![]() ![]() |
柚木家具彎曲構(gòu)件成型技術(shù)及產(chǎn)品優(yōu)化設(shè)計研究 柚木屬于世界公認(rèn)的珍貴木材,具有紋理美觀、氣味芳香、材質(zhì)優(yōu)良等特性,廣泛用來制造高檔木制品,但價格不菲,且天然林資源緊缺。我國于上個世紀(jì)60年代開始引種人工林柚木,目前種植面積較大,產(chǎn)量可觀。柚木為油脂性闊葉硬木材,常規(guī)技術(shù)難以彎曲,限制了應(yīng)用范圍及產(chǎn)品開發(fā)。針對此,本研究以人工林柚木為研究對象,采用軟化液浸漬-蒸汽協(xié)同軟化方法對工藝進(jìn)行研究,并獲得*佳的軟化工藝參數(shù)。同時,基于實木曲木家具的要求,系統(tǒng)研究了柚木彎曲構(gòu)件的軟化機(jī)理、彎曲機(jī)理和形變固定原因,解析柚木曲木家具彎曲構(gòu)件的成型機(jī)理。通過深入分析柚木曲木家具的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,并對結(jié)點進(jìn)行優(yōu)化,研究柚木曲木家具的*優(yōu)結(jié)構(gòu)。這對豐富實木彎曲成型理論、提高柚木的高附加值利用等方面具有重要的現(xiàn)實意義。主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)采用軟化液浸漬-蒸汽協(xié)同軟化方法對柚木進(jìn)行了彎曲,并圍繞家具用材的性能要求,對彎曲構(gòu)件的物理力學(xué)性能和膠合性能進(jìn)行分析。通過將環(huán)境友好的三乙醇胺(TEA)、氯化鈉(NaCl)和十二烷基苯磺酸鈉(SDBS)作為復(fù)配軟化液進(jìn)行真空浸漬,以飽和蒸汽為介質(zhì)對柚木進(jìn)行協(xié)同軟化彎曲,結(jié)果表明當(dāng)處理溫度為125C,處理時間為175 min,軟化液濃度為15%時,試件的彎曲性能(h/r)為1/9.26,軟化效果*佳。在干燥定型后,彎曲構(gòu)件的干縮性、濕脹性和弦長變化率等尺寸穩(wěn)定性得到一定改善,其順紋抗壓強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和硬度以及微觀力學(xué)性能呈小幅提升,而膠合性能有所下降,但能滿足家具制造和使用要求。(2)基于化學(xué)檢測與表征手段,闡明柚木的軟化機(jī)理,并根據(jù)柚木軟化的傳熱傳質(zhì)過程,構(gòu)建了軟化模型。通過對協(xié)同軟化處理柚木的化學(xué)成分分析發(fā)現(xiàn):軟化液不僅進(jìn)入到柚木纖維素、半纖維素和木質(zhì)素的非結(jié)晶區(qū),還能滲入到纖維素的結(jié)晶區(qū),并引起了主要化學(xué)成分的降解。同時在高溫蒸汽作用下,纖維素分子鏈之間距離加大、結(jié)合度降低,為柚木的軟化彎曲提供了空間與能量。
我要評論
|