1、木材软化的研究进展,班级：木加12.1 姓名：于双 学号：29 日期：2015、5、28,1.1 木材软化的目的1.2 将木材软化的作用机理1.3 木材软化在木材加工中的应用1.4 木材软化的处理方法,1.1 木材软化的目的,软化处理的目的是使木材具有暂时的可塑性，以使木材在较小力的作用下就能按要求变形，并在变形状态下重新恢复木材原有的刚性和强度。因此，为了改进木材的弯曲性能，在弯曲前需要进行软化处理。,在常温常湿条件下，木材受外力作用，并不呈现明显的塑性变形，此时木材是一种缺乏塑性的材料 当外界条件改变，使木材中的木质素、半纤维素等无定形飞晶态高聚物发生玻璃化转变时，其弹性性能会迅速下降，基
2、质软化，导致木材易于发生较大的塑性变形。,1.2 将木材软化的作用机理,将木材制备成曲目制品、压缩木、整形木、重组木、刨切薄木；还可以将木材浮雕和碎料成型；也可以制备旋切单板、木材切片等。,1.3 木材软化在木材加工中的应用,1.3.1 曲木制品,曲木制品制造时，常用的木材软化处理方法有：水煮、蒸汽喷蒸、高频介质加热、微波加热，或注入化学药剂将木材软化,木材弯曲成型技术：线条自然流畅、形态美观、表明装饰性能好,软化方法：水煮、高温高压水蒸气处理或加化学药剂等方法软化,1.3.2 木材压密,目的：降低木材硬度，增加韧性，以免在碾压时产生过多的碎木束。 常用方法：水煮、汽蒸、碱液+水煮等,1.3.
3、3 重组木,刨切薄木以其美观的纹理、适中的材色，被广泛应用于表面装饰材料。厚度0.2-0.6mm左右，由于厚度小，很难砂光，故刨切薄木的表面粗糙度对其装饰性有很大影响（软化处理解决粗糙度及背面裂隙）。 常用软化处理方法：水热蒸煮软化，有时还加软化剂辅助软化处理,1.3.4 刨切薄木,为增加装饰效果，常常对木材或板材进行浮雕。 对MDF进行浮雕加工时，需将板材加热（温度265。压力2.07Mpa，时间8s），使纤维软化以及木材中的化学物质流动，然后以受控的速率将浮雕模具压入被加工的板材中。保持压力直至木纤维固化并达到所需的浮雕深度，此时效果良好,1.3.5 浮雕工艺,在纤维板等人造板制造过程中，
4、常常需要对削片进行软化，以减少动力消耗和增加纤维韧性。 常用的软化方法：水煮或蒸汽处理，化学试剂软化,1.3.6 碎料成型,木段旋切前的软化 常用方法：水煮法，可加入一定量的化学软化剂，加快软化速度，提高旋切单板的质量,1.3.7 旋切单板,常用软化方法：水煮+碱处理、乙醇软处理或微波加热快速软化,1.3.8 木材切片,化学方法,物理方法,液氨法、氨水、氨气、联氨、尿素、乙二胺、碱液、碳酸氢钠、氢氟酸等,水煮 汽蒸 高频 微波加热,1.4木 材 软 化 的 处 理 方 法,将气干或绝干的木材放入-78-33的液态氨中（氨的沸点和冰点），浸泡一定时间后取出，等温度升到室温时，木材即已软化，可弯曲
5、成所需的形状，或进行压花、压缩等其他加工。然后在保持外界压力的条件下干燥木材，木材中所含的氨会全部蒸发，即可固定成型,1.4.1 化学软化木材处理方法,1.4.1.1 液氨,氨水处理是将含水率为80-90%的木材浸泡在25%的氨水溶液中，在常温常压下塑化，有的可长达十几天。处理时间取决于木材的树种和规格。塑化处理后在常温下加压8Mpa，然后加热干燥到含水率3-5%，可制成容重1.0-1.3g/cm3的压缩木，称为氨塑化压缩木，通常用阔叶材，以散孔材最好。 操作简便，处理效果好，但是花费时间太长，可用加温加压的措施来缩短浸泡时间,1.4.1.2 氨水,气态氨在气干材中的扩散和渗透速度由于全干材。
6、将气干材放入处理罐中，导入饱和气态氨（26时约0.1Mpa，5时约0.05Mpa），处理2-4h，具体时间根据木材厚度决定，弯曲性能约为1/4。用该法软化处理成型的弯曲木，其定型性能不如液氨处理。 处理技术简单，氨耗量少，在使用中塑化材不易翘曲变形，比较适于曲目家具的制造。,1.4.1.3 氨气,以上三种化学软化法都属于氨软化处理。氨软化处理木材时，其软化效果主要受时间、温度、压力等的影响,时间：软化木材所需的时间不单取决于反应所需的时间，而更重要的是由氨在木材中的扩散速率，即处理材的渗透性 温度：一方面降低温度加快氨的扩散，有利于纤维的膨胀和软化；另一方面，降低温度会严重抑制分子的运动，增加
7、刚性 压力：最重要的影响是加快木材的浸注速率。处理厚材的最佳方案是对木材抽真空，用氨气清除细胞腔中的空气，然后在氨本身的蒸汽压下进行浸注,用联氨浸渍木材可用各种浸注方法，在处理罐内放入木材，首先抽真空，然后吸入联氨溶液，加压浸注，在浸渍过程中，木材变软，再于80-100温度下加热10-30min，使其塑性继续增加；浸渍后木材可弯曲和压缩,1.4.1.4 联氨,原理与氨处理木材原理相似，主要利用了极性分子容易渗透到木材的特点 具体操作：将木材浸泡在50%尿素水溶液中，厚25mm的木材在温度18-20下进行浸渍处理10天后，在一定温度下干燥到含水率为20-30%，然后再加热至100左右，进行弯曲、
8、干燥定型。 在弯曲前将木材进入尿素溶液中煮15-20min可获得更好的弯曲效果,1.4.1.5 尿素,乙二胺不但能减弱非结晶区和结晶区表面的氢键作用，还能随着非结晶区表面的氢键的破坏而慢慢进入结晶区，最终使部分结晶区内的氢键减少，因此达到良好的软化效果,1.4.1.6 乙二胺,将木材放在10-15%氢氧化钠溶液或15-20%氢氧化钾溶液中，达到一定时间后木材即明显软化。取出木材用清水清洗，即可自由弯曲 碱液浓度对弯曲性能的影响最为显著 该法软化效果好，容易产生木材变色和塌陷，可用3-5%的双氧水漂白浸渍过碱液的木材，并用甘油等浸渍,1.4.1.7 碱液,用于竹材软化，不仅能时竹材快速软化，并有
9、助于竹材中的有机物更完全抽提，达到一定的防霉效果,适宜多种硬重木材的软化。极硬的木材，不考虑化学成分的影响，以氢氟酸-蒸汽喷蒸的化学物理软化法为好 适合于处理落叶松板材,能出树脂、缓解应力、软化木材、易于刨切,1.4.1.8 碳酸氢钠,1.4.1.9 氢氟酸,木材细胞壁的三种成分有各自的玻璃化温度。如果给予木材适当的水分和热量，尽管纤维素未发生变化，而木素、半纤维素一旦达到玻璃化温度，其弹性模量就迅速降低，木材即被软化，易于弯曲。水煮、高频、微波加热等物理软化都是基于这一原理 物理法软化木材：简单、实效、无毒、方便，在实际生产中应用广泛，单软化效果受树种限制，不够充分，或投资太大，能耗高,1.
10、4.2 物理软化木材处理方法,水热处理（蒸煮法）软化木材，主要是利用水对纤维素的非结晶区、半纤维素和木素进行润胀，为分子剧烈运动提供自由体积空间，靠有外到里逐渐对木材进行传导加热，一遍分子获得足够的能量以运动，从而软化木材,1.4.2.1 水热处理（蒸煮法）,水煮主要靠水的渗透作用提高木材含水率，同时提高温度软化木材 汽蒸法主要靠蒸汽温度软化木材,1.4.2.2 汽蒸和水煮,水煮和汽蒸法简单易行，在工厂中最为常见，其处理时间取决于树种、材料尺寸、处理温度及蒸汽压力等 蒸煮法软化木材，是水、压力和热对木材纤维素、半纤维素和木素综合作用的结果。但由于水分无法进入木材细胞壁纤维素结晶区，故水热处理软化木材常常未达到最佳效果,高频微波加热软化原理一样 影响高频加热的因素主要有功率密度、介质损耗因子、高频频率,1.4.2.3 高频、微波介质加热软化法,与传统的蒸煮软化相比，微波加热具有以下特点1、加热来自内部，升温速率迅猛，软化时间缩短2、处理过程的温度易于控制，木材能在最佳工艺条件下软化3、不容易引起含水率梯度,谢 谢！,
