木材彎曲制品不僅因其流暢的曲線造型備受大眾歡迎，而且通過彎曲工藝能有效利用木材。實木彎曲就是在木材軟化的基礎(chǔ)上對其兩端施加力矩從而壓縮，通過模具使其彎曲成型。整個實木彎曲過程不僅不會破壞木材的纖維，而且彎曲后的木材力學(xué)性質(zhì)不會發(fā)生較大改變。

通常的實木彎曲工藝流程為：毛料→刨光→軟化處理→加載彎曲→形變固定。

一、毛料處理

在木材軟化之前對其刨光不僅可以提早發(fā)現(xiàn)木材缺陷以便剔除而且刨光后的木材表面能與壓板、模具等表面充分接觸，使其受力均勻從而提高彎曲質(zhì)量。

二、軟化處理

對木材進行軟化處理是為了提高木材的塑形，使其在產(chǎn)生較大彎曲塑性變形時不會被破壞，因此軟化處理是最關(guān)鍵的步驟。木材軟化主要包括水熱、電磁波加熱和化學(xué)藥劑處理等。

水熱軟化處理又分為水煮和蒸煮。

1、水煮軟化處理

水煮軟化處理主要就是利用水作為增塑劑，對纖維素非結(jié)晶區(qū)、半纖維素和木質(zhì)素進行潤脹，為分子劇烈運動提供自由體積空間，同時熱量從外到里逐漸進入木材，使分子獲得足夠的能量。水煮處理能明顯改變木材的彎曲力學(xué)性能，如果氣干20℃時的木材MOE為1，則飽水20℃時就是0.52，飽水100℃時就是0.09。在小徑級荷木水煮軟化彎曲過程中，當(dāng)水煮溫度、時間和初含水率分別為80℃、15min 和25％，彎曲性能較佳。引人注意的是在木材彎曲時，傳統(tǒng)的水煮彎曲工藝中木材軟化雖均勻，但是軟化速度慢、效率低，而且木材水煮軟化后含水率太高導(dǎo)致在干燥定型過程中易發(fā)生開裂等缺陷。

2、蒸煮軟化處理

在進行處理過程中，木材的半纖維素發(fā)生部分水解時，木材軟化速度快，從而其彈性模量和屈服應(yīng)力都隨溫度的升高而減小。但是蒸煮軟化處理的時間不宜過長，否則木材強度會明顯降低。

電磁波加熱處理的原理是當(dāng)木材作為電介質(zhì)置于高頻或微波電場中時，其內(nèi)部具有正負(fù)極性的偶極子就會順電場方向排列，在電場每秒數(shù)百萬次極性變化的作用下，偶極子產(chǎn)生劇烈運動，摩擦生熱，使木材溫度升高。電磁波加熱處理包括高頻和微波處理。

3、高頻處理

工業(yè)用高頻加熱的頻率為13.56Mhz、27Mhz和40Mhz。高頻加熱的方式是將被加熱物體放在兩張電極板之間，通過對電極板施加高頻電壓實現(xiàn)加熱軟化。其技術(shù)主要應(yīng)用于膠合和干燥。

4、微波處理

工業(yè)用微波加熱頻率為2450Mhz和915Mhz。其加熱方式是將被加熱物體放入金屬爐內(nèi)，通過微波照射加熱。其技術(shù)多用于木材熱處理及可塑化處理。微波處理的優(yōu)點是木材受熱均勻、迅速，不易引起含水率梯度，大大減小了含水率應(yīng)力，降低彎曲木的廢品率，利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。在相關(guān)研究中，微波軟化處理時的木材彈性模量僅為常溫下的11.2％～18.3％。

5、化學(xué)軟化處理

化學(xué)軟化處理主要是利用液氨、氨水、氨氣、亞胺、氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、尿素、丙三醇和醛類物質(zhì)等化學(xué)試劑來軟化木材。其中以氨類藥劑處理木材的綜合效果最佳。氨類處理是將氣干材或絕干材放入-33～-78℃的液態(tài)氨中（氨的沸點為-33℃，冰點為-78℃）浸泡一段時間后使其軟化，再彎曲成所需的形狀，然后再在保持外界壓力的情況下對木材進行干燥，待木材中所含的氨全部蒸發(fā)后即可固定成型。

三、彎曲

木材軟化后，可以在彎曲矩作用下彎曲成所要求的曲線形狀。操作時可在方材拉伸面緊貼一條金屬條，使彎曲時中性層向拉伸面移動，由于金屬條承受了拉伸應(yīng)力，使凸面木材拉伸變形很小甚至等于0，這樣能明顯地改善木材的彎曲性能。

四、形變固定

木材形變固定與木材應(yīng)力松弛關(guān)系密切，木材內(nèi)部殘余應(yīng)力越小，形變回復(fù)率越小。所以，實現(xiàn)彎曲形變固定的根本途徑是減小彎曲木內(nèi)部殘余應(yīng)力。熱定型是木材形變固定的主要方式，其實質(zhì)是通過熱量作用來加劇木材的應(yīng)力松弛。熱定型分為熱處理干燥定型、水蒸汽干燥定型和微波干燥定型。

1、熱處理干燥定型

其原理是由于纖維素的降解使蓄積的彈性性能部分釋放或纖維素的結(jié)晶度增加或木材分子鍵形成交聯(lián)，從而抑制形變回彈。

2、水蒸汽干燥定型

其原理是將彎曲木在定型架上固定后，放入高溫蒸汽中，通過水分和溫度的共同作用來釋放彎曲木內(nèi)部的彎曲應(yīng)力。干燥時間越長，熱處理溫度越高，彎曲形變回復(fù)率越小。

影響實木彎曲質(zhì)量的最重要因素是軟化和固定，此外還與樹種、木材密度、彎曲方向等因素有關(guān)，因此在實木涉及選材、軟化、加載彎曲、形變固定等一系列工藝過程中任一環(huán)節(jié)都不可疏忽。

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文章來源：家居薈二零二五

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