长白落叶松和杂种落叶松木材干缩性、湿胀性研究.pdf
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1、第4 8 卷第4 期2.0 2 3 年7 月D0I:10.19750/ki.1001-9499.2023.04.014林业科技FORESTRYSCIENCE&TECHNOLOGYVol.488No.4Jul.2023长白落叶松和杂种落叶松木材干缩性、湿胀性研究赵立志(黑龙江省林业科学院,黑龙江哈尔滨1 5 0 0 8 1)摘要:干缩湿胀是木材重要的物理性质之一,是关系到木制品在加工和使用中尺寸和形状稳定性的根本性问题。干缩和湿胀是木材的固有性质,它能导致木制品尺寸变化。干燥后的木材尺寸会随着所处环境的温湿度变化而变化,日常生活中一般常见于木产品发生翘曲、变形。干缩对木材利用的影响主要体现在引起
2、木制品尺寸收缩而产生的缝隙、翘曲变形、开裂;湿胀不仅增大木制品的尺寸发生地板隆起、门与窗关不上,而且还会降低木材的力学性质,唯对木桶、木盆及船等浸润胀紧有利。干缩和湿胀为木材利用的重大缺弊端,掌握其产生原因与发生规律,研究其防止方法对木材加工和利用具有重要意义。关键词:干缩性;湿胀形;翘曲;开裂中图分类号:S781.62干缩、湿胀现象主要发生在木材含水率小于纤维饱和点情况下,当木材含水率在纤维饱和点以上,其尺寸、体积是不会发生变化的。木材干缩与木材湿胀均会引起木材尺寸和体积的变化I-41。对于小尺寸而无束缚应力的木材,理论上说其干缩与湿胀是可逆的;但对于大尺寸实木试件,由于干缩应力及吸湿滞后现
3、象的存在,干缩与湿胀是不完全可逆的。木材干缩和湿胀之所以有纵向和横向不同及径向与弦向的差异,主要与组成木材这种材料的细胞种类、细胞壁构造和化学成分特性相关。针叶材主要是有管胞组成,有少量的木射线组织;阔叶材主要组成分子是木纤维、导管、轴向薄壁组织和木射线。它们细胞壁主要化学组成是纤维素、木素和半纤维素及少量浸提物。理解这些细胞壁结构特性和化学成分的性质,就不难理解木材干缩与湿胀各向差异的原因。本文叙述顺纹方向(纵向)干缩与横纹方向(横向)干缩差异及横向干缩中径向与弦向差异的原因 5,6 ,旨在为落叶松木材性能的研究提供参考。1材料与方法收稿日期:2 0 2 3-0 1-2 0第1 作者:赵立志
4、(1 9 8 3-),男,高级工程师。引文格式:赵立志.长白落叶松和杂种落叶松木材干缩性、湿胀性研究 J.林业科技,2 0 2 3,4 8(4):6 0-6 2.文献标识码:A文章编号:1 0 0 1-9 4 9 9(2 0 2 3)0 4-0 0 6 0-0 3试验用木材为长白落叶松与长白落叶松和日本落叶松杂种的生材,产地为牡丹江市江山娇林场,取样范围分别在2 5 0 0、3 3 0 0、4 4 0 0 株/hm内随机抽取。将每株树从树根到树梢分成三段,每段2 0 0 0 mm,再将其加工成尺寸为2 0 0 0 mm(200300)mm60mm的板材运回实验室存放。标号后密集堆放,并用塑料膜
5、覆盖,定期喷水、通风,防止水分散失太快和发霉。1.1试件干缩湿胀性测定试件干缩性测定根据GB/T1936.2-2009木材干缩性试验方法进行;湿胀性测定根据GB/T1936.2-2009木材湿胀性试验方法进行。1.2实验设备测量工具为游标卡,侧量尺寸应精确至0.0 0 1 mm。浸渍试件的容器,低温恒温箱、干燥箱。1.3湿胀性实验步骤将试件尺寸截成2 0 mm20mm20mm。放人烘箱内,开始温度6 0 保持约4 h,然后按GB/T1931-2009中5.2 的规定,将试件烘至全干,冷却后,在试件各相对应的中心位置分别测出径向和弦向尺寸(lo)。计算体积湿胀率时,测量试件顺纹方向的长度(lo)
6、精确至0.0 0 1 mm。测量后将试件放置于第4 期温度(2 0 士2),相对湿度(6 5 士3)%的条件下吸湿至尺寸稳定。在吸湿过程,用2 3 个试件,每隔6h试测1 次弦向尺寸的变化,至两次测量结果之差不超过0.2 mm时,即认为尺寸达到稳定,然后测定所有试件的径向和弦向尺寸(1)。计算体积湿胀率时,测量试件顺纹方向的长度,精确至0.0 0 1 mm。测量尺寸后的试件,浸人盛蒸馏水的容器中,待吸收水分尺寸达稳定为止。为检验试件的尺寸是否达到稳定,在浸水2 0 昼夜后,选定3 4 个试件,测量弦向尺寸(Lmax),以后每隔3 昼夜测量1 次,两次测量结果相差不大于0.0 2 mm时,认定为
7、尺寸达到稳定,然后测量全部试件的径向和弦向尺寸。为保持容器中的蒸馏水清洁,每隔3 4 昼夜应更换1 次。试件从全干到吸水至尺寸稳定时,径向或弦向的线湿胀率按下面公式计算,精确至0.1%mx=-lm-lo 100式中,Amx为试样吸水至尺寸稳定时径向和弦向的线湿胀率,%;Lmx为试样吸水至尺寸稳定时径向和弦向的长度,单位为毫米(mm);lo为试样全干时径向和弦向的长度,单位为毫米(mm)。试件全干到吸水至尺寸稳定时的体积湿胀率应按下面公式计算,精确至0.1%Vm-Vo 100max=V。式中,mx为试样全干到吸水至尺寸稳定时的体积湿胀率,%;Vmax为试样吸水至尺寸稳定时的体积,单位mm。V。为
8、试样全干时的体积,单位mm。1.4干缩性实验步骤将试件尺寸截成2 0 mm20mm20mm。将试件放置于温度(2 0 2),相对湿度(6 5 3)%的条件下吸湿至尺寸稳定。在吸湿过程,用2 个一3 个试件,每隔6 h试侧一次弦向尺寸的变化,至两次测量结果之差不超过0.2 mm时,认定尺寸达到稳定,然后在试件各相对应的中心位置分别测出径向和弦向尺寸测量过程中保持湿材状态,将测定后的试样放在烘箱中,开始温度6 0 保持6 h,然后按然后按GB/T1931-2009中5.2 的规定,将试件烘至全干,冷却后,在试件各相对应的中心位置分别测出径向和弦向尺寸(lo)。计算体积湿胀率时,测量试件顺纹方向的长
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- 关 键 词:
- 落叶松 杂种 木材 干缩性 湿胀性 研究
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