柚木家具弯曲构件成型技术及产品优化设计研究_姚令华_9787577217857

柚木属于世界公认的珍贵木材，具有纹理美观、气味芳香、材质优良等特性，广泛用来制造高档木制品，但价格不菲，且天然林资源紧缺。我国于上个世纪60年代开始引种人工林柚木，目前种植面积较大，产量可观。柚木为油脂性阔叶硬木材，常规技术难以弯曲，限制了应用范围及产品开发。针对此，本研究以人工林柚木为研究对象，采用软化液浸渍-蒸汽协同软化方法对工艺进行研究，并获得*佳的软化工艺参数。同时，基于实木曲木家具的要求，系统研究了柚木弯曲构件的软化机理、弯曲机理和形变固定原因，解析柚木曲木家具弯曲构件的成型机理。通过深入分析柚木曲木家具的结构强度，并对结点进行优化，研究柚木曲木家具的*优结构。这对丰富实木弯曲成型理论、提高柚木的高附加值利用等方面具有重要的现实意义。主要研究内容和结论如下：（1）采用软化液浸渍-蒸汽协同软化方法对柚木进行了弯曲，并围绕家具用材的性能要求，对弯曲构件的物理力学性能和胶合性能进行分析。通过将环境友好的三乙醇胺（TEA）、氯化钠（NaCl）和十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作为复配软化液进行真空浸渍，以饱和蒸汽为介质对柚木进行协同软化弯曲，结果表明当处理温度为125C，处理时间为175 min，软化液浓度为15%时，试件的弯曲性能（h/r）为1/9.26，软化效果*佳。在干燥定型后，弯曲构件的干缩性、湿胀性和弦长变化率等尺寸稳定性得到一定改善，其顺纹抗压强度、弯曲强度和硬度以及微观力学性能呈小幅提升，而胶合性能有所下降，但能满足家具制造和使用要求。（2）基于化学检测与表征手段，阐明柚木的软化机理，并根据柚木软化的传热传质过程，构建了软化模型。通过对协同软化处理柚木的化学成分分析发现：软化液不仅进入到柚木纤维素、半纤维素和木质素的非结晶区，还能渗入到纤维素的结晶区，并引起了主要化学成分的降解。同时在高温蒸汽作用下，纤维素分子链之间距离加大、结合度降低，为柚木的软化弯曲提供了空间与能量。

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