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木门产品中木材含水率标准探讨

更新时间:2009-03-28

研究表明,含水率与木材质量有着密切的关系,无论是过高还是过低都会影响到木材的加工性能,比如木材的干缩、变形等。因此,为提高产品质量,应根据需要制定严格的含水率标准。为确保产品质量,我厂制定了以下含水率标准:门窗口≤12%(特/高级)、15%(中级),胶拼零件≤10%(特/高/中级),其余品种≤10%(特/高级)、12%(中级)

近年来,随着企业的发展壮大,为提高生产制造能力,陆续引进了多台先进设备,生产能力不断加强,能够生产的产品类型越来越多样化,包括夹板门、防火门、实木门等等。所用材料也在发生变化,从以往的松木、水曲柳逐渐转变为胡桃木、榉木等多种材料。加工工艺也是日趋复杂,胶种类型也从以往的单一品种,发展到了拼板胶、贴木皮胶等。但是,有关含水率的标准却未做出任何改变,已跟不上产品加工的需要,在加工过程中出现了太多不符合原标准的木材,这就造成了一定的资源浪费,使得生产成本过高,企业效益无法得到保障。

随着产品类型的转变,对于含水率的划分也应随之做出调整,应根据材料、加工工艺的不同而对其进行更加规范的划定。因此,制定出符合生产实际的含水率标准,才能进一步提高产品质量,减少生产成本,扩大企业效益,增强产品的市场竞争能力。

木材的干缩,是因为其中包含的水分发生了蒸发,内部吸着水量减少,其间的水层越来越薄,互相间靠拢越来越紧密,从而导致木材的尺寸变小。研究发现,干缩也不是存在于整个蒸发过程,当含水率处在饱和点之上,自由水蒸发过程中,其尺寸并不会发生改变。一旦自由水完全蒸发,吸着水散失时,才会发生干缩。因此,对于木材含水率进行科学合理的控制,能够有效降低木材加工缺陷,改善木材性能。

当前来说,含水率的影响虽然有多个方面,但最主要是对木材胶合特性的影响,这会使得木材在后续的加工过程中发生变形,进而出现质量问题。目前,我厂使用到的胶合加工主要包括以下几种:榫之间的胶合(主要用到的是乳白胶);高频加工集成材(主要用到的是拼板胶)。

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总的来说,有关木材含水率的要求主要包括如下几种情况:(1)普通木材,比如门框、内部料等,对胶合性能的要求并不是很高,含水率应低于17%;(2)拼接用木材,比如集成材、门芯板等,使用冷压技术加工的材料,其含水率的要求是低于15%;使用高频拼板机的材料,最合适的含水率应在8%~12%之间,当然,也可结合现场需要控制到14%以下,此外,对含水率差也有一定要求,不能大于3%;(3)如果是门芯板、实木薄片,含水率应在8%~14%之间;(4)如果是阻燃浸泡材料,含水率应低于20%。

对于阻燃木材来说,处理前的含水率对于木材处理的吸收量有着比较大的影响,因此,对木材的含水率应做出一定的要求,不能大于15%。经过二次干燥后,含水率达到了12%以下,但在储存过程中,受到环境的影响,还是很容易吸入水分,这是因为材料的管孔已被填充的阻燃剂阻塞,水分更多的是以自由水的形态存在,因此,进入的比较容易,流失的也很快,并不会对木材质量造成过大的影响,所以,经阻燃材料后的含水率可达到20%以下。

同乳白胶相比,拼板胶对于含水率的要求更高一些,实践表明在8%~12%之间是比较合理的。当前,拼板胶多用于珍贵木材,有些是很难干燥的,因此,许多木材的含水率不符合8%~12%的要求(如榉木),多数在12%~16%,个别的超过了20%(如柚木)。对于人民大会堂踏步的加工,所用木材的含水率就比较高,最高达到了20%,但是投入使用后,并未发生普遍的开胶情况,仅出现个别裂缝。经研究,该部分相邻材料的含水率差很大,为4%~8%左右,因此可以认为,木材开胶主要是由含水率差引起的。同时,为了进一步研究影响榉木胶合质量的因素,进行实验分析,从得到的结果中可以对木材胶合性能的影响因素进行更为深入的探讨。实验结果表明,出现的质量问题主要是胶层开裂与榉木开裂,前者主要是由于加工生产中的不规范行为造成的,后者则是由木材的内部应力导致的,含水率在14%以下,对胶合性能未造成明显的影响。由此可得出以下结论:拼板胶的使用过程中,最合理的含水率为8%~12%,如果达到了12%~14%,也可以确保较高的胶合性能,基本上能够满足企业内部用集成材的需要。此外,要想提高木材的加工质量,除了对含水率的要求外,还要考虑到含水率梯度,也就是拼接木材之间的含水率差不能超过一定范围。

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使用乳白胶时,含水率应处在5%~12%之间;如果含水率过高,达到了12%~17%,则会大大增加固化时间;而超过17%,则会使胶合强度减弱。而乳白胶的使用,都存在着一定的外力(比如,榫结合等),时间的延长不会造成太大影响,因此,乳白胶的使用,最合理的含水率应在8%~12%之间,在某些特定情况下,含水率也可放宽至17%,甚至20%。

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参考文献

[1]成俊卿.木材学[M].北京:中国林业出版社.

[2]孙新民.木材工业实用大全(木材干燥卷)[M].北京:中国林业出版社,2003.

 
张峻峰
《门窗》 2018年第03期
《门窗》2018年第03期文献

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