木材干燥質(zhì)量對(duì)膠接界面的影響.pdf

1、在現(xiàn)代木材加工工業(yè)生產(chǎn)中,由于對(duì)膠粘劑的依賴性在不斷增強(qiáng),所以膠接質(zhì)量越來(lái)越成為影響木制品質(zhì)量的一個(gè)重要因素。對(duì)于膠接質(zhì)量的研究,很多學(xué)者做了大量工作。但是,對(duì)于木材干燥質(zhì)量對(duì)膠接質(zhì)量影響的研究卻是空白。
　　 不同干燥基準(zhǔn)和不同熱濕處理?xiàng)l件下,木材會(huì)有不同干燥質(zhì)量。木材干燥質(zhì)量指標(biāo)主要包括以下內(nèi)容:1)最終含水率;2)鋸材厚度上的含水率偏差;3)殘余應(yīng)力指標(biāo);4)可見干燥缺陷等。因?yàn)椴煌稍镔|(zhì)量對(duì)木材表面的性質(zhì)如潤(rùn)濕性、表面張

2、力、表面自由能、活性基團(tuán)的數(shù)量與性質(zhì)等,都會(huì)產(chǎn)生一定影響。因而會(huì)直接影響膠接界面的性質(zhì)。
　　 本論文主要探索了在不同的干燥質(zhì)量條件下,木材干燥質(zhì)量和表面性質(zhì)的變化,從微觀的角度分析這些變化對(duì)膠接界面產(chǎn)生的影響,從宏觀的角度建立膠接界面的情況與膠接力學(xué)強(qiáng)度的關(guān)系。從而說(shuō)明干燥質(zhì)量對(duì)膠接力學(xué)強(qiáng)度的影響,結(jié)合數(shù)學(xué)分析方法進(jìn)而提出改善膠接界面性能的理論依據(jù),以此來(lái)優(yōu)化木材的干燥工藝和干燥過程的控制,使干燥質(zhì)量能夠滿足膠接設(shè)計(jì)的要求。<

3、br>　　 本論文的主要研究結(jié)論如下:
　　 1、木材的含水率
　　 厚度上含水率偏差:厚度上含水率偏差,隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延長(zhǎng),呈現(xiàn)出波動(dòng)變化的趨勢(shì)。對(duì)于最終含水率較高(含水率高于當(dāng)?shù)仄胶夂蕰r(shí))的木材,其含水率偏差較大,隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延長(zhǎng),呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。在這個(gè)過程中,芯層含水率下降的速度為3.1％/天比表層含水率下降的平均速度1.47％/天快1.63％/天,這樣就會(huì)使芯層表層含水率迅速接近而使含水率偏差迅速減小;最

4、終含水率較低的木材,其含水率偏差較小。隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延長(zhǎng),呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。在這個(gè)過程中,芯層的含水率上升的速度為0.85％/天,比表層含水率上升的平均速度0.60％/天快0.25％/天,這樣就會(huì)使芯層表層含水率拉開距離使含水率偏差逐漸加大;前者厚度上含水率偏差在3～4天內(nèi)降到最小值;后者在3～4天上升到最大值;5～6天后,兩者厚度上的含水率偏差都趨于穩(wěn)定。
　　 木材表層含水率:高含水率的木材,木材表層的含水率,隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延

5、長(zhǎng),呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。低含水率的木材,木材表層含水率,隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延長(zhǎng),呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。最后都趨向于存儲(chǔ)環(huán)境下的平衡含水率。到了5天后趨向穩(wěn)定。
　　 當(dāng)木材含水率遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于使用環(huán)境下的平衡含水率時(shí),木材的吸濕性明顯降低,隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延長(zhǎng),不能吸濕到應(yīng)有的與平衡含水率接近的程度。厚度上含水率偏差波動(dòng)大約在1％左右的范圍內(nèi);木材表層的含水率,隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延長(zhǎng),總體呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)。
　　 2、木材干燥后應(yīng)力
　　

6、在干燥結(jié)束后,隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延續(xù),木材應(yīng)力總的變化趨勢(shì)是在增大。通常來(lái)說(shuō)呈現(xiàn)波動(dòng)變化的趨勢(shì):1～2天應(yīng)力在逐漸增大,第3天有所下降,4～5天繼續(xù)增大,6天以后趨于平穩(wěn)。這與木材的含水率的變化有著密切的關(guān)系。含水率變化,應(yīng)力也相應(yīng)變化;含水率穩(wěn)定時(shí),應(yīng)力也趨向穩(wěn)定。
　　 3、膠接強(qiáng)度(常態(tài)壓縮剪切強(qiáng)度)
　　 木材的剪切強(qiáng)度與木材膠接時(shí)含水率關(guān)系極密切,與木材膠接時(shí)的應(yīng)力也有一定的關(guān)系。應(yīng)力增加時(shí)剪切強(qiáng)度下降。應(yīng)力基本一

7、致時(shí),厚度上含水率偏差成為影響剪切強(qiáng)度的主要因素。當(dāng)木材厚度上含水率偏差增加時(shí),剪切強(qiáng)度減小。在含水率相同的條件下,厚度上的偏差越小,剪切強(qiáng)度越大;厚度上含水率偏差變化的速率對(duì)剪切強(qiáng)度的影響是:在速率方向相同的條件下,剪切強(qiáng)度有著相同的變化規(guī)律,并且,速率大的其剪切強(qiáng)度變化滯后于速率小的剪切強(qiáng)度的變化。含水率、含水率偏差和應(yīng)力在剪切強(qiáng)度上起了主要作用。
　　 4、木材表面潤(rùn)濕性
　　 木材干燥后,其接觸角隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延

8、長(zhǎng)都會(huì)增大。接觸角的余弦值會(huì)隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)而減小.木材的表面潤(rùn)濕性降低。木材表面潤(rùn)濕性受木材表層含水率變化的影響較大:表層的含水率變化劇烈。潤(rùn)濕性下降得就快;表層的含水率變化的平緩,潤(rùn)濕性下降的就緩慢。高含水率木材表面潤(rùn)濕性好于低含水率木材。在含水率相同條件下:采用較高溫度干燥的木材,木材表面潤(rùn)濕性低于采用相對(duì)低溫干燥的木材。
　　 5、木材表面自由能
　　 木材表面自由能隨著存儲(chǔ)時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)降低趨勢(shì)。這與木材含水

9、率變化有關(guān)有關(guān):高含水率木材的表面自由能要高于低含水率木材的表面自由能。
　　 6、木材表面活性基團(tuán)
　　 木材表面活性基團(tuán),隨著儲(chǔ)存時(shí)間的延長(zhǎng)有如下的變化:C1s的百分含量呈現(xiàn)出波動(dòng)變化的規(guī)律,通常來(lái)說(shuō)是先減小然后再增加然后再減小;氧的含量變化呈現(xiàn)一定的規(guī)律性,氧的含量從35％逐漸降低到27％,而后又增加到30％。最后趨于穩(wěn)定。N1s的百分含量比較少,呈現(xiàn)逐增加的漸波動(dòng)變化。
　　 7、膠接界面