第六章木材的流通加工課時：41/20/20241知識目標·了解木材的構(gòu)造、物理性質(zhì)及常見缺陷；·熟悉原木的鋸解與制材工藝；·掌握木材的枯燥、阻燃、防腐技術(shù)；·熟悉木材的強化、軟化技術(shù)。技能目標·能夠運用所學木材知識對木材進行恰當?shù)牧魍庸ぃ弧つ軌蚪Y(jié)合環(huán)境及技術(shù)條件，有效地選擇合適技術(shù)對木材進行加工。1/20/20242樹木由樹干、樹冠和樹根三局部組成。樹干是樹冠與樹根之間的局部，是構(gòu)成木材的主要局部。樹干由樹皮、形成層、木質(zhì)部〔即木材〕和髓心組成。一、木材的構(gòu)造

第一節(jié)木材概述1/20/20243〔一〕含水率含水率是指木材中水重占烘干木材重的百分數(shù)。木材中的水分可分兩局部：一局部存在于木材細胞的胞壁內(nèi)，稱為吸附水；另一局部存在于細胞腔和細胞間隙之間，稱為自由水〔游離水〕。木材在大氣中能吸收或蒸發(fā)水分，與周圍空氣的相對濕度和溫度相適應(yīng)而到達恒定的含水率，稱為平衡含水率。常見的木材含水率的測定方法有兩種：稱重法和電測法。二、木材的物理性質(zhì)1/20/20244〔二〕密度木材的重量和體積均受含水率影響。木材的密度受木材含水率的制約。絕干密度：木材經(jīng)過人工枯燥，使含水率為零時的木材密度。根本密度：木材的絕干質(zhì)量除以飽和水分時木材的體積。氣干密度：木材經(jīng)過自然枯燥后的木材密度。1/20/20245〔三〕脹縮性脹縮性是木材固有的特性，是指木材吸收水分后體積膨脹，喪失水分那么收縮的特性。木材的濕脹性在不同的方向上是不一樣的，其中弦向最大，其次是徑向，最小的是縱向?？v向脹縮率約為0.1%，徑向脹縮率約為3%～6%，弦向脹縮率約為6～12%。木材的干縮濕脹隨著樹種、密度等的不同而不同。1/20/20246〔四〕力學性質(zhì)抗壓強度：木材的順紋抗壓強度很大，常常被用做木樁等支撐件；木材的橫紋抗壓強度只有順紋抗壓強度的15%～20%。抗剪強度：木材的順紋抗剪強度只有順紋抗壓強度的15%～30%，而木材的橫紋抗剪強度更低，一般只有順紋抗剪強度的一半左右，截紋抗剪強度大約是順紋抗剪強度的3倍?？估瓘姸龋耗静牡捻樇y抗拉強度要高于橫紋抗拉強度?？箯潖姸龋耗静牡目箯潖姸冉橛诳估瓘姸群涂箟簭姸戎g。木材的抗彎強度是順紋抗壓強度的1.5~2倍，而順紋抗拉強度那么約為順紋抗壓強度的3倍。1/20/202471．天然缺陷木材的天然缺陷主要指的是木節(jié)、斜紋理以及因生長應(yīng)力或自然損傷而形成的缺陷。2．生物缺陷木材的生物缺陷主要指的是由于生物原因產(chǎn)生的木材缺陷，主要有變色、腐朽和蟲蛀等。3．加工缺陷木材得加工缺陷是指木材在加工過程中所造成的木材外表損傷，主要有缺棱和鋸口等缺陷。三、木材的缺陷

1/20/20248第二節(jié)原木的鋸解與制材一、制材所用設(shè)備帶鋸機是將一條開出鋸齒的無端鋸條繞在兩個高速旋轉(zhuǎn)的鋸輪上，用以鋸割木材的機械。

1/20/20249圓鋸機用圓鋸片做鋸具，圓鋸片周邊開齒，環(huán)繞鋸軸轉(zhuǎn)動以鋸解木材。1/20/202410框鋸機又稱排鋸機、闖鋸機，是將多根鋸條張緊在鋸框上，由曲柄〔或曲軸〕連桿機構(gòu)驅(qū)動鋸框做上下或左右的往復(fù)運動，使裝在鋸框上的多根鋸條對原木或木方進行縱向鋸切的機械。1/20/2024111.工藝流程在露天倉庫、水上作業(yè)場及原木楞場儲存的原木水運或陸運到材→驗收、出河〔陸運為卸車〕→造材、選材、歸楞→原木預(yù)先區(qū)分→調(diào)頭、截斷→剝皮、整形、沖洗、金屬探測→用運輸鏈把原木送進車間→按原木鋸剖→半成品再剖分→毛邊板裁邊、材頭截齊。2.制材下鋸法毛板下鋸法、毛方下鋸法、徑切板下鋸法、弦切板下鋸法、小徑級原木桔瓣形下鋸法、原木缺陷集中下鋸法、原木缺陷剔除下鋸法、理論最高出材率下鋸法。二、制材工藝1/20/202412第三節(jié)木材的改性技術(shù)一、木材的枯燥技術(shù)1．大氣枯燥2．熱風枯燥3．蒸汽枯燥4．除濕枯燥5．太陽能枯燥6．真空枯燥7．高頻電流枯燥1/20/202413〔一〕木材阻燃劑木材阻燃劑是一類能賦予可燃材料以難燃性質(zhì)的化學物質(zhì)。木材阻燃劑的品種多樣，主要由含有磷、氮、硼和鹵素的化合物或混合物組成。含鹵素的阻燃劑在燃燒時會產(chǎn)生強腐蝕性的有毒氣體，同時煙密度較大，近年來含鹵的阻燃劑應(yīng)用逐漸減少，含有磷、氮、硼元素的阻燃劑是木材阻燃劑的主體。無機木材阻燃劑有機木材阻燃劑其他木材阻燃劑二、木材的阻燃技術(shù)1/20/202414〔二〕木材阻燃機理物理機理：〔1〕阻斷空氣與木材的接觸，從而抑制甚至阻斷燃燒，如通過形成厚的不燃涂層或不燃的熔融物膜來阻斷空氣與木材的接觸?！?〕阻燃劑分解產(chǎn)生水等不燃性氣體，稀釋空氣和木材熱解的揮發(fā)性可燃物，從而抑制燃燒?！?〕阻燃劑在熔化或分解的過程中會吸收大量的熱，從而降低了木材的溫度，進而抑制其熱解和進一步的燃燒。1/20/202415化學機理：〔1〕自由基捕獲機理，即阻燃劑的熱分解產(chǎn)物能夠與燃燒反響鏈中的·OH等活性自由基反響，生成穩(wěn)定產(chǎn)物和活性低的自由基，這有利于抑制并終止燃燒反響的進行。鹵系阻燃劑主要通過自由基機理發(fā)揮作用?！?〕阻燃劑或其分解產(chǎn)物改變或影響木材熱解反響的途徑，降低可燃性揮發(fā)產(chǎn)物的生成或者促進炭的生成，這將降低木材燃燒釋熱速率，減少熱釋放量，從而實現(xiàn)阻燃。1/20/202416〔三〕木材阻燃工藝阻燃工藝的阻燃有效性不僅取決于阻燃劑的性能和用量，而且還與阻燃劑在木材中的分布狀態(tài)有關(guān)。阻燃處理工藝的主要任務(wù)就是要解決如何使阻燃劑均勻地分布到木材中一定深度的方法和工藝過程問題。1、外表噴涂法2、溶液浸注法3、阻燃劑添加法4、化學改性法1/20/202417三、木材的防腐技術(shù)〔一〕木材腐朽的原因及防腐機理木材的腐朽主要是由真菌中的木腐菌所引起的。木腐菌大致可分為褐腐菌、白腐菌及軟腐菌。褐腐菌主要分解木材中纖維素和戊聚糖，幾乎不分解木質(zhì)素，木材腐朽后呈褐色；白腐菌主要分解木質(zhì)素，也能少量分解纖維素和戊聚糖，腐朽后木材呈白色；軟腐菌分解木材纖維素，使木材質(zhì)量減少，木材表層變軟，對木材表層危害較大。1/20/202418引起木材腐朽的主要條件：營養(yǎng)：木腐菌的生長需要木材中的纖維素、半纖維素和木質(zhì)素。水分：多數(shù)真菌在木材中適合的生長環(huán)境的含水率為35%～60%。溫度：真菌可以在較大的溫度范圍內(nèi)生長，但溫暖潮濕的環(huán)境最適合真菌生長，適宜的溫度范圍為25～40℃?？諝猓耗静暮屎芨邥r木材內(nèi)部就會缺乏氧氣，從而抑制真菌生長。真菌生長所需的最低空氣量為木材體積的5%。傳染：很多中真菌的孢子是通過空氣傳播的，菌絲是靠接觸傳染的，木材的生物結(jié)構(gòu)和解剖特性適合微生物棲息繁殖。pH值：木腐菌一般喜于弱酸性〔pH值介于4.5~5.5之間〕介質(zhì)中繁殖和發(fā)育。1/20/202419〔二〕木材防腐劑1.水載型木材防腐劑水載型木材防腐劑以水作溶劑，本錢低；處理材干凈，無刺激性氣味，不增加可燃性，不影響木材的膠合和油漆性能；但木材易造成處理后膨脹、枯燥后收縮，而且抗流失性差。2.有機溶劑型木材防腐劑有機溶劑型防腐劑抗腐力強；注入木材容易；耐腐性能穩(wěn)定，耐水性能較強；處理后的木材各項性能根本保持不變，不影響其機械強度；對金屬沒有腐蝕性。3.油類木材防腐劑油類防腐劑對大多數(shù)危害木材的腐朽菌、昆蟲、白蟻等都有良好的預(yù)防和毒殺作用；耐水性能強；資源豐富，制作本錢低。1/20/202420〔三〕木材防腐處理工藝 1．木材防腐預(yù)處理去皮：由于樹皮中含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)，可以為木腐菌的生長提供優(yōu)良的營養(yǎng)、水分，所以對于剛伐下的木材應(yīng)當去皮以利于保存枯燥：對木材枯燥處理后再經(jīng)防腐處理，能保證木材內(nèi)部也不發(fā)生腐朽；木材含水率對防腐劑的注入量有很大影響；防腐劑會隨著水分蒸發(fā)而被帶到材面析出，影響防腐效果，因此需要對木材進行預(yù)枯燥刻痕：刻痕可提高防腐劑的滲透深度和分布的均勻性，同時也可以減少木材的開裂，增加氣干速度，尤其是采用減壓枯燥時，可大大提高枯燥速度。1/20/2024212.木材防腐處理〔1〕浸漬處理法〔2〕涂刷處理法〔3〕冷熱槽法〔4〕雙劑擴散法〔5〕加壓處理法〔6〕雙真空法〔7〕兩次氣體處理法〔8〕超臨界液體處理法1/20/202422四、木材的強化技術(shù)

〔一〕浸漬強化木材在水溶性低分子量樹脂的溶液中浸漬時，樹脂擴散進入木材細胞壁并使木材增容，經(jīng)枯燥除去水分，樹脂由于加熱而固化，生成不溶于水的聚合物，這樣處理的木材稱為浸漬木。1．真空、加壓浸注法2．超聲波法3．預(yù)抽提法1/20/202423〔二〕壓密強化壓密強化是通過軟化、壓縮、定形的工藝過程，使軟質(zhì)木材的密度〔或外表密度〕和強度〔或外表硬度〕得以提高，從而到達木材強化目的的方法。1．普通壓縮木2．外表壓密木材1/20/202424〔一〕化學軟化法用化學軟化法處理木材，可以使木材軟化充分，且不受樹種限制，是一種實用性、可行性強的木材軟化法。但由于化學藥劑往往有毒，需要密封軟化處理木材，故對設(shè)備要求高，投資大。1.液氨法2.氨水法3.氨氣法4.聯(lián)氨法5.尿素法6.堿液法五、木材的軟化技術(shù)1/20/202425〔二〕物理軟化法1.水熱法：水熱法主要有水煮和氣蒸兩種方法。水煮法主要是靠提高溫度和靠水的滲透作用提高木材含水率來軟化木材。汽蒸法主要靠蒸汽溫度軟化木材。2.高頻介質(zhì)加熱法：高頻介質(zhì)加熱法是將木材置于高頻振蕩電路工作電容器的兩塊極板之間，加上高頻電壓，即在兩極板之間產(chǎn)生交變電場，使得木材內(nèi)部的極性分子基團和水分子呈偶極子快速反復(fù)取向運動，分子之間產(chǎn)生強烈內(nèi)摩擦轉(zhuǎn)換為熱能，使木材加熱軟化。3.微波加熱法：微波加熱法是在頻率為〔915±25〕Hz或〔2450±50〕Hz的電磁波照射下對木材加熱以軟化木材的方法。1/20/202426本章首先簡要介紹了木材的構(gòu)造，對常用的木材的物理性質(zhì)進行了闡述，對常見的木材的缺陷進行了分析