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幹燥過程中產生幹燥缺陷的原因是什麽

在木材幹燥過程中會產生各種缺陷,這些缺陷大多數是能夠防止或減輕的。變形大體上是由樹種、材料等級等因素而決定的;塌陷容易發生在某些樹種靠近髓心的徑向材上;開裂在幹燥初期出現的是端麵開裂和表麵開裂,幹燥後期發生內部開裂。表4-1列出了幹燥過程中容易產生的各種缺陷。
    (1)初期開裂:幹燥初期的開裂有兩種,即端麵開裂和表麵開裂。端麵開裂多數是製材前原木的生長應力和幹縮出現的裂紋。當幹燥條件惡劣時會發生的新的端裂,而且使原來的裂紋進一步擴展。表麵開裂會從木材端麵延伸到內部。厚度2厘米以下的板發生幹燥初期的表麵開裂較厲害,厚度1厘米以下的板材幾乎沒有。表麵開裂的原因是因為表層幹燥後要收縮,但受到了內部的約束。與其有關的因子是木材的幹燥條件、幹縮率、水分移動的難易程度以及材料抵抗變形的能力等。在同一幹燥條件下,木材的密度越大,越容易產生開裂;弦向材寬度方向的幹縮量約是徑向材的2倍,所以弦向材容易發生表麵開裂。幹燥溫度和表麵開裂關係密切。在0-5℃的低溫時容易發生開裂,其主要原因是溫度低、水分擴散係數小、含水率梯度大。所以冬季自然幹燥時,應盡量避免將易開裂的木材暴露在強烈的北風中。溫度在50℃以上幹燥木時,也容易發生表麵開裂。對容易發生細胞塌陷的樹種,用60-75℃進行緩慢幹燥,若幹濕球溫度差急劇增大,容易發生表麵開裂。在一定的溫度條件下,對細胞塌陷小,但容易開裂的木材幹燥時,溫度高,容易開裂。因此就該選擇適合的幹燥條件,防止木材發生初期開裂。
    (2)塌陷:所謂塌陷主要指因細胞的極端變形使木材出現了異常變形,它是由於細胞腔產生了因水分的變化引起的拉力與壓應力的原因。一般含水率高的木材,幹燥初期若溫度過高時容易發生塌陷。根據樹種不同,塌陷集中的部分會出現板麵的凸凹不平現象。為了避免產生這種缺陷,對於塌陷大的樹種,可經過一段時間的氣幹或用低溫進行幹燥。
    (3)內部開裂:幹燥厚度1厘米以下的薄板或用氣幹的方法,幾乎不會發生內部開裂。內部開裂是表麵開裂向內發展之後,表麵開裂閉合而形成的,也有表麵沒有裂紋隻在內部發生開裂的情況。
    弦向材的內裂發生在幹燥末期,是因為內層沿寬度方向收縮比表麵大的原因。內部開裂與幹燥溫度的關係很大。一般幹燥初期溫度較低(50℃左右),表層細胞發生塌陷困難。但是,木材內層在含水率高的狀態下長期受熱,隨著幹燥的進行,幹燥溫度逐漸地上升,細胞塌陷也就加大。所以大多數厚板因內部受熱時間的加長,而容易發生內部開裂。另外,如果幹燥初期幹濕球溫差大,表層張應力就大,再加上內部細胞如果有塌陷,也容易產生內部開裂。
    (4)變形:被幹木材的變形主要有橫彎、縱彎、扭曲和翹曲等幾種,主要原因是各部位的收縮不同、不同組織間(如木射線與纖維素、心邊材)的收縮差及其局部塌陷而引起的。
    (5)變色:木材經幹燥後都不同程度地會發生變色現象,有的比較嚴重。變色有兩種:一種是由於變色菌、腐朽菌的繁殖而發生了變色;一種是由於木材中含有的成分在濕熱狀態下酸化而造成的變色。用高溫幹燥含水率高的木材時往往會使木材的顏色加深或變暗;有時也會因噴蒸處理時濕度過大或幹燥室長期未清掃而使木材表麵變黑。

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