核心提示:开裂是木材的不良性质,但要求所有的木材不开_―一裂是不可能的。如在干燥窑中,甚至在天然干燥的过程中,外部水分的逸散先于内部
开裂是木材的不良性质,但要求所有的木材不开_―一裂是不可能的。如在干燥窑中,甚至在天然干燥的过程中,外部水分的逸散先于内部(内部水分的逸散较难,较慢,如同煮饺子一样,不点凉水,由于内外温差的原因饺子是不会熟的),且内部水分逸散困难,而与外部 湿度不同。外部水分少、内部水分多就会产生不均勻图1-6附加内应力引起的木板变形U)应力,造成木材幵裂等缺陷(如图1-6)。干缩应力导致和含有S*心的木方的表面裂纹(b)
木材的开裂有表裂和内裂。木材表层水分逸散,而内部水分未逸散时,木材表层就会产生拉伸应力。当表层的拉伸应力超过木材在该含水率垂直纹理的拉伸强度时,就会产生表面开裂。如水分继 续逸散,木材内部和外表所含水分的梯度减小,当内外含水率梯度差异不明显时,尽管表层的拉伸应力已超过其弹性极限,木材应产生破坏,但受内层的牵制而不能 充分干缩,处于拉伸状态,即已不能再随含水量的变化而胀缩。随着木材整体含水量继续下降,木材内部巳开始干缩,但受外层固定不变的制约,表层的拉伸应力转变为对内层的压力。这时内层含水量接近外层含水量,受外层限制,内层原来所受的压力就转变为拉力。当木材内部的拉力超过它的横纹抗拉强度时,木材就发生开裂。木材的内外所含湿度不同(即梯度不同)势必引起不均匀的干缩,不均勻的干缩又会产生不均匀的应力。日常放在干燥窑中干燥的弦锯板,因其在木堆中受其他板材的重压,其干燥自由受到限制,内应力转变为拉应力,当拉应力超过其横纹拉力时,该木板就会产生(表)面裂。同时,木材本身也存在生长应力,应力的释放也能引起木材开裂,如国产米锥木材开裂最严重,可贯通整根原木,人称其伐倒木是“四瓣裂”。
翘 曲和变形也是木材常见的不良性质,与木材的开裂一样,也很难避免。生材的原木在解锯时产生的弯曲主要是树木生长应力造成的。在干燥过程中产生的翘曲,主要是因木材内部不均匀的含水率和干缩的不一致造成的。径缩总是小于弦缩,特别是差异干缩的不同,导致了木材的扭曲和变形。差异干缩大的翘曲和变形就大;差异干缩小的翘曲和变形也小。这种径弦向干缩和差异干缩的大小,在树种间也是有差异的,所 以选择不同的树种,对减小木材的变形和翘曲也是很重要的。总的来说,差异干缩越小其变形和翘曲也越小。木材在干燥过程中,由于木材内部和外部的湿度梯度不同,不但可以造成木材的开裂,而且由于不均匀的干缩还会产生不均勻的应力,当这种不均勻的应力不能释放时,特别是木板相对两面的应力,由于纹理、密度等显著不同,此板材随之就会产生翘曲。木材的干缩应力除主要产生于木材内部的含水率分布不一样和不均匀的塑性变形外,还由于木材的差异干缩所引起的内应力。
木材变形和翘曲分横向和纵向两种情况。横向变形和翘曲与所在木材的横断面上的位置有关(如图1-7)。从图中可以明显看出,由于径弦向干缩的差异,径锯板因径弦缩不一致,除干缩后弦向比径向尺寸较小外,不会引起各个部分不均匀的变形。但对弦锯板来说,情况就大不相同。从横断面图来看,因径弦缩的不一致,除小块菱形、楠圆形外,大多数的条状是横弯,并且越是靠近外部(即离髓心越远)向外弯曲得越厉害,即越与年轮不平行,弯曲得越厉害。这说明径锯板比弦锯板变形小;但考虑出材率的问题,还是弦锯板多。纵向变形和扭曲显现在长条板材的材面和材边上,主要原因是条状板材的纹理与原木本身纹理倾斜的角度太大而形成扭曲。 图1-7木材横向变形图
减少木材开裂、翘曲和变形的措施有:
应合理干燥木材。木材干燥是关键,应参考各个树种的木材干燥基准表进行,绝不可盲目抢时间、省能源,不按规律操作。另外,因为各个树种的木材干缩率不同,如要减小木材的干缩余量,也可选用木材干缩率小的树种。
在条件许可时,宜选用木材差异干缩小的树种。差异干缩大的木材,其翘曲和变形也较大;虽然这一理论还没有取得试验数据,但为大多数学者所认可。
(3〉在条件许可时,宜锯切径锯板材。从上图中也可以看出,由于径向和弦向收缩的不一致,径锯板只是引起木材尺寸干缩,主要是横向干缩而已,变形和翘曲则少见。同时还应注意,锯材纹理与原木纹理的倾斜角度不能太大。
(4)木材应在热水、冷水或盐水中浸透或蒸煮后,再进行合理干燥(必要时可进行2~3次),这样可以消除木材内部的应力,减小木材的开裂和变形。用这种方法虽然费事费钱,且木材的材面稍微变暗,重量和力学强度也有所减小,但仍为一些专家所推荐。
(四)胀缩性和木材平衡含水率
木材的胀缩性(英文称为movement,译为胀缩或运动),指已经合理干燥过的木材,在使用中,受大气中相对湿度(实质是木材水分不同的形态)和温度的影响,吸湿而膨胀,解湿而收缩。木材的胀缩性与木材遇水及其他极性液体会膨胀或收缩的干缩和膨胀是两个不同的概念。这种巳经干燥过的木材或实木制品'在使用中因大气中的温度和湿度变化时,干材尺寸也随之发生膨胀或干缩变化的特性称为木材的胀缩性。干材尺寸稳定性是指其变化的程度和变化的大小,反映的是木材尺寸稳定性的优劣。人们已经了解,树种不同,木材的干缩率和干材的胀缩程度也不同,同时也了解干材(包括实木家具、地板等)经过一年干湿气候(相对湿度)的影响,其周期的胀缩一年比一年要低,大约经过1~3年的干缩周期,实木制品的尺寸就会趋于“稳定”(不是固定不变h树种不同,木材对吸湿或排湿引起的木材胀缩的差异,究竟是什么原因造成的,不是很清楚。总的来说,木材的干缩和湿胀主要是受水分的影响,但木材化学成分对干缩和湿胀的影响也很大。在木材化学成分中,纤维素约占41%~45%、半纤维素和木质素各约占20%~30%。纤维素的最大湿胀量约为52%。半纤维素分子间相互结合力很弱,因此有强烈的亲水性,通常认为其具有更大的湿胀量,其大小依次为果胶、多缩戊糖、己糖酸。木质素的亲水性约为纤维素的40%,它的最大湿胀量约为4%。 湿胀量微晶表面和无定形区上的游离羟基借分子间力、氢键力将大气中形态不同的水,在纤丝间形成多分子水层的吸附水,即受木材内部组成分子亲水极性的影响。树脂性物质和单宁是疏水的。木材胀缩程度小的柚木与易受水解的半纤维素含量较多有关。经验证明,经水煮的木材胀缩性变小,这与多缩戊糖含量在水煮中流失, 其含量减少有关,也与木质素(包括木质化所形成的)含量多少等有关。
要求木材不胀缩是不可能的,关键是合理干燥木材,应以使用地的平衡含水率为准。《锯材干燥质量》(GB/T6491—1999)对家具锯材的规定:木材的含水率为6%~14%,平均8%~10%。在用材地区,由于我国幅员广大,各地相对湿度差异很大,可参考我国55城市木材平衡含水率估计算值表(如表1-4)。为确保所要求的木材平衡含水率,在木材干燥后期,可根据需求的最终含水率进行终了平衡处理,此时的温度和相对湿度的设定可参见木材平衡含水率表(表1-5,表1-6)。表1-5为可控的温度范围较大;表1-6为温度差的间距较小,可根据实际情况选用。
表1-4中国SS城市木材平衡含水率(%)估计值表 123456789101112年平均北京10.310.710.68.59.811.114.715.612.812.212.010.811.4哈尔滨17.215.112.410.810.113.215.014.514.614.012.315.213.6
份地区\\ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均
.齐齐哈尔 16.0 14.6 11.9 9.8 9.4 12.5 13.6 13.1 13.8 12.9 13.5 14.5 12.9
佳木斯 16.0 14.8 13.2 11.0 10.3 13.2 15.1 15.0 14.5 13.0 13.9 14.9 13.7
牡丹江 15.8 14.2 12.9 11.1 10.8 13.9 14.5 15.1 14.9 13.7 14.5 16.0 13.9
克山 18.0 16.4 13.5 10.5 9.9 13.3 15.5 15.1 14.9 13.7 14.6 16.1 14.3
长春 14.3 13.8 11.7 10.0 10.1 13.8 15.3 15.7 14.0 13.5 13.8 14.6 13.3
四平 15,2 13.7 11.9 10.0 10.4 13.5 15.0 15.3 14.0 13.5 14.2 14.8 13.2
沈阳 14.1 13.1 12.0 10.9 11.4 13.8 15.5 15.6 13.9 14.3 14.2 14.5 13.4
大连 12.6 12.8 12.3 10.6 12.2 14.3 18.3 16.9 14.6 12.5 12.5 12.3 13.0
呼和浩特 12.5 11.3 9.9 9.1 8.6 11.0 13.0 12.1 11.9 11.1 12.1 12.8 11.2
天津 11.6 12.1 11.6 9.7 10.5 11.9 14.4 15.2 13.2 12.7 13.3 12.1 12.1
太原 12.3 11.6 10.9 9.1 9.3 10.6 12.6 14.5 13.8 12.7 12.8 12.6 11.7
石家庄 11.9 12.1 11.7 9.9 9.9 10.6 13.7 14.9 13.0 12.8 12.6 12.1 11.8
济南 12.3 12.3 11.1 9.0 9.6 9.8 13.4 15.2 12.2 11.0 12.2 12.8 11.7
青岛 13.2 14.0 13.9 13.0 14.9 17.1 20.0 18.3 14.3 12.8 13.1 13.5 14.4
郑州 13.2 14.0 14.1 11.2 10.3 10.2 14.0 14.6 13.2 12.4 13.4 13.0 12.4
洛阳 12.9 13.5 13.0 11.9 10.6 10.2 13.7 15.9 H.1 12.4 13.2 12.8 12.7
乌鲁木齐 16.0 18.8 15.5 14.6 8.5 8.8 8.4 8.0 8.7 11.2 15.9 18.7 12.7
银川 13.6 11.9 10.6 9.2 8.8 9.6 11.1 13.5 12.5 12.5 13.8 14.1 11.8
西安 13.7 14.2 13.4 13.1 13.0 9.8 13.7 15.0 16.0 15.5 15.5 15.2 14.3
兰州 13.5 11.3 10.1 9.4 8.9 9.3 10.0 11.4 12.1 12.9 12.2 14.3 11.3
西宁 12.0 10.3 9.7 9.8 10.2 11.1 12.2 13.0 13.0 12.7 11.8 12.8 U.5
成都 15.9 16.1 14.4 15.0 14.2 15.2 16.8 16.8 17.5 18-3 17.6 17.4 16.0
重庆 17.4 15.4 14.9 14.7 14.8 14.7 15.4 14.8 15.7 18.1 18.0 18.2 15.9
雅安 15.2 15.8 15.3 14.7 13.8 14.1 15.6 16.9 17.0 18.3 17.6 17.0 15.3
康定 12.8 11.5 12.2 13,2 14,2 16.2 16.1 15.7 16.8 16.6 13.9 12.6 13.9
宜宾 17.0 16.4 15.5 14.9 14.2 11.2 16.2 15.9 17.3 18.7 17.9 17.7 16.3
昌都 9.4 8.8 9.1 9.5 9.9 12.2 12.7 13.3 13.4 11.9 9.8 9.8 10.3
拉萨 7.2 7.2 7.6 7.7 7.6 10.2 12.2 12.7 11.9 9.0 7.2 7.8 8.6
贵阳 17.7 16.1 15.3 14.6 15.1 15.0 14.7 15.3 14.9 16.0 15.9 16.1 15.4
昆明 12.7 11.0 10.7 9.8 12.4 15.2 16.2 16.3 15.7 16.6 15.3 14.9 13.5
上海 15.8 16.8 16.5 15.5 16.3 17.9 17.5 16.6 15.8 14.7 15.2 15.9 16.0
南京 14.9 15.7 14.7 13.9 14.3 15.0 17.1 15.4 15.9 14.8 14.5 14.5 14.9
徐州 15.7 14.7 13.3 11.8 12.4 11.6 16.2 16,7 14.0 13.0 13.4 14.4 13.9
合肥 15.7 15.9 15.0 13.6 14.1 14.2 16.6 16.0 14.8 14.2 14.6 15.1 14.8
芜湖 16.9 17.1 17.0 15.1 15.1 16.0 16.5 15.7 15.3 14.8 15.9 16.3 15.8
地 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均
武汉 16.4 16.7 16.0 16.0 15.5 15.2 15.3 15.0 14.5 14.5 14.8 15.3 15.4
宜昌 15.5 14.7 15.7 16.3 15.8 15.0 11.7 11.1 11.2 14.8 14.4 15.6 15.4
杭州 16.3 18.0 16.9 16.0 16.0 16.4 15.4 15.7 16.3 16.3 16.7 17.0 16.5
温州 15.9 18.1 19.0 18.4 19.7 19.9 18.0 17.0 17.1 14.9 14.9 15.1 17.3
南昌 16.4 19.3 18.2 17.4 17.0 16.3 14.7 14.1 15.0 14.4 14.7 15.2 16.0
九江 16.0 17.1 16.4 15.7 15.8 16.3 15.3 15.0 15.2 14.7 15.0 15.3 15.8
长沙 18.0 19.5 19.2 18.1 16.6 15.5 14.2 14.3 14.7 15.3 15.5 16.1 16.5
衡阳 19.0 20.6 19.7 18.9 16.5 15.1 14.1 13.6 15.0 16.7 19.0 17.0 16.8
福州 15.1 16.8 17.6 16.5 18.0 17.1 15.5 14.8 15.1 13.5 13.4 14.2 15.6
永安 16.5 17.7 17.0 16.9 17.3 15.1 14.5 14.9 15.9 15.2 16.0 17.7 16.3
厦门 14.5 15.6 16.6 16.4 17.9 18.0 16.5 15.0 14.6 12.6 13.1 13.8 15.2
崇安 14.7 16.5 17.6 16.0 16.7 15.9 14.8 14.3 14.5 13.2 13.9 14.1 15.0
南平 15.8 17.1 16.6 16.3 17.0 16.7 14.8 14.9 15.6 14.9 15.8 16.4 16.1
南宁 14.7 16.1 17.4 16.6 15.9 16.2 16.1 16.5 14.8 13.6 13.5 13.6 15.4
桂林 13.7 15.4 16.8 15.9 16,9 15.1 14.8 14.8 12.7 12.3 12.6 12.8 14.4
广州 13.3 16.0 17.3 17.6 17.6 17.5 16.6 16.1 14.7 13.0 12.4 12.9 15.1
海a 19.2 19.1 17.9 17.6 17.1 16.1 15.7 17.5 18.0 16.9 16.1 17.2 17.3
台北 18.0 17.9 17.2 17.5 15.9 16.1 14.7 14.7 15.1 15.4 17.0 16.9 16.4
胀缩会使实木制品的形状和尺寸等受到影响。减小家具和地板等实木制品的湿胀性(即增加干材尺寸的稳定性)的物理、化学或物理-化学的措施为:(1〉采用如以氢等来置换亲水性的极性羟基,以减少或改变构成细胞壁的纤维等组分具有吸附能力的吸附点。
加热处理,包括高温蒸气干燥、水煮或水泡等都能使吸水性的多缩戊糖等的含量流失和亲水性的半纤维素减少,从而减小木材的吸湿性。该方法虽然会使材色变暗,重量和力学强度也有所减小,但仍不失为一种简便易行的方法。
怎样改善木材的变形与开裂现象?
唯一的办法就是进行定型烘干处理,以解除木材内部应力,使用木材增强剂。木材增强剂的树脂渗入基材后,其固化过程是与木纤维和木材里接触到的其他化学物质(如半纤维素中单糖,木抽取物的单宁、树脂、树胶、精油、色素、脂肪、生物碱和蜡等)一起交联固化的,可理解为是一种塑化过程,其机理和效果类似于WPC材(木塑复合材料),只是非从里到外的完全“塑化”,一般从表面至深约2mm效果最好,基材越深“塑化”效果就越差,乃至消失,其实,塑化效果一是受木材增强剂渗入数量直接影响,渗入越多“塑化”越好,而渗入数量跟浸涂时间直接关联,另一方面也受各种化学物质的掺和而影响,掺和越多“塑化”越差
木材增强剂的树脂固化后硬度可达3H,所以经木材增强剂渗入和交联固化后的“塑化”层,硬度会比原来基材硬度普遍提高,这也是变硬的原理
木材增强剂的树脂柔韧性非常高,附着力和与其它物质粘结力极强,这个“塑化”层自然不易开裂,并能产生强大结构拉力,以阻抗基材深部非“塑化”层的自然胀缩和因此引起的表层可见性开裂,这就进一步提供了防止变形开裂的机理依据
对于基材表面,树脂的高清晰度,以及与基材表面纤维结合亲密而伏帖不涨毛刺,最后呈现的效果是基材更加凸显质感和纹理清秀靓丽
木材增强剂的树脂性能极佳,用酒精稀释而取向环保,加上树脂的高清晰、高渗透、高封闭、高韧性、高硬度(3H)、高耐磨和高防腐等性能对基材的“塑化”,就科学地起到有效提高基材性能、增加基材强度、提高基材硬度、防止基材开裂、保持基材含水率稳定和封闭基材化学物质外渗(油脂、色素、蛋白物、单宁等)的功能,也更能彰显基材纹理
开裂是木材的不良性质,但要求所有的木材不开_―一裂是不可能的。如在干燥窑中,甚至在天然干燥的过程中,外部水分的逸散先于内部(内部水分的逸散较难,较慢,如同煮饺子一样,不点凉水,由于内外温差的原因饺子是不会熟的),且内部水分逸散困难,而与外部 湿度不同。外部水分少、内部水分多就会产生不均勻图1-6附加内应力引起的木板变形U)应力,造成木材幵裂等缺陷(如图1-6)。干缩应力导致和含有S*心的木方的表面裂纹(b)
木材的开裂有表裂和内裂。木材表层水分逸散,而内部水分未逸散时,木材表层就会产生拉伸应力。当表层的拉伸应力超过木材在该含水率垂直纹理的拉伸强度时,就会产生表面开裂。如水分继 续逸散,木材内部和外表所含水分的梯度减小,当内外含水率梯度差异不明显时,尽管表层的拉伸应力已超过其弹性极限,木材应产生破坏,但受内层的牵制而不能 充分干缩,处于拉伸状态,即已不能再随含水量的变化而胀缩。随着木材整体含水量继续下降,木材内部巳开始干缩,但受外层固定不变的制约,表层的拉伸应力转变为对内层的压力。这时内层含水量接近外层含水量,受外层限制,内层原来所受的压力就转变为拉力。当木材内部的拉力超过它的横纹抗拉强度时,木材就发生开裂。木材的内外所含湿度不同(即梯度不同)势必引起不均匀的干缩,不均勻的干缩又会产生不均匀的应力。日常放在干燥窑中干燥的弦锯板,因其在木堆中受其他板材的重压,其干燥自由受到限制,内应力转变为拉应力,当拉应力超过其横纹拉力时,该木板就会产生(表)面裂。同时,木材本身也存在生长应力,应力的释放也能引起木材开裂,如国产米锥木材开裂最严重,可贯通整根原木,人称其伐倒木是“四瓣裂”。
翘 曲和变形也是木材常见的不良性质,与木材的开裂一样,也很难避免。生材的原木在解锯时产生的弯曲主要是树木生长应力造成的。在干燥过程中产生的翘曲,主要是因木材内部不均匀的含水率和干缩的不一致造成的。径缩总是小于弦缩,特别是差异干缩的不同,导致了木材的扭曲和变形。差异干缩大的翘曲和变形就大;差异干缩小的翘曲和变形也小。这种径弦向干缩和差异干缩的大小,在树种间也是有差异的,所 以选择不同的树种,对减小木材的变形和翘曲也是很重要的。总的来说,差异干缩越小其变形和翘曲也越小。木材在干燥过程中,由于木材内部和外部的湿度梯度不同,不但可以造成木材的开裂,而且由于不均匀的干缩还会产生不均勻的应力,当这种不均勻的应力不能释放时,特别是木板相对两面的应力,由于纹理、密度等显著不同,此板材随之就会产生翘曲。木材的干缩应力除主要产生于木材内部的含水率分布不一样和不均匀的塑性变形外,还由于木材的差异干缩所引起的内应力。
木材变形和翘曲分横向和纵向两种情况。横向变形和翘曲与所在木材的横断面上的位置有关(如图1-7)。从图中可以明显看出,由于径弦向干缩的差异,径锯板因径弦缩不一致,除干缩后弦向比径向尺寸较小外,不会引起各个部分不均匀的变形。但对弦锯板来说,情况就大不相同。从横断面图来看,因径弦缩的不一致,除小块菱形、楠圆形外,大多数的条状是横弯,并且越是靠近外部(即离髓心越远)向外弯曲得越厉害,即越与年轮不平行,弯曲得越厉害。这说明径锯板比弦锯板变形小;但考虑出材率的问题,还是弦锯板多。纵向变形和扭曲显现在长条板材的材面和材边上,主要原因是条状板材的纹理与原木本身纹理倾斜的角度太大而形成扭曲。 图1-7木材横向变形图
减少木材开裂、翘曲和变形的措施有:
应合理干燥木材。木材干燥是关键,应参考各个树种的木材干燥基准表进行,绝不可盲目抢时间、省能源,不按规律操作。另外,因为各个树种的木材干缩率不同,如要减小木材的干缩余量,也可选用木材干缩率小的树种。
在条件许可时,宜选用木材差异干缩小的树种。差异干缩大的木材,其翘曲和变形也较大;虽然这一理论还没有取得试验数据,但为大多数学者所认可。
(3〉在条件许可时,宜锯切径锯板材。从上图中也可以看出,由于径向和弦向收缩的不一致,径锯板只是引起木材尺寸干缩,主要是横向干缩而已,变形和翘曲则少见。同时还应注意,锯材纹理与原木纹理的倾斜角度不能太大。
(4)木材应在热水、冷水或盐水中浸透或蒸煮后,再进行合理干燥(必要时可进行2~3次),这样可以消除木材内部的应力,减小木材的开裂和变形。用这种方法虽然费事费钱,且木材的材面稍微变暗,重量和力学强度也有所减小,但仍为一些专家所推荐。
(四)胀缩性和木材平衡含水率
木材的胀缩性(英文称为movement,译为胀缩或运动),指已经合理干燥过的木材,在使用中,受大气中相对湿度(实质是木材水分不同的形态)和温度的影响,吸湿而膨胀,解湿而收缩。木材的胀缩性与木材遇水及其他极性液体会膨胀或收缩的干缩和膨胀是两个不同的概念。这种巳经干燥过的木材或实木制品'在使用中因大气中的温度和湿度变化时,干材尺寸也随之发生膨胀或干缩变化的特性称为木材的胀缩性。干材尺寸稳定性是指其变化的程度和变化的大小,反映的是木材尺寸稳定性的优劣。人们已经了解,树种不同,木材的干缩率和干材的胀缩程度也不同,同时也了解干材(包括实木家具、地板等)经过一年干湿气候(相对湿度)的影响,其周期的胀缩一年比一年要低,大约经过1~3年的干缩周期,实木制品的尺寸就会趋于“稳定”(不是固定不变h树种不同,木材对吸湿或排湿引起的木材胀缩的差异,究竟是什么原因造成的,不是很清楚。总的来说,木材的干缩和湿胀主要是受水分的影响,但木材化学成分对干缩和湿胀的影响也很大。在木材化学成分中,纤维素约占41%~45%、半纤维素和木质素各约占20%~30%。纤维素的最大湿胀量约为52%。半纤维素分子间相互结合力很弱,因此有强烈的亲水性,通常认为其具有更大的湿胀量,其大小依次为果胶、多缩戊糖、己糖酸。木质素的亲水性约为纤维素的40%,它的最大湿胀量约为4%。 湿胀量微晶表面和无定形区上的游离羟基借分子间力、氢键力将大气中形态不同的水,在纤丝间形成多分子水层的吸附水,即受木材内部组成分子亲水极性的影响。树脂性物质和单宁是疏水的。木材胀缩程度小的柚木与易受水解的半纤维素含量较多有关。经验证明,经水煮的木材胀缩性变小,这与多缩戊糖含量在水煮中流失, 其含量减少有关,也与木质素(包括木质化所形成的)含量多少等有关。
要求木材不胀缩是不可能的,关键是合理干燥木材,应以使用地的平衡含水率为准。《锯材干燥质量》(GB/T6491—1999)对家具锯材的规定:木材的含水率为6%~14%,平均8%~10%。在用材地区,由于我国幅员广大,各地相对湿度差异很大,可参考我国55城市木材平衡含水率估计算值表(如表1-4)。为确保所要求的木材平衡含水率,在木材干燥后期,可根据需求的最终含水率进行终了平衡处理,此时的温度和相对湿度的设定可参见木材平衡含水率表(表1-5,表1-6)。表1-5为可控的温度范围较大;表1-6为温度差的间距较小,可根据实际情况选用。
表1-4中国SS城市木材平衡含水率(%)估计值表 123456789101112年平均北京10.310.710.68.59.811.114.715.612.812.212.010.811.4哈尔滨17.215.112.410.810.113.215.014.514.614.012.315.213.6
份地区\\ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均
.齐齐哈尔 16.0 14.6 11.9 9.8 9.4 12.5 13.6 13.1 13.8 12.9 13.5 14.5 12.9
佳木斯 16.0 14.8 13.2 11.0 10.3 13.2 15.1 15.0 14.5 13.0 13.9 14.9 13.7
牡丹江 15.8 14.2 12.9 11.1 10.8 13.9 14.5 15.1 14.9 13.7 14.5 16.0 13.9
克山 18.0 16.4 13.5 10.5 9.9 13.3 15.5 15.1 14.9 13.7 14.6 16.1 14.3
长春 14.3 13.8 11.7 10.0 10.1 13.8 15.3 15.7 14.0 13.5 13.8 14.6 13.3
四平 15,2 13.7 11.9 10.0 10.4 13.5 15.0 15.3 14.0 13.5 14.2 14.8 13.2
沈阳 14.1 13.1 12.0 10.9 11.4 13.8 15.5 15.6 13.9 14.3 14.2 14.5 13.4
大连 12.6 12.8 12.3 10.6 12.2 14.3 18.3 16.9 14.6 12.5 12.5 12.3 13.0
呼和浩特 12.5 11.3 9.9 9.1 8.6 11.0 13.0 12.1 11.9 11.1 12.1 12.8 11.2
天津 11.6 12.1 11.6 9.7 10.5 11.9 14.4 15.2 13.2 12.7 13.3 12.1 12.1
太原 12.3 11.6 10.9 9.1 9.3 10.6 12.6 14.5 13.8 12.7 12.8 12.6 11.7
石家庄 11.9 12.1 11.7 9.9 9.9 10.6 13.7 14.9 13.0 12.8 12.6 12.1 11.8
济南 12.3 12.3 11.1 9.0 9.6 9.8 13.4 15.2 12.2 11.0 12.2 12.8 11.7
青岛 13.2 14.0 13.9 13.0 14.9 17.1 20.0 18.3 14.3 12.8 13.1 13.5 14.4
郑州 13.2 14.0 14.1 11.2 10.3 10.2 14.0 14.6 13.2 12.4 13.4 13.0 12.4
洛阳 12.9 13.5 13.0 11.9 10.6 10.2 13.7 15.9 H.1 12.4 13.2 12.8 12.7
乌鲁木齐 16.0 18.8 15.5 14.6 8.5 8.8 8.4 8.0 8.7 11.2 15.9 18.7 12.7
银川 13.6 11.9 10.6 9.2 8.8 9.6 11.1 13.5 12.5 12.5 13.8 14.1 11.8
西安 13.7 14.2 13.4 13.1 13.0 9.8 13.7 15.0 16.0 15.5 15.5 15.2 14.3
兰州 13.5 11.3 10.1 9.4 8.9 9.3 10.0 11.4 12.1 12.9 12.2 14.3 11.3
西宁 12.0 10.3 9.7 9.8 10.2 11.1 12.2 13.0 13.0 12.7 11.8 12.8 U.5
成都 15.9 16.1 14.4 15.0 14.2 15.2 16.8 16.8 17.5 18-3 17.6 17.4 16.0
重庆 17.4 15.4 14.9 14.7 14.8 14.7 15.4 14.8 15.7 18.1 18.0 18.2 15.9
雅安 15.2 15.8 15.3 14.7 13.8 14.1 15.6 16.9 17.0 18.3 17.6 17.0 15.3
康定 12.8 11.5 12.2 13,2 14,2 16.2 16.1 15.7 16.8 16.6 13.9 12.6 13.9
宜宾 17.0 16.4 15.5 14.9 14.2 11.2 16.2 15.9 17.3 18.7 17.9 17.7 16.3
昌都 9.4 8.8 9.1 9.5 9.9 12.2 12.7 13.3 13.4 11.9 9.8 9.8 10.3
拉萨 7.2 7.2 7.6 7.7 7.6 10.2 12.2 12.7 11.9 9.0 7.2 7.8 8.6
贵阳 17.7 16.1 15.3 14.6 15.1 15.0 14.7 15.3 14.9 16.0 15.9 16.1 15.4
昆明 12.7 11.0 10.7 9.8 12.4 15.2 16.2 16.3 15.7 16.6 15.3 14.9 13.5
上海 15.8 16.8 16.5 15.5 16.3 17.9 17.5 16.6 15.8 14.7 15.2 15.9 16.0
南京 14.9 15.7 14.7 13.9 14.3 15.0 17.1 15.4 15.9 14.8 14.5 14.5 14.9
徐州 15.7 14.7 13.3 11.8 12.4 11.6 16.2 16,7 14.0 13.0 13.4 14.4 13.9
合肥 15.7 15.9 15.0 13.6 14.1 14.2 16.6 16.0 14.8 14.2 14.6 15.1 14.8
芜湖 16.9 17.1 17.0 15.1 15.1 16.0 16.5 15.7 15.3 14.8 15.9 16.3 15.8
地 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 年平均
武汉 16.4 16.7 16.0 16.0 15.5 15.2 15.3 15.0 14.5 14.5 14.8 15.3 15.4
宜昌 15.5 14.7 15.7 16.3 15.8 15.0 11.7 11.1 11.2 14.8 14.4 15.6 15.4
杭州 16.3 18.0 16.9 16.0 16.0 16.4 15.4 15.7 16.3 16.3 16.7 17.0 16.5
温州 15.9 18.1 19.0 18.4 19.7 19.9 18.0 17.0 17.1 14.9 14.9 15.1 17.3
南昌 16.4 19.3 18.2 17.4 17.0 16.3 14.7 14.1 15.0 14.4 14.7 15.2 16.0
九江 16.0 17.1 16.4 15.7 15.8 16.3 15.3 15.0 15.2 14.7 15.0 15.3 15.8
长沙 18.0 19.5 19.2 18.1 16.6 15.5 14.2 14.3 14.7 15.3 15.5 16.1 16.5
衡阳 19.0 20.6 19.7 18.9 16.5 15.1 14.1 13.6 15.0 16.7 19.0 17.0 16.8
福州 15.1 16.8 17.6 16.5 18.0 17.1 15.5 14.8 15.1 13.5 13.4 14.2 15.6
永安 16.5 17.7 17.0 16.9 17.3 15.1 14.5 14.9 15.9 15.2 16.0 17.7 16.3
厦门 14.5 15.6 16.6 16.4 17.9 18.0 16.5 15.0 14.6 12.6 13.1 13.8 15.2
崇安 14.7 16.5 17.6 16.0 16.7 15.9 14.8 14.3 14.5 13.2 13.9 14.1 15.0
南平 15.8 17.1 16.6 16.3 17.0 16.7 14.8 14.9 15.6 14.9 15.8 16.4 16.1
南宁 14.7 16.1 17.4 16.6 15.9 16.2 16.1 16.5 14.8 13.6 13.5 13.6 15.4
桂林 13.7 15.4 16.8 15.9 16,9 15.1 14.8 14.8 12.7 12.3 12.6 12.8 14.4
广州 13.3 16.0 17.3 17.6 17.6 17.5 16.6 16.1 14.7 13.0 12.4 12.9 15.1
海a 19.2 19.1 17.9 17.6 17.1 16.1 15.7 17.5 18.0 16.9 16.1 17.2 17.3
台北 18.0 17.9 17.2 17.5 15.9 16.1 14.7 14.7 15.1 15.4 17.0 16.9 16.4
胀缩会使实木制品的形状和尺寸等受到影响。减小家具和地板等实木制品的湿胀性(即增加干材尺寸的稳定性)的物理、化学或物理-化学的措施为:(1〉采用如以氢等来置换亲水性的极性羟基,以减少或改变构成细胞壁的纤维等组分具有吸附能力的吸附点。
加热处理,包括高温蒸气干燥、水煮或水泡等都能使吸水性的多缩戊糖等的含量流失和亲水性的半纤维素减少,从而减小木材的吸湿性。该方法虽然会使材色变暗,重量和力学强度也有所减小,但仍不失为一种简便易行的方法。

怎样改善木材的变形与开裂现象?
唯一的办法就是进行定型烘干处理,以解除木材内部应力,使用木材增强剂。木材增强剂的树脂渗入基材后,其固化过程是与木纤维和木材里接触到的其他化学物质(如半纤维素中单糖,木抽取物的单宁、树脂、树胶、精油、色素、脂肪、生物碱和蜡等)一起交联固化的,可理解为是一种塑化过程,其机理和效果类似于WPC材(木塑复合材料),只是非从里到外的完全“塑化”,一般从表面至深约2mm效果最好,基材越深“塑化”效果就越差,乃至消失,其实,塑化效果一是受木材增强剂渗入数量直接影响,渗入越多“塑化”越好,而渗入数量跟浸涂时间直接关联,另一方面也受各种化学物质的掺和而影响,掺和越多“塑化”越差
木材增强剂的树脂固化后硬度可达3H,所以经木材增强剂渗入和交联固化后的“塑化”层,硬度会比原来基材硬度普遍提高,这也是变硬的原理
木材增强剂的树脂柔韧性非常高,附着力和与其它物质粘结力极强,这个“塑化”层自然不易开裂,并能产生强大结构拉力,以阻抗基材深部非“塑化”层的自然胀缩和因此引起的表层可见性开裂,这就进一步提供了防止变形开裂的机理依据
对于基材表面,树脂的高清晰度,以及与基材表面纤维结合亲密而伏帖不涨毛刺,最后呈现的效果是基材更加凸显质感和纹理清秀靓丽
木材增强剂的树脂性能极佳,用酒精稀释而取向环保,加上树脂的高清晰、高渗透、高封闭、高韧性、高硬度(3H)、高耐磨和高防腐等性能对基材的“塑化”,就科学地起到有效提高基材性能、增加基材强度、提高基材硬度、防止基材开裂、保持基材含水率稳定和封闭基材化学物质外渗(油脂、色素、蛋白物、单宁等)的功能,也更能彰显基材纹理