隨著市場的發(fā)展及人們生活觀念的消費升級,目前,地板銷售市場上實木類的地板銷量呈現(xiàn)增長的趨勢。那么,作為大自然饋贈給人類的實木類的地板使用的木材,其自身的濕漲干縮的特點,即是它的優(yōu)點,同時,也是它的缺點,是一個矛盾體的兩面客觀存在的。那么,在使用上,如何趨利避害,更好的服務于消費者?一方面,生產(chǎn)企業(yè)要提供符合市場要求的產(chǎn)品;另一方面,消費者也要了解木材的一些相關及使用的知識。
(圖片來源:柯諾萊茵陽光地板供稿,侵刪)
一.木材干燥是什么意思?
木材干燥通常指在熱能作用下以蒸發(fā)或沸騰方式排除木材水分的處理過程。若要使木材中的水份排除,在它的周圍環(huán)境中必須要有一個熱能存在,而這個熱能一般就是產(chǎn)生熱的熱源。在一定的溫度下,木材中的水分就以蒸發(fā)的方式或沸騰的方式排到它周圍的空氣中,木材就得到了干燥。當木材中的水分降到一定程度時,我們就可以使用它來加工和制造我們所需要的產(chǎn)品。
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二.影響木材干燥的因素有哪些?
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外在因素
溫度
溫度是影響木材干燥速度的主要因素。溫度升高,木材中水分壓力升高,液態(tài)自由水的粘度降低,有利于促進木材中水分的流動和擴散;銅絲干燥介質(zhì)的溶濕能力提高,加快木材表面水分的蒸發(fā)速度。但值得注意的是如果溫度過高,會引起木材的開裂和變形、降低力學強度、變色等,應適當控制。
濕度
相對濕度是影響木材干燥速度的重要因子。在溫度與氣流速度相同的情況下,相對濕度越高,介質(zhì)內(nèi)水蒸氣分壓越大,木材表面的水分越不易向介質(zhì)中蒸發(fā),干燥速度越慢;相對濕度低時,表面水分蒸發(fā)快,表層含水率降低,含水率梯度增大,水分擴散等增大,干燥速度快。但相對濕度過低,會造成開裂及蜂窩等干燥缺陷問題的發(fā)生甚至加重。
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氣流循環(huán)速度
氣流循環(huán)速度是另一個影響木材干燥速度的因素。高速氣流能破壞木材表面上的飽和蒸汽界層,從而改善介質(zhì)與木材之間傳熱、傳質(zhì)條件,加快干燥速度。對于難干材或當木材含水率較低時,木材內(nèi)部水分移動決定著干燥速度;通過提高大介質(zhì)流速來加快表面水分的蒸發(fā)速度沒有實際意義,反而會加大含水率梯度,增大產(chǎn)生干燥缺陷的危險性。所以難干材不需要很大介質(zhì)循環(huán)速度。
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內(nèi)在因素
木材樹種及構(gòu)造特征
不同樹種的木材具有不同的構(gòu)造,它的紋孔大小與數(shù)量,以及紋孔膜上微孔的大小都有很大差異,因此水分沿上述路徑移動的難易程度有別,即木材樹種是影響干燥速度的主要內(nèi)因。由于環(huán)孔硬闊葉樹材(例如酸枝木)導管和紋孔中充填物多、紋孔膜上微孔的直徑小,所以其干燥速度明顯小于散孔闊葉樹材;在同一樹種中,密度增大,大毛細管內(nèi)水分流動阻力增大,細胞壁內(nèi)水分擴散路徑延長,難于干燥。
木材厚度
木材常規(guī)干燥過程可近似認為是沿材厚方向的一維傳熱傳質(zhì)過程,厚度增加,傳熱傳質(zhì)距離變長、阻力加大,干燥速度明顯下降。
木材含水率
纖維飽和點之下,隨著含水率的降低,吸著水的橫向擴散系數(shù)減小,而水蒸氣在細胞腔中的擴散系數(shù)則增大,由于干燥過程中水蒸氣在細胞腔中擴散所占比例不大,含水越低水分擴散路徑越長,所以含水率越低越難干燥。
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木材心邊材
闊葉樹心材細胞中內(nèi)含物較多,針葉樹心材中的紋孔多數(shù)是閉塞的,所以心材較邊材難干燥。
木材紋理方向
木射線有利于水分傳導,沿木材徑向的水分傳導比沿弦向約大15%~20%,所以,弦切板通常比徑切板的干燥速度快。
三.木材發(fā)生開裂的原因和解決辦法
木材干燥過程中,可能會出現(xiàn)開裂的現(xiàn)象。木材開裂有以下幾種形式:表裂,內(nèi)裂,端裂和輪裂。
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下面我們簡單了解下這幾種開裂形式的發(fā)生原因:
表裂
指表面裂紋。表裂是指原木材身或成材表面的裂紋。裂紋通常都限于弦面,并且沿徑向發(fā)展。木材干燥時,首先從表面蒸發(fā)水分,當表面層含水率降低至纖維飽和點以下時,表層木材開始收縮,但此時鄰接的內(nèi)層木材的含水率尚在纖維飽和點以上,不發(fā)生收縮。表層木材的收縮受到內(nèi)層木材的限制,不能自由收縮,因而在木材中產(chǎn)生內(nèi)應力:表層木材受拉,內(nèi)層木材受壓。干燥條件越劇烈,內(nèi)外層木材的含水率差異越大,產(chǎn)生的內(nèi)應力也越大。如果表層的拉應力超過木材橫紋抗拉強度,則木材組織被撕裂,由于沿木射線組織的抗拉強度較鄰近的木纖維的強度小,所以裂縫首先沿木射線產(chǎn)生。
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內(nèi)裂
即內(nèi)部裂紋。內(nèi)裂也常稱蜂窩裂。內(nèi)裂產(chǎn)生于干燥后期,有時產(chǎn)生于干燥材料存放時期。通常不易從木材外部發(fā)現(xiàn),但嚴重時,可由材面的凹陷來判斷。內(nèi)裂是由于木材內(nèi)層的拉應力所引起。
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端裂
即端面裂紋。端裂或僅限于木材的端面,或延伸至端部的一側(cè)或兩側(cè),后者通常稱為劈裂。主要原因是由于木材順紋方向的導水性遠遠大于橫紋方向,當木材干燥時,水分從端面的蒸發(fā)要比從側(cè)面蒸發(fā)快得多。端部含水率低于中部,端部的收縮受中部木材的限制,因而在端部產(chǎn)生拉(伸張)應力,當拉應力超過木材的橫紋抗拉強度時,端面發(fā)生開裂。
輪裂
這種裂縫沿生長輪方向發(fā)展,常擴展到相鄰的幾個生長輪。輪裂通常發(fā)生于干燥初期,出現(xiàn)于木材的端面,隨著干燥的進展裂紋加深、加長。有時發(fā)生于內(nèi)部,但出現(xiàn)于干燥后期,是由于嚴重的內(nèi)部拉應力所引起的。
四.木材開裂的應對措施
采用高溫定性處理
減少木材內(nèi)裂的方法可采用高溫定性處理,產(chǎn)生內(nèi)裂的木材表層伸張殘余變形可以在干燥過程結(jié)束前對木料進行高溫高濕處理來消除。在處理時,木料表層因加濕膨脹而產(chǎn)生壓縮殘余變形,與原有的伸張殘余變形抵消,木材內(nèi)裂也因此而消除。
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機械法防裂
在已干燥的木材上用鐵絲捆端頭,使用防裂環(huán)、組合釘板等,用機械的方法強制木材不要膨脹和收縮,這樣也可以避免木材發(fā)生開裂。
涂刷防水涂料
在木材的端部和表面涂刷防水涂料,減緩木材表面的蒸發(fā)強度,這樣可以減少木材內(nèi)外的含水率梯度,也可以減少木材的開裂。
用防水劑進行浸注處理
比較有效的方法是用防水劑進行加壓處理,使防水劑深深的進入到木材中,以達到持久性的良好防裂效果。
改進制材時下鋸的方法
木材各向異性,在同樣的溫、濕度變化的情況下,其濕脹、干縮系數(shù)最大的是弦向,其次是徑向,縱向的變化最小,所以下鋸時多生產(chǎn)一些徑切板,可以減少開裂。特別是帶有髓心的板材干燥時容易發(fā)生嚴重的劈裂,這是由于髓心附近徑向和弦向的收縮差異引起的,最好的方法是在制材時避免生產(chǎn)帶髓心的板材。
那么,作為消費者在使用實木類地板時,首先,要保持使用時的濕度條件盡量在45%~75%之間,使地板處于一個“舒適”的條件下使用。第二、一年內(nèi)最好對地板表面進行兩次深度的保養(yǎng),持久地保持地板表面漆面“滋潤”,保持地板顏色的鮮艷。
(文章來源:柯諾萊茵陽光地板供稿,侵刪)