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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變大,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過度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。