理,軟化處理方法有以下幾種:水熱處理、高頻加熱處理及化學(xué)藥劑處理。
組成木材細(xì)胞壁的主要成分為:纖維素、半纖維素和本素。木材經(jīng)水熱處理后,一部分半纖維素易分解溶解成液體狀態(tài),纖維素?zé)o定形區(qū)分子鏈上游離羥基吸附水分,使纖維素間隙中水膜增厚,分子間距離增大,吸引力減小,便于在外力作用下產(chǎn)生相對(duì)滑移。
水熱處理方法有汽蒸和水煮兩種,水煮方法會(huì)使木材含水率增高,彎曲后干燥時(shí)間延
長(zhǎng),此外因細(xì)胞腔內(nèi)自由水的存在,在彎曲過(guò)程中,易產(chǎn)生靜壓力而造成廢品。目前生產(chǎn)中經(jīng)常采用汽蒸,主要是用飽和蒸汽蒸煮?!?/P>
汽蒸時(shí)間與彎曲方材的厚度、含水率、樹(shù)種和要求的塑化程度有關(guān)
樹(shù)種 |
彎曲方材厚度( mm) |
不同溫度 (攝氏度)下所需蒸煮時(shí)間(min) | |||
110 |
120 |
130 |
140 | ||
榆 木 |
15 25 35 45 |
40 50 70 80 |
30 40 60 70 |
20 30 50 60 |
15 20 40 50 |
水 曲 柳 |
15 25 35 45 |
- - - - |
80 90 100 110 |
60 70 80 90 |
40 50 60 70 |
注:表中所示為“
U” 型彎曲部件在不同樹(shù)種和厚度下的汽蒸時(shí)間.蒸煮不足則塑化不好,容易在劇烈彎曲程度下產(chǎn)生破壞;蒸煮過(guò)度則順紋抗拉、抗壓強(qiáng)度降低。
Kontnan曾在-191℃-200℃溫度范圍內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)證明木材順紋抗壓強(qiáng)度隨溫度降低而升高
.由于過(guò)度蒸煮使其順紋抗壓強(qiáng)度降低,方材將難以承受在彎曲過(guò)程中端面產(chǎn)生的壓縮變形而破壞。所用蒸煮鍋應(yīng)靠近曲木設(shè)備。每次蒸煮的毛料數(shù)量不宜過(guò)多,以兔表面過(guò)分冷卻和蒸煮過(guò)度。放在蒸煮鍋內(nèi)的本方之間要留間隙
6-8 mm,使其溫度均勻,縮短蒸煮時(shí)間,保證彎曲質(zhì)量。蒸鍋直徑一般為
250-400mm,不宜太大。鍋的長(zhǎng)度稍大于彎曲零件長(zhǎng)度。
高頻介質(zhì)加熱處理是把彎曲毛料放在高頻電場(chǎng)內(nèi)兩個(gè)電極板間,反復(fù)極化,分子間
相互摩擦產(chǎn)生熱量,使木材軟化,這是一種有效的軟化方法,可以在方材彎曲后直接進(jìn)
入干燥定型工序。
微波加熱在頻率高于
300MHZ的電磁波輻射場(chǎng)照射下進(jìn)行,彎曲毛料放于波導(dǎo)管諧振腔的輻射場(chǎng)照射下。目前常用
9l5MHZ和2450MHz兩個(gè)頻率的設(shè)備,在2450MHz的微波加熱下20 X 10mm(斷面)的木材可彎曲到曲率半徑為150mm,如在彎曲定型后再用微波加熱可彎到更小曲率半徑。高頻及微波加熱快而均勻,可使彎曲與定型接連進(jìn)行,受到人們重視。
用化學(xué)藥劑軟化處理方法有:氨塑化處理和脲素塑化處理。
氨塑化處理是用液態(tài)氨(-
33℃),氨水或氣態(tài)氮處理木材,主要是氨與木材有很好的親和力,它在木材中的擴(kuò)散速度比水蒸汽大得多,它與細(xì)胞壁的三種主要成分都能發(fā)生作
用,例如液態(tài)氨不僅能進(jìn)入纖維素的無(wú)定形區(qū),而且還能進(jìn)入結(jié)晶區(qū),破壞氫鏈,形成氨化纖維素,起到松弛和潤(rùn)脹作用,能使半纖維素改變排列方向;并能使木素塑化,達(dá)到優(yōu)良的塑化狀態(tài)。液態(tài)氨處理時(shí)間短(幾十分鐘至幾個(gè)小時(shí)),但設(shè)備復(fù)雜。另有一種聯(lián)氨(肼)
處理的方法,氨水與氨氣處理時(shí)間長(zhǎng)于液態(tài)氨方法,用氨水則需浸泡十余天。
尿素塑化處理是把木材浸泡于
40%-50%的尿素溶液中數(shù)日,然后干燥到含水率為8%-12%,再在100-105度下加壓彎曲,能改善彎曲性能。此外,還可用硫代硫酸鈉,或磺酸鹽類等作軟化劑,撒于汽蒸木材上或?qū)⒛静慕搿?/P>
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