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在木材干燥过程中,如果木材内存在比较大的含水率梯度,干燥速度过快时,就会使木材产生应力和变形

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在木材干燥过程中,如果木材内存在比较大的含水率梯度,干燥速度过快时,就会使木材产生应力和变形

发布日期:2017-03-15 16:35 来源: 点击:

在木材干燥过程中,如果木材内存在比较大的含水率梯度,干燥速度过快时,就会使木材产生应力和变形。

含水率分布不均匀会引起木材产生暂时的应力和变形,等含水率均匀后,其应力和变形随之消失,这个应力叫做含水率应力,变形叫做含水率变形或弹性变形。

这说明木材具有弹性,除此而外木材还具有塑性。在含水率应力与变形持续的期间,由于热湿的作用,木材的外层或内层发生塑性变形,使得在含水率分布均匀后,塑性变形的部分不能恢复到原来尺寸,也不能减少到应当干缩的尺寸,并且保持着一部分应力,这种变形叫做残余变形,这种应力叫做残余应力。重庆木材加工

在木材干燥过程中,全应力影响木材的质量。干燥过程结束后,继续影响木材质量的是残余应力。为此,残余应力越小越好。

应力在木材干燥过程中的变化可分为四个阶段,即干燥刚开始阶段、干燥初期阶段、干燥中间阶段及干燥终了阶段。

(1)干燥刚开始阶段。此时木材内外各部分都还没有发生干缩,木材内不存在含水率应力和残余应力。


(2)干燥初期阶段。此时木材的心层还保持着比较高的含水率,而木材表层的自由水在迅速蒸发,随着水分蒸发的深入,吸着水也在逐步排出,与此同时,木材表层开始干缩,心层还没有干缩。心层受到表层的压缩,表层受到拉伸。

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所以,木材干燥初期阶段的内应力是表层受到拉应力、心层受到压应力,这种应力是由木材的含水率梯度造成的。虽然木材内部的水分移动要借助于含水率梯度,允许这种应力在一定时间内存在,但它不宜过大和时间不宜过长,否则将引起木材的表面干裂。在这个阶段要充分利用木材的含水率梯度,但不能使木材应力过大。


(3)干燥中期阶段。此时木材内部的含水率已下降到纤维饱和点以下。假如在干燥初期阶段对被干木材没有进行热湿处理,则木材表层已失去正常的干缩条件而固定于伸张状态。

此时尽管木材心层的含水率高于表层的含水率,但是心层木材干缩的程度类似于表层木材在塑化固定前所产生的不完全干缩。木材的内部尺寸与外部尺寸暂时平衡,因此木材的内应力也暂时处于平衡状态。


在这个阶段,木材内部的水分向表面移动的距离加长,木材干燥更困难、更缓慢。如果木材的表层干燥过快,心层的水分来不及移动到表层,就会造成木材外部很干、内部很湿的所谓“湿心”。


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