分析木材干缩湿胀对实木家具设计的影响

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分析木材 干缩湿胀对实木家具设 计 的影响
王 传 玺 （ 黑龙 江 省松 花 江林 业 管理 局 科技 推 广 站 ， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ １ ）
摘 要： 在进行 实木 家具的设 计工作时 ， 木材 的特殊 性能是不可忽视的一个最 重要 的 因素 ， 木材的收缩和膨胀性 能对 家具木材结构 强度 、 耐久性 、 稳 定性 的影响是最 大的 。由木材膨胀和 收缩 引起 的家具的主要质量 问题是 ： 家具版型的开裂现 象、 样板接合处粘接失效、 主 体框 架变形松散 、 主要的活动部件 出现卡 死现 象等 。本文结合现 实实践 工作 中对于一些具体 问题 的分析和思考 ， 主要探讨和剖析 了木材 干缩湿涨现象对对实木 家具设计 的影响 因素。 关键 词 ： 木材加工 ； 干 缩 湿涨 现 象 ； 家 具设 计 克服木材 加工过程 中的木 材干缩湿胀 现象是保证 木制 品质量 密度大 ２ － ３ 倍 。如马尾松木材 晚材率与其横纹干缩 间的关 系， 随着 径 弦向干缩 率直线增加 ， 并且弦 向干缩始终大 于径 的重要环节。 克服木材干缩湿胀现象不仅是木制 品材料加工过程中 晚材率 的增大 ， 晚材分别测定的结果 ， 早材 、 晚 重要 的和关键的步骤 ， 而且涉及 到如何合理利用 木材资 源 ， 并 延长 向干缩 。有些树种为分离后 的早材 、 木制 品的整体使用寿命 ， 从 而实现最大程度 的节 约木材材 料 ， 节约 材弦向干缩也大 于其径 向干缩 。 这也反映出密实程度大 的晚材干缩 性， 要 比密实程度小 、 松软 的早材干缩大得 多。 木材的顺纹干缩与此 森林资源 ， 达到保护环境 的的 目的 。 １ 消 除木 材 干 缩湿 涨 现 象 对 于 家 具 设 计 的 重 要 作用 相反 ， 即木材顺纹干缩率与密度成反 比。 当晚材率增加时 ， 顺纹干缩 木材 材料的干缩湿涨 现象是木质 材料在遇水 后普遍表 现 出来 减 小 ， 即木 材 密 度 愈 小 ， 早材相应增 多 ， 顺 纹 干 缩 亦 因而 愈 大 。之 所 的一个现象 ， 木材的这一性质 现状 的出现严重影响了木制材料家具 以如此变异 ， 为早材 次生壁 的中间层较薄 ， 微纤 丝的排列相对 的成 或工具在使用过程 中的性能稳定 ， 妨碍了木材使用过程 中对工作效 较大角度 ， 木材顺纹干缩与此角度成正 比， 所 以早材率越大 ， 木材顺 率提 高的作用 。 木材 的使用跟我们 的生产生活以及工农业生产都有 纹干缩也越大 ； 晚材率大 ， 木材顺纹干缩小。 ３ ． ４ 树 干中的部 位树 干中近髓 心的木材 ， 其纵 向干缩率大 ， 径 向 着极为密切 的联 系 ， 鉴 于我国木材总量大 ， 但木 材资源人 均 占有量 仅仅为世 界平均水平 的三分之一 的现状 ， 我们更应该思考如何 降低 干缩与弦向干缩 小 ；而远离髓 心的和近树皮处 的木材纵 向干缩小 ， 木材 资源的浪 费程度 ， 合 理利用现有 的木材资源 。 所 以说 ， 研究考察 径 向干缩与弦向干缩小 。 这种变化与木材密度和纤丝角度 随年龄变 木材 的干缩湿涨现象对 于提高木材利用率 ， 防止 因此现象造成 的木 化规律有关 。 材浪费现象 ， 加强森林 资源 的保护 ， 以及维护 生态环境 的健 康可持 ４ 干缩 湿 胀 现 象 对 木 材 使 用 过 程 中 的影 响 分 析 及解 决措 施 ４ ． １ 木 材干缩湿胀对样接合的影响及榫 的尺 寸设 计。现代家具 续发展 ， 具有至关重要的作用 。 ２ 木 材 千 缩 湿 胀 的 基本 特性 设计过 程中 ， 引入 了先进 的设计理念 ， 实木 家具一般情况 使用深度 木质 材料 的干缩湿膨胀 的整体 的基本 特征为 ： 当木材 的含水率 插入 的处理方法 ， 其方 向是水平 的， 宽度方 向是纵 向， 厚度方 向为横 在不 高于木材质 的纤维饱 和点 时 ， 由于木材含水量随着外界各种 因 向； 桦头 的长度方 向是垂直 向上设计 的， 宽度和厚度 方 向为横 向行 素的变化 而变化 ， 造成木材（ 水分 和木材解 吸 ） 随含水量 的大小变化 进 。根据木材干缩湿胀率的不同和以及木材材质不同的特点 ， 将连 而 自身体 积进行改变 ， 木材的干燥收缩现象是所有木材都具备 的一 接强度 的整体实力和粘接规则实现高强度的粘接力度 ， 在粘头部厚 种特性 ，其 干缩 湿涨率 的大小 因其树种质地 致密性大小 而各有不 度方 向上应该依据木材 的干缩湿胀率 的不 同以及木材质 地的不 同 同。这是 比纵 向横 向 ， 横 向径 向比切线方 向大 的所有方 向都会有此 确定方 向 ， 应该 采用间隙配合 的设计 技术进行 ， 采用此种 方式 以保 次 现 象 。 由 于不 同种 类 的木 质 材 料 的 ， 干 收缩 率 也 不 同 。 证家具在使用 中减少质量问题 的发生 。 纵向干缩是沿着木材纹 理方 向的干缩 ，其收缩率数值较小 ， 仅 ４ ． ２ 减 小板件开裂 的拼板结构设计。家具 中如台面板 、 隔板 或搁 为０ ． １ —０ ． ３ ％， 对木材 的利用影响不大。横纹干缩 中， 径 向干缩是横 板 、 侧板等均为板件 。 一般要求上窄下宽 的木条式镶嵌 ， 因木材 的干 切面上沿直径方 向的干缩 ， 其收缩率 数值为 ３ —６ ％； 弦向干缩是沿 缩湿胀 ， 所 以在 实际工作 中经 常缝 开裂 现象 。除了使用适 当的干燥 着年轮切 线方 向的干缩 ，其 收缩率数值为 ６ —１ ２ ％，是径 向干缩 的 材料为基材外 ， 合理科学 的拼板结 构形式也 至关 重要 。由于弦向的 １ － ２ 倍 。由于木材结构特点使 得它在干缩和湿胀性质上表现出明显 干缩 系数 大于径 向， 故生产 中用于拼板 的零 件最好是径 向板 。但这 的方 向性 ， 各个方 向干缩湿胀 的不均匀性对木材加工利用有重要影 在生产 中往往会 降低 材料 的利用率， 因而使 用受 到限制 。拼板 的接 响， 不可忽视 。由于木材径 向干缩 、 弦向干缩数值均较大 ， 导致 其体 合形式是 防止拼缝开裂的重要 因素 困。 以往采用 的拼接方式是对拼 积干缩数值大 ， 通常木材体积干缩 数值 在 １ ￣ ２ ０ ％范围内变 化。这大 和企 口槽拼 。实践证 明： 当板厚为允许 可开指接棒的情况下采用指 数量的体积变化 ， 对于含水量高的 板材 、 方材和原木等产 品来说 ， 在 接 的拼板方式对防止板面的开裂尤 为有效 。 贸易上会产生材积数量 的短缺 ， 木材流通领域应注意此问题。 结束 语 ３ 影 响 木 材 干 缩 和 湿 胀 主 要 因素 综合 以上 的问题 研究可 以看到 ， 限于 当下 的技术水 平 ， 想要完 木材干缩 湿胀 除了明显 的各 个方向的异性外 ， 还 与下 列因素有 全 的消 除木材 的干缩湿胀现象造成 的对木材利用过程 中的影响 ， 还 关。 是 不太现实 的， 但研究其 问题所 在 ， 从 根源上进一步 减小其影 响作 ３ ． １ 树种树种不 同， 其构 造和密实程度不同 ， 干缩湿胀树种 间差 用 ， 在 目前而言还是 能够 办得 到的。木 材干缩湿胀现 象的研究 工作 异很大。 有的树种很容易干燥 ， 干缩湿胀和变形都很小 ， 而有的树种 涉及木材加工 的每一个方面 ， 关 于这一 现象 的研 究工作对 于研究提 特难干燥 ， 其干缩 湿胀很大 ， 使用和干燥 过程中特别 易发生开裂 变 高木质材料 的利用率具有较大 的意义 。木材 的干缩湿胀 ， 具有 多变 形。 性， 向异性 和复杂性 的特点 。 因此 ， 开展木材干缩湿胀的研究具有重 ３ ． ２微纤丝 角度木材 管胞 或纤维胞 壁 ｓ ２层微纤丝 角度对木材 要 的理 论 意 义 和 现 实 意 义 。 各 向 干缩 有较 大 的影 响 。 微 纤 丝角 增 大 ， 纵 向 干缩 变 大 ， 而 弦 向 干缩 参 考 文献 变小。特别是微纤丝角大 于 ３ ０ ， 木材纵 向干缩 明显增大 ， 会 因起板 【 １ 】 王淑娟 ， 鹿振友 ， 王 洁瑛 ． ５种 种 源 白桦 木 材 干 缩性 的研 究 ［ Ｊ ］ ． 北 京 材翘曲现象。 人工林 短周期小径材或带有髓心的板材易发生此 种现 林 业大学学报， ２ ０ １ １ ， ２ ３ （ ４ ） ． 象， 直接影响到板材的利用。 【 ２ 】 吴智 慧． 木质 材料干 缩湿胀对表 面装饰质量 的影响『 Ｊ １ ． 林 产工业， ３ ． ３晚材率木材年轮 内早晚材颜色差异大 ，反映 出其密实程度 ２ ０ １ ３ ， ２ １ （ ５ ） ． 差异大。现代技术 Ｘ 一射 线密度仪显示 晚材最大密度要 比早材 最小