木材在水熱處理時,首先通過加熱介質(zhì)把熱量傳導給木材表面,再由木材表面以導熱方式向木材內(nèi)部傳導,使其內(nèi)部達到所要求的溫度。由于木材是多孔性物質(zhì),導熱性不良,且具有各向異性的熱傳導性能和熱脹冷縮性,故在木材水熱處理的“不穩(wěn)定導熱”過程中,容易出現(xiàn)沿直徑方向的溫度不同,甚至出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。因此,要掌握好木材熱處理工藝,以確保木段熱處理的質(zhì)量。
(1)加熱溫度及加熱介質(zhì)溫度木段水熱處理溫度對單板質(zhì)量影響很大。溫度過高,木材塑性太強,木纖維韌性太大不易切斷,單板表面容易起毛,影響光潔程度;溫度過低,木材塑性不足,單板表面裂隙加深,降低單板強度和表面光潔程度。
塑面模板用料木段水熱處理時的溫度應根據(jù)具體情況而定,一般硬材要求的溫度比軟材高,旋制厚單板比旋制薄單板高,陸貯木材比水貯木材高。含水率高則加熱溫度可低些,只有這樣做出來的塑面模板價格才能夠高。
木段熱處理時以木芯表面溫度達到要求為準。實踐經(jīng)驗認為膠合板生產(chǎn)中一些常用樹種的木芯表面溫度在下列范圍較為合適:根木25-35℃,水曲柳、榆木45-55℃,樺木、柳樓30~40℃,落葉松45-50℃,阿必東55-60℃,馬尾松55-60℃,楊木10~20℃。旋切薄單板時溫度可取下限,制厚單板時可取上限。
加熱介質(zhì)的溫度一般比木段所要求加熱的溫度高10~20℃左右,介質(zhì)溫度范圍如下:極木50~60℃,落葉松65-85℃,水曲柳、榆木60-80℃,紅阿必東80~85℃,樺木、柳按50~60℃,馬尾松75-85℃,楊木20~30℃。
(2)木段熱處理過程 熱處理非冰凍材時,加熱介質(zhì)的溫度變化分為介質(zhì)升溫、保溫、自然冷均溫三個階段;熱處理冰凍材時,加熱介質(zhì)的溫度變化,基本上與非冰凍材相似,僅增加了一個融冰段。
1冰凍材的融冰階段木段在融冰階段不宜采用過高的水溫,一般為30~40℃,漫泡時間一般達8h以上,應視木段初溫而定。硬闊葉材如水曲柳,即使不冰凍也要先放在溫水中漫泡8h以上,以免加熱過程中產(chǎn)生端部開裂。
2 介質(zhì)升溫階段 一般闊葉材(陸貯材)從水溫 40℃ 升到規(guī)定的介質(zhì)溫度,約需6-10n(升溫速度約為2-3℃C/h);水貯材升溫速度可稍快一些,約5h左右。密度大的木材升溫時間要長一些。針葉材的升溫速度快一些,一般為5-6℃Cm(約為7-8h),而闊葉材的升溫速度慢一些。
3保溫階段在此階段內(nèi),木段內(nèi)部的溫度較前階段上升迅速,直至達到所要求的溫度。所需加熱時間與木段的直徑、密度、含水率、介質(zhì)的溫度和要求木芯表面所加熱的溫度等因素有關,一般用來驗方法來確定。表1-6列出了常用樹種冬天保溫時間。
④自然冷卻均溫段當木芯表面達到要求的加熱溫度后,木芯以外部分已超過合適的旋切溫度,如立即從蒸煮池內(nèi)取出,突然冷卻易產(chǎn)生內(nèi)應力,從而導致開裂。因此,在熱處理結束之后,還需要在煮木池中存放一段時間,使木段內(nèi)外溫度趨于一致后再取出。
(3)木段蒸煮池 木段蒸煮池是用鋼筋混凝土做的長方形池子。其長度可根據(jù)場地和生產(chǎn)情況確定,寬度一般根據(jù)木段的長度確定,深度不超過3m。蒸煮池的底部兩側裝有蒸汽管,通入蒸汽加熱。池頂用蓋蓋緊,池蓋周圍及漏汽處用毛氈填塞,防止蒸汽外泄。木段蒸煮池的上方裝有吊車,用其裝卸木段。
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