1. 如何製作壓縮木
木材經壓縮而緻密的產品。木材通過塑化後,在結構不發生破壞的前提下進行壓縮而變得密實,從而使強度提高。壓縮木用於製造紡織工業的木梭等產品。中國年產壓縮木梭約1000萬支。
第二次世界大戰前,德國人已經銷售商品名為「木石」(Lignostone)的壓縮實木。早在1900年美國就有了製造壓縮木的專利。1932年蘇聯已制定出干法和濕法兩種不同的壓縮工藝。中國早在1947年,在上海的原中央工業試驗所木材工程室即曾開展壓縮木梭、打梭板等產品的研究,並在揚子木材廠批量生產。50年代末60年代初,中國又利用壓縮木吸濕膨脹釋放出很大膨脹應力這一特點,製成煤礦用壓縮木錨桿,作為擠緊材料,在生產中推廣應用。60年代初、中期壓縮木梭取代青岡木梭在全國得到廣泛應用。
木材壓縮的方法可以分為單軸(即單方向)壓縮、回形壓縮和全面壓縮三大類。單軸壓縮又分為端向壓縮和橫向壓縮兩種。木材彎曲主要靠不均勻端向壓縮;而壓縮木梭和錨桿的生產都屬於單軸橫向壓縮。
木材先經酚醛樹脂浸漬,再壓製成壓縮木稱為浸膠壓木。
壓縮木及浸膠壓木具有較高的力學強度,容積重1.4克/立方厘米的壓縮木與天然木材相比較,橫紋理抗壓強度增加14倍,順紋理抗壓強度增加1倍,硬度增加2倍(端面)到6~7倍(側面),耐磨耗性增加到17倍(樺木)乃至30倍(楊木)。用普通的樹種(如樺、槭、楊木等)製成的壓縮木能成功地代替質地堅硬的硬木(如愈瘡木等)。硬木和壓縮木力學強度指標的對比如表。
此外,壓縮木具有良好的沖擊韌性和耐磨性能,這也是許多材料所不及的。如金屬銅的摩擦系數為0.05(7.5~11MPa荷載),而壓縮樺木只有0.002~0.0005。利用壓縮木的這一特點可將壓縮木製成軸瓦、軸套。
壓縮木尺寸穩定性不好,將其泡在水中或放在高濕的條件下,有些產品可以膨脹到壓縮前的體積,紡織用壓縮木梭要求尺寸穩定性高,所以應有合理的壓縮工藝及壓縮參數(如壓縮率、溫度、時間等)。壓縮木尺寸穩定性還與壓縮木的密度、木材含水率、木材邊心材、木材來源等因素有關。為了提高紡織用壓縮木梭的尺寸穩定性,其成品尚需進行防潮防水處理,以避免成品吸濕膨脹。
浸膠壓木由於木材在壓縮前經酚醛樹脂浸漬處理,固化的酚醛樹脂對木材細胞壁有充脹作用,所以尺寸穩定性大幅度提高,但沖擊韌性比未浸樹脂的壓縮木有所降低。用有機硅樹脂處理木材再經壓縮製成的木梭,尺寸穩定性、耐磨性能、沖擊韌性均不錯,但成本太高,未能推廣應用。
中國壓縮木生產工藝均採用濕法工藝。即先將木材用蒸汽蒸煮軟化,然後再在熱壓機中按規定的木材壓縮率進行熱壓(木材應放在鋼模中)。熱壓後待充分冷卻後再從熱壓機中取出。為了消除熱壓過程中產生的內部應力,還應將產品進行熱處理。