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木材干燥过程中会产生各种缺陷原因
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在木材干燥过程中会产生各种缺陷,这些缺陷大多数是能够防止或减轻的。变形大体上是由树种、材料等级等因素而决定的;塌陷容易发生在某些树种靠近髓心的径向材上;开裂在干燥初期出现的是端面开裂和表面开裂,干燥后期发生内部开裂。表4-1列出了干燥过程中容易产生的各种缺陷。
(1)初期开裂:干燥初期的开裂有两种,即端面开裂和表面开裂。端面开裂多数是制材前原木的生长应力和干缩出现的裂纹。当干燥条件恶劣时会发生的新的端裂,而且使原来的裂纹进一步扩展。表面开裂会从木材端面延伸到内部。厚度2厘米以下的板发生干燥初期的表面开裂较厉害,厚度1厘米以下的板材几乎没有。表面开裂的原因是因为表层干燥后要收缩,但受到了内部的约束。与其有关的因子是木材的干燥条件、干缩率、水分移动的难易程度以及材料抵抗变形的能力等。在同一干燥条件下,木材的密度越大,越容易产生开裂;弦向材宽度方向的干缩量约是径向材的2倍,所以弦向材容易发生表面开裂。

干燥温度和表面开裂关系密切。在0-5℃的低温时容易发生开裂,其主要原因是温度低、水分扩散系数小、含水率梯度大。所以冬季自然干燥时,应尽量避免将易开裂的木材暴露在强烈的北风中。温度在50℃以上干燥木时,也容易发生表面开裂。对容易发生细胞塌陷的树种,用60-75℃进行缓慢干燥,若干湿球温度差急剧增大,容易发生表面开裂。在一定的温度条件下,对细胞塌陷小,但容易开裂的木材干燥时,温度高,容易开裂。因此就该选择适合的干燥条件,防止木材发生初期开裂。
(2)塌陷:所谓塌陷主要指因细胞的极端变形使木材出现了异常变形,它是由于细胞腔产生了因水分的变化引起的拉力与压应力的原因。一般含水率高的木材,干燥初期若温度过高时容易发生塌陷。根据树种不同,塌陷集中的部分会出现板面的凸凹不平现象。为了避免产生这种缺陷,对于塌陷大的树种,可经过一段时间的气干或用低温进行干燥。
(3)内部开裂:干燥厚度1厘米以下的薄板或用气干的方法,几乎不会发生内部开裂。内部开裂是表面开裂向内发展之后,表面开裂闭合而形成的,也有表面没有裂纹只在内部发生开裂的情况。
弦向材的内裂发生在干燥末期,是因为内层沿宽度方向收缩比表面大的原因。内部开裂与干燥温度的关系很大。一般干燥初期温度较低(50℃左右),表层细胞发生塌陷困难。但是,木材内层在含水率高的状态下长期受热,随着干燥的进行,干燥温度逐渐地上升,细胞塌陷也就加大。所以大多数厚板因内部受热时间的加长,而容易发生内部开裂。另外,如果干燥初期干湿球温差大,表层张应力就大,再加上内部细胞如果有塌陷,也容易产生内部开裂。
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