7倍。弦、径向干缩的差异使得从同一树干上制取的材料的横断面在干后发生变形(图1)。此外,树木生长时形成的斜纹理、应力木及近髓心处宽而软的年轮等的不正常干缩,往往引起木材的各种翘曲(扭曲)变形,其主要形式有顺弯、边弯、扭弯、横弯和菱形变形等,如图2。

图1

图2②待干燥木材必须先经过透彻的预热处理。若在未热透之前就开始干燥,表面诸层失去自由水后随即排除吸着水(见木材含水量),并引起干缩。此时内部尚处于冷湿状态,其吸着水未能排除,因而不能与表层同步干缩,结果是表层发生张应力,内部发生压应力,将导致表面开裂与末端开裂。同时,表层木材的半纤维素与木质素将失去变软的性能,以致发生表面硬化。通常在木材平均含水率降到略低于纤维饱和点时,须进行中间处理,以防止表裂、末端裂与表面硬化。若不及时处理,在后续的干燥过程中,木材内层随着吸着水的排除应当相应地发生干缩,但表面硬化使内部的正常干缩受到阻碍。这样,应力就会转变为内部张应力和外部压应力,当内部张应力达到并超过破坏极限时,就会发生内裂。具有较粗的多列木射线的木材,如柞、栎、栲、水青冈等,由于内部硬化而发生的内裂特别严重。

③上述诸缺陷都是在排除吸着水的低含水率阶段内发生的。而另一种叫做皱缩的缺陷则是在排除自由水的高含水率阶段内发生的。有些树种的木材,如杨、枫香、桉等,在细胞壁不透气,细胞腔饱含自由水,而且水中无气泡的情况下,若使用过高的温度处理木材,在自由水迅速渗透出细胞壁时,空气却不能透入;腔内残余的自由水和细胞壁内表面之间产生过大的表面张力,使细胞壁向腔内溃陷,这就是皱缩。早材和晚材的溃陷程度的差异在板材表面形成略有规则的搓衣板状的皱缩;心材细胞的大面积溃陷使方材横断面成为菱形皱缩,并兼带有内裂。

防止办法

①防止或减轻翘曲变形的方法是:在堆积材堆时把上下隔条垂直对齐,并用拉紧弹簧或重物使材堆承受重荷。材堆内的每块湿木材在压力下先受热而软化,再失水而定形,可保持其形体的整齐。②防止或减轻表裂、末端裂、内裂和表面硬化的方法是:运用应力检验板检查应力发生的迹象;运用中间处理的措施减轻并消除应力与表面硬化的发展与转化;运用终了处理的措施使含水率沿断面分布均匀,消除湿心现象和残余应力。③防止或减轻皱缩的方法是:把湿木料预干到含水率为40%及以下,干燥时先用低温排除自由水,然后逐步转入快速干燥工艺。

木材差异干缩越小越好

干缩差异性反应的指标是木材弦向和径向干缩系数的比值,如果干缩系数比值大于2倍以上,则说明这种木材的干缩差异性大,反之则小。干缩差异性越小,反映该种木材各个纹理方向收缩相对比较均匀,在干燥时产生的内应力就比较小,干燥时木材出现的开裂和变形的几率就比较少,生产和使用过程中出现的质量问题也就越少,反之则多。产生干缩差异性的因素很多,主要是木材的径、弦向纹理方向、弦向纹理弧度的大小、木材纹理是否交错和交错大小。

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