柚木弯曲工艺技术研究

发布时间：2020-04-28 17:28

【摘要】：柚木是一种国际公认的珍贵材种,其材质优良,常应用于高档木制品制造业,但价格昂贵,且天然资源急剧缩减。我国无柚木天然林分布,人工林种植范围较广,但存在材质良莠不齐,木材利用不规范,因此分析人工林柚木材性,制定相关生产工艺很有必要。课题以人工林柚木为研究对象,首先系统分析了其宏观力学性能和微观构造与天然柚木材的区别;其次采用饱和蒸汽软化处理柚木,基于单因素实验分析了汽蒸处理温度、处理时间及木材厚度对柚木材弯曲性能的影响,并结合响应面实验获得了柚木软化的最优工艺;然后,以过热蒸汽为干燥介质,探究介质温度对柚木弯曲件干燥质量及吸湿回弹性的影响规律,获得柚木弯曲构件干燥定型工艺;最后,基于柚木材软化工艺参数,系统研究汽蒸处理温度与时间对木材化学组分中纤维素、半纤维素及木质素的影响规律,并初步探讨了木材经处理后材色的变化规律。具体得出以下结论:1)人工林柚木材材色较浅,晚材率较低;木材纤维素含量低,半纤维素和木质素含量高;木材密度相对较小,强度小于天然林,木材尺寸稳定性稍差。2)采用实验方法利用饱和蒸汽软化处理柚木,单因素实验结果表明:柚木弯曲性能随软化时间或温度的增加而提高,且试件厚度越小,木材弯曲性能越好,得出最佳优化区间为汽蒸温度100～140℃,时间120～240min,木材厚度15～21mm;在此基础上结合响应面实验获得了柚木软化的最优工艺,线性回归分析得到,柚木弯曲软化工艺最优条件为:加热温度119℃,试件厚度15mm,软化时间166.67min。3)以过热蒸汽为干燥介质处理柚木弯曲件,实验结果表明:当介质温度小于140℃时,随着干燥介质温度的升高,试件干燥效果较好,无较大开裂和变形现象;弯曲件回弹率随干燥介质温度的上升逐渐减小。4)系统研究汽蒸处理温度与时间对木材化学组分中纤维素、半纤维素及木质素的影响规律,实验结果表明:柚木汽蒸处理后,纤维素含量略有增加,酸不溶木质素含量呈现先降低后升高,处理时间对两者的影响作用更为显著;同时,汽蒸处理后木材颜色明显加深。
【图文】：

曲木制品作为木制品的一种独特类型，是利用一定的方法将木材加工逡逑成不同的曲线形状，，将每个曲线形状的构件按工艺应用于家具及建筑行业，在日逡逑常生活中也较为常见，如图１．１？１．６为几类极具代表性的曲木构件应用实例（图逡逑片来源：互联网）。逡逑图１．１邋“托耐特”椅逦图１．２“豌豆公主”休闲椅逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋“Ｔｈｏｎｅｔ”邋ｃｈａｉｒ逦Ｆｉｇ．邋１．２邋“Ｐｒｉｎｃｅｓｓ邋Ｐｅａ”邋ｌｅｉｓｕｒｅ邋Ｃｈａｉｒ逡逑％逡逑图１．３弯曲木手机支架逦图１．４弯曲木创意产品逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｃａｒ邋ｈｏｌｄｅｒ邋ｂｙ邋ｂｅｎｔｗｏｏｄ邋Ｆｉｇ．邋１．４邋Ｂｅｎｄｉｎｇ邋ｗｏｏｄ邋ｃｒｅａｔｉｖｅ邋ｐｒｏｄｕｃｔｓ逡逑图１．５弯曲木建筑逦图１．６新西兰惠灵顿机场的“巨型弯曲木构件”逡逑Ｆｉｇ．邋１．５邋Ｃｕｒｖｅｄ邋ｗｏｏｄ邋ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋Ｆｉｇ．邋１．６邋“邋Ｌａｒｇｅ邋ｃｕｒｖｅｄ邋ｗｏｏｄｅｎ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ”

曲木制品作为木制品的一种独特类型，是利用一定的方法将木材加工逡逑成不同的曲线形状，将每个曲线形状的构件按工艺应用于家具及建筑行业，在日逡逑常生活中也较为常见，如图１．１？１．６为几类极具代表性的曲木构件应用实例（图逡逑片来源：互联网）。逡逑图１．１邋“托耐特”椅逦图１．２“豌豆公主”休闲椅逡逑Ｆｉｇ．邋１．１邋“Ｔｈｏｎｅｔ”邋ｃｈａｉｒ逦Ｆｉｇ．邋１．２邋“Ｐｒｉｎｃｅｓｓ邋Ｐｅａ”邋ｌｅｉｓｕｒｅ邋Ｃｈａｉｒ逡逑％逡逑图１．３弯曲木手机支架逦图１．４弯曲木创意产品逡逑Ｆｉｇ．邋１．３邋Ｃａｒ邋ｈｏｌｄｅｒ邋ｂｙ邋ｂｅｎｔｗｏｏｄ邋Ｆｉｇ．邋１．４邋Ｂｅｎｄｉｎｇ邋ｗｏｏｄ邋ｃｒｅａｔｉｖｅ邋ｐｒｏｄｕｃｔｓ逡逑图１．５弯曲木建筑逦图１．６新西兰惠灵顿机场的“巨型弯曲木构件”逡逑Ｆｉｇ．邋１．５邋Ｃｕｒｖｅｄ邋ｗｏｏｄ邋ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ邋Ｆｉｇ．邋１．６邋“邋Ｌａｒｇｅ邋ｃｕｒｖｅｄ邋ｗｏｏｄｅｎ邋ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ”
【学位授予单位】：中南林业科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS652

【参考文献】

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本文编号：2643693