传统家具用材尺寸稳定性处理技术研究开题报告

1. 研究目的与意义

木材是一种优良的可再生的工业原料，强重比高，视觉环境特性好，具有一定的温湿调节功能，但也存在尺寸稳定性差、易腐朽等缺陷。木材热处理技术能够增强木材的原有的视觉环境特性，并能缓解尺寸稳定性差、易腐朽等缺陷，令低劣材高值化。

通过一系列改性技术,对木材进行物理、化学处理,可以改善和克服木材干缩湿胀大、尺寸稳定性差、易变色、易燃、不耐腐、不耐磨等缺陷,同时赋予木材某些特殊的功能,使低档木材高档化,有效地利用木材,延长木材的使用寿命。

由于传统家具的市场份额增加，传统用材中热带硬木质量要求高，密度大，难以干燥，而且收缩膨胀率大，所以希望能找到一种方法提高传统用材的产品质量。

2. 国内外研究现状分析

成材在石蜡油中的干燥，属于液体干燥法的范畴。就是将成材浸沉在既不吸收水分又不带有水分的石蜡油（嫌水性液体）中，在油温超过水的沸点温度的条件下，使木材水分沸腾汽化，形成蒸汽，并在木材内部所形成的超出压力的作用下，克服上面液体层的阻力，排到大气中去。它与用一般的扩散和蒸发方式排除木料水分的空气对流干燥相比，有着很大的区别。

在石蜡油中干燥时，木料内部发生的超出压力，与石蜡油的温度、木料的尺寸和构造特征有关。在对气体的渗透性比较好的木材内，所发生的超出压力并不很大，水分沸腾时所形成的蒸汽能够比较自由的向外排出。反之，对于渗透气体比较缓慢的木料，所形成的蒸汽先是大量的聚集在细胞腔内，直等到压力达到可以克服沿着木材移动和通过液体层的阻力的时候才向外排出。

石蜡油干燥时，木材内部水分的移动是由水蒸气的移动来决定的。温度高，木料内部的压力大，因而干燥速度快，干燥时间短。在干燥过程中，木料厚度上的含水率梯度较大，常引起内应力。应力的性质与在气流对流干燥时所发生的相同。至于木料的干燥质量，针叶树材及散孔阔叶树材在130~140℃的介质温度下进行干燥并无裂隙，质量较好；对于环孔阔叶树材，就不能保证获得满意的质量。

3. 研究的基本内容与计划

采用单因素试验方法对红木进行石蜡热处理研究,选用温度、时间两个因素,比较石蜡处理和未处理红木的载蜡量、吸湿最终含水率、线性吸湿膨胀率。

试验方法：

1）将所有试件放入干燥箱中以103℃2℃干燥至绝干，用游标卡尺测量试件的径向尺寸、弦向尺寸、轴向尺寸，并用天平称重。

2）将试件分组，并分别以一定的温度和时间在石蜡中进行热处理，处理条件如表3.1所示。取出后冷却至室温去除表面多余的石蜡，用游标卡尺测量试件的径向尺寸、弦向尺寸、轴向尺寸，并称重。

各组试件用石蜡处理的温度、时间

3）将试件放入恒温恒湿箱内（干球温度50℃，相对湿度90%），每隔十二小时测量试件质量至质量基本恒定，测出最终质量及最终的径向尺寸、弦向尺寸、轴向尺寸。

4）计算处理后试件的载蜡量、最终吸湿含水率和尺寸稳定性，并进行对比分析。

计算方法如下：

（1）载蜡量

A----载蜡量（g/m2)

M2----石蜡处理后质量(g)

M1----绝干质量(g)

S----面积(m2)

长试件的吸蜡量为M长，长试件侧面面积为A长侧；短试件的吸蜡量为M短，短试件侧面面积为A短侧。

侧面载蜡量S侧（g/m2）=（M长-M短)/（A长侧-A短侧）

M侧=S侧A侧

端面载蜡量S端（g/m2）=（M长-M侧）/A长端

（2）吸湿最终含水率

B----吸湿最终含水率(%)

M2----石蜡处理后质量(g)

M3----最终质量(g)

（3）尺寸稳定性

尺寸稳定性主要检测试件线性吸湿膨胀率，公式如下：

C----吸湿膨胀率(%)

L1----吸湿后尺寸(mm)

L2----处理后尺寸(mm)

4. 研究创新点

红木作为一种高价值材料，正越来越多得受到家具行业的青睐，其机械化水平不断提高。而红木干燥却由于其材性的影响进展缓慢，如果能找到一种比较适合的热处理工艺路线，将对提高其尺寸稳定性，为生产高品质、高附加值传统家具产品提供技术方案。将运用于普通木材的石蜡热处理方法运用于红木家具的制造当中，研究其热处理的合理参数，并尝试运用与实践生产中。对推动传统家具产业发展有重要意义。