水分也更难进入结晶区

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  清廉从政、于平易近 做一名组织安心、人平易近对劲的好干部——正在新任带领干部任前廉政茶话会上的讲话.docx

  第32卷第5期 浙江林 业科技 V01.32NO.5 201 JOUR. 2年9月 OFZHEJIANGFOR.SCI.& TECH 01 2 Sep.,2 文章编号:1001—3776(2012)05—0085—04 竹材防开裂研究进展 邹怡佳,陈玉和+,吴再兴,陈章敏 (国度林业局竹子研究开辟核心,浙江’杭州310012) 摘要:正在阐发会商竹材原竹和竹成品开裂缘由的根本上,着沉会商了防止竹材开裂的研究进展。分析阐发认为防 I匕竹材开裂的次要方式可归纳为干燥处置、增容处置法和涂层法。干燥处置次要是正在常规干燥过程中,对竹材进 行冷冻、高温、实空微波处置等;增容处置法次要是用水溶性的小化合物浸渍竹材,起到填充细胞壁的感化; 涂层法次要是正在竹材概况涂刷防水材料来竹材于水分接触。最初指出目前竹材防开裂研究次要自创木材防开 裂研究,但竹材有其本身的特殊性,因而沉点要加强对竹材本体的物理力学机能及微不雅构制的详尽研究,以 取得更好的结果。 环节词:竹材;开裂;;进展 中图分类号:$781.6 文献标识码:A of Prevention AdvanceResearchonBamboo Cracking ZOU Yu.he‘,WU Yi-jia,CHEN Zai-xing,CHENZhang-mill NationalBambooResearch (China 310012,China) Center,Hangzhou Abstract:ResearchesOnCaUSCSandthe ofbamboo Weltereviewed.ThemainmethodstO ofbambooinvolved preventionscracking preventcracking increasetreatmentand ofbamboo includes andvacuummicrowave drying,capacity coaling.Thepretreatmentduringdrying frozen,hightemperature bamboowithdifferent OnthebambooS11lfjllceisto trcalmenL increasetreatmentisto the Capacity impregnate resins.Coatingwatcrp耐matexial thebamboocontactwithwatch. prevent words:bamboo;crack;review Key 跟着木材的紧缺,竹子做为一种天然环保可再生生物质材料,越来越遭到人们的关心。竹子的发展速度快、 砍木性好和生态功能强等长处,其经济、生态和社会效益日益凸起。但因为竹材的异质布局,分歧部位、分歧 标的目的收缩性的差别,正在利用过程中极易发生开裂,裂纹的发生不只影响美妙,还会使机能急剧下降。水分、细 菌等物质沿着裂纹更容易进入到竹材内部,形成竹材进一步的开裂以至发生霉变等缺陷,降低竹材的质量,减 少利用寿命,形成资本的华侈。虽然颠末了良多的研究和实践,但竹材开裂问题至今没有获得很好的处理,仍 然是搅扰厂家及用户的—个棘手的河题,因而对竹材开裂的研究就显得尤为主要。 1 竹材开裂的缘由 竹材干缩湿缩是因为竹材具有吸湿性,组瞳f々材细胞壁的物质_纤维素和半纤维素等化学成分布局中有 很多羟基(一OH),具有很强的吸湿能力。正在必然的温度和湿度前提下,胞壁纤维素、半纤维素等组分中 收稿日期:2012-05.10 基金项目:浙江省科学手艺厅项目(2012F20001) 做者筒介:邹恰崖(1985一),女,徵县人,硕士生,处置三聚氰胺树脂及竹材防开裂的研究;嗵讯做者。 万方数据 浙江林业科技 32卷 的羟基,借帮氢键力和间力吸附空气中的水。11,当空气中的水蒸气压力小于竹材概况的水蒸气压 力时,竹材中的水分向空气中蒸发,正在宏不雅上表示为竹材干缩,惹起竹成品尺寸收缩而发生裂隙、翘曲变形以 及开裂。竹材操纵分为原竹操纵和加工操纵,而原竹开裂取竹成品开裂的缘由及开裂的体例是分歧的。 1.1原竹开裂的缘由 原竹能否容易开裂,跟竹种、竹龄、曲径等有很大关系,做为工艺品用的小径竹根基上不存正在开裂的问题, 而径级较大的竹种如毛竹是存正在易开裂的问题,可是毛竹的次要利用方式并不是以圆竹形式操纵,制形成板材 居多。有研究人员指出,因为分歧春秋、分歧部位毛竹材微纤丝角差别较小,因而密度是决定竹材力学强度和 干缩性的次要因子,所以密度的不服均带来干缩率差别,是导致原竹开裂的次要缘由i2】。钟莎,张双保131等指出, 原竹的裂纹都是从竹青向竹黄延长,先发生概况裂纹,逐步变长变深,达到必然程度后便不易加深。非竹节部 位,弦向和径向干缩率是纵向的3~4倍;竹节附近含水率较低,密度较高,弦向干缩率较小。开裂程度底部 中部顶部。 1.2竹成品开裂的缘由 影响竹成品开裂的缘由良多,和其制制的每个环节互相关注。归结起来【4】一般存正在以下缘由:一是竹材干 燥工序上,干燥质量差,含水率相差较大或摄生周期不敷以致残留正在竹材内部的应力发生感化。二是出产加工 工艺存正在问题,因为圆锯机开槽存正在应力集中问题,易导致开裂,故能够改良加工工艺,改用铣刀加工成圆弧 槽,不存正在边角锋利部位,则可避免发生应力集中,以期更好的防裂结果。实木复合地板的背沟槽工艺可以或许减 小地板的内应力,使得地板变形的可能性降低,各相邻层的纹理互相垂曲。该地板的对称布局了其优良的 尺寸不变性,降服了实木地板和竹制地板易翘曲变形的错误谬误。三是胶粘剂质量或利用相关,脲醛树脂耐水、耐 候性差,酚醛树脂颜色深、成本高,三聚氰胺树脂不变性及韧性较差【5】,都是影响竹成品开裂的主要要素。因 此要选择机能优异的胶黏剂,如耐水性好的胶能削减胶层的吸水性及很好的防止竹成品的吸湿性,胶膜柔韧性 越好,越不容易发生开裂,也是防止竹成品开裂的无效办法之一。四是存正在布局设想不敷科学,郭晓磊,曹平 祥悯等人正在竹木复合地热地板表板开裂的研究中表白,平压竹单板较侧压竹单板易发生面层开裂。 2竹材开裂的节制 为节制沉组竹开裂的发生,研究人员做了大量研究,其归纳综合起来次要有以下几种:—是干燥法,即对木材 或竹材进行干燥,削减或根基消弭木材或竹材中的应力。二是增容处置法,把憎水性不挥发物质引入细胞 的微不雅布局中,使其填充细胞壁的微细布局中并固化,以提高木材或竹材的尺寸不变性;三是涂层法,用防水 材料处置木材或竹材的概况,阻畅木材或竹材概况水分的渗入,使其表里部的水分迁徙速度趋于分歧。 2.1 干燥法 常规干燥是概况水分被蒸发构成内部和概况之间的含水量梯度,按照这一梯度,内部的水分向概况扩散, 然后再从概况被蒸发,频频轮回,以达到竹材或木材的干燥。干燥质量的黑白间接影响成品利用后开裂的发生, 因而常常会进行预冻处置、热处置、加压或拉伸处置以及后期调湿处置等,这些方式都可以或许正在必然程度上削减 竹材的舒展。蒸煮能够消弭内部应力,添加竹成品的尺寸不变性,不容易发生开裂和变形。防止概况裂取蜂窝 裂则要节制温度和湿度,正在竹材的干燥过程中对其进行需要的热湿处置,能够削减或根基消弭竹材中的应 力。张耀丽[_7】正在研究中指出,板材颠末微波辐射后,薄壁细胞和厚壁细胞壁上纹孔膜破损,纹孔腔这一无效微 毛细管通道被打通,扩大了水分的畅通通道。木材颠末冷冻处置后,细胞腔中的水结冰,使细胞腔曲径增大, 同时细胞壁又遭到挤压,了部门纹孔膜,扩大了水分的传送路子。这种处置城市提燥速度。微波、冷 冻处置后板材的渗入性取对照材比拟,均有分歧程度的提高,均降低了木材的舒展深度。李晓玲,小林功等嗍 正在日本柳杉高频实空干燥的研究中发觉,正在干燥前进行常压的蒸汽或者过热蒸汽的预处置,板材的开裂及程度 大大降低。这一点恰是操纵了木材具有粘弹性的这—特点,特别正在高温高湿前提下,木材的粘性要大于低温情 况,因而干燥应力获得了,不脚以导致木材开裂。基于此点,正在日本高温处置已成为降低柳杉开裂的一种 万方数据 5期 邹怡佳,等:竹材防开裂的研究进展 87 很现实的方式。张士诚,齐华春等p1正在高温过热蒸汽处置对木材结晶机能的影响中表白,经高温高湿处置后木材 的相对结晶度有了必然程度的提高,而且相对结晶度受温度的影响很是显著。别的结晶区的强度比非结晶区强, 水分也更难进入结晶区,所以相对结晶度越高,板材的机能越好。 2.2增容处置法——充缩法 用聚乙二醇、尿素、醋酸酐等低的聚合物注入竹材或木材置换此中的水分,对竹材起无效的膨缩感化, 从而使竹材干缩极小,降低开裂。将低量的酚醛树脂、脲醛树脂、糠醇树脂、间苯二酚树脂等用来浸渍竹 材可改变竹材的尺寸不变性,此中酚醛树脂的结果最好,浸渍材可以或许很好的提高竹材的抗缩率(ASE),这一点可 D.N.&Tor P.S.【101用水溶 以通过树脂固化后限制了竹材的收缩及细胞腔被填充而疏水来注释。Joseph,D.&Darrel 性的树脂酸来处置木材,能够使木材的尺寸不变性正在室外下达2a之久没有较着变化。Gindl,W【111认为,水 溶性的三聚氰胺甲醛树脂能很好的分离到木材布局中,聚合物使木材的细胞壁发生改性从而提高木材的机能。 理论上【l21,正在绝干形态下,细胞壁上的气孔是的,可是估算出来的气孔体积最大膨缩可提高38%。用聚合 树脂改性细胞壁,很明显树脂会充缩细胞壁。Mantanis,Gi.[131发觉低小体积和易于构成氢键的树脂充缩细 胞壁的结果较好。很多研究者分歧认为,树脂的量影响树脂向木材细胞壁中的渗入,进而影响木材尺寸稳 R 定性等机能的提高口¨51。RowellM【lq把PF等树脂处置后木材尺寸不变性的提高归因于充缩感化,即树脂不取 细胞壁成分发生交联,只是本身缩聚为不溶于水的高,树脂固化后限制了木材的收缩及细胞腔被填充而疏 水削减了开裂,并指出酚醛树脂浸渍处置木的抗缩率要高于脲醛树脂处置木,这是因为脲醛树脂正在水中的消融 度无限所致。低量树脂容易渗入木材的细胞壁,而若是树脂的量过高则只能渗入木材的细胞腔,对木 7。19】。 材尺寸不变性没有较着的改善感化f1 2.3涂层法 操纵涂料、油漆涂刷竹材概况,削减竹材取湿空气接触,障碍水分的渗入,从而使纤维概况包裹起来,可 以降低竹材对大气湿度变化的性,延缓竹材的吸湿速度,削减开裂。沈丽莎,佟超级圆】正在硬质木材防裂剂的 研制取利用中,参照国表里各类木材防裂剂配方,通过试验研制出ⅫF—l型木材防裂剂,是涂料法防裂的新剂型, 具有成本低、利用便利、易于保留、防裂结果好(木材无缺率98%)等特点,处理了硬质材天然干燥过程中的 开裂问题。龙,唐朝发等【211用异氰酸酯取多元醇感化构成的预聚体型聚氨酯做为防裂涂料。这种涂料涂覆 到木材的端部后,涂猜中的一NcO正在木材中水和羟基的感化下发生反映固着正在木材概况上构成层, 端部水分的分发,同时正在纤维之间发生牵制感化,无效节制端裂的发生。为防止端裂,可正在竹材或木材干燥前 用白腊或油漆或桐油石灰或煤焦油等,涂刷于木材或竹材两头。 2.4其它方式 机械法,用铁质“V、S、C、Z”形钉正在原木或锯材端头固定或用铁丝将木材捆扎起来,事后外力, 起到紧固感化。 方远进【221引见了深度炭化木具有绿色环保防腐防虫不开裂木材的长处,深度炭化木是颠末200℃摆布的高温 炭化手艺处置的木材,深度炭化木因为其吸水官能团半纤维素被沉组,使木材的利用机能有较大的提高,好比 吸水性下降,吸湿膨缩性下降,尺寸不变性提高,如许炭化木成品几乎不变形、不开裂、尺寸不变。 木材的乙酰化改良手艺是让木材取来自于醋酸的乙酸酐进行化学反映,把木材中的羟基基改变成乙酰 基团,羟基基成乙酰基团后,极大地降低了木材的吸水能力,使木材的尺寸不变性强【231。 3 结语 目前正在家具和建建方面,竹材市场的拥有率还不是很高,而竹材的开裂是个很是棘手的问题,搅扰着大多 数竹材加工企业。对于防止竹材开裂研究的良多方式,大大都源于防止木材开裂的研究,良多时候需要按照竹 材本身的特点进行考虑,防止竹材开裂的研究仍需要各科研人员进行不懈的勤奋。 正在现实出产中,利用最多的是毛竹,针对毛竹制成的板材,特别是做为采暖地板的表板,开裂问题很容易 万方数据 88 浙江林业科技 32卷 呈现,按照本尝试室氙灯老化试验表白,现有的竹地板包罗沉组竹地板都无法避免开裂。而这些开裂,很大一 部门是发生正在竹材本体,因而,对竹材本体的物理力学机能及微不雅构制的详尽研究,切磋竹材本身开裂的机理 是处理这一问题的主要方面。 参考文献 【1】1徐有明.木材学嗍j匕京:中国林业出书社,2006. 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