本發(fā)明屬于櫥柜用炭化木技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種針對(duì)炭化木關(guān)鍵技術(shù)研究的實(shí)驗(yàn)方法。

背景技術(shù)：

在整體櫥柜中，實(shí)木材料運(yùn)用非常廣泛。但由于實(shí)木材料的干縮濕脹特性及天然的缺陷，從古至今，實(shí)木收縮變形、吸濕膨脹、發(fā)霉、制成實(shí)體拼板開(kāi)裂、色差、扭曲變形等問(wèn)題一直困擾著實(shí)木制作的從業(yè)者。近年來(lái)出現(xiàn)了實(shí)木炭化技術(shù)，炭化木性能理論上較實(shí)木會(huì)更為穩(wěn)定。但實(shí)際操作中，由于木種不同、炭化工藝不同等，炭化木產(chǎn)品品質(zhì)不一，性能差強(qiáng)人意；炭化工藝變量過(guò)多，原因不明，難以得到一種較為成熟穩(wěn)定、適用面廣泛的炭化技術(shù)，成為了限制炭化木發(fā)展的瓶頸之一。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供了一種針對(duì)炭化木關(guān)鍵技術(shù)研究的實(shí)驗(yàn)方法，通過(guò)本發(fā)明的方法能夠直觀(guān)了解到不同木種在不同炭化工藝下，木料的宏觀(guān)及微觀(guān)變化情況，并可將研究結(jié)論運(yùn)用工業(yè)化生產(chǎn)中以得到穩(wěn)定的炭化工藝。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：

一種針對(duì)炭化木關(guān)鍵技術(shù)研究的實(shí)驗(yàn)方法，包括：

1)取尺寸不小于3000mm×100mm×20mm的木料至少兩根進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)；將每根木料裁切成為尺寸不小于1600mm×100mm×20mm的未炭化留樣部分和尺寸不小于1400mm×100mm×20mm的炭化留樣部分；

2)將所述至少兩根木料的炭化留樣部分并排擺放形成一個(gè)或多個(gè)上下平行間隔設(shè)置的炭化料層，該一個(gè)或多個(gè)炭化料層置于炭化設(shè)備中央；該一個(gè)或多個(gè)炭化料層的上下均有由并排擺放的廢木料形成的一個(gè)或多個(gè)上下平行間隔設(shè)置的廢料層；各炭化料層間、各廢料層間以及炭化料層與廢料層間均用若干平行間隔設(shè)置的墊木隔開(kāi)，墊木的長(zhǎng)度方向與木料的長(zhǎng)度方向相垂直；然后按照需要測(cè)試的炭化工藝進(jìn)行炭化；

3)將每一所述未炭化留樣部分裁切成為尺寸不小于200mm×100mm×20mm的第一段、尺寸不小于700mm×100mm×20mm的第二段、尺寸不小于700mm×100mm×20mm的第三段；將步驟2)炭化后的炭化留樣部分取出，將每一炭化留樣部分裁切成為尺寸不小于700mm×100mm×20mm的第四段、尺寸不小于700mm×100mm×20mm的第五段；

4)未炭化留樣部分中：

將所述第一段裁切成為尺寸200mm×100mm×20mm的微觀(guān)分析測(cè)試樣塊；

將所述第二段劃分為沿木料長(zhǎng)度方向設(shè)置的a區(qū)、b區(qū)和c區(qū)；將a區(qū)劃分為在木料寬度方向上并排設(shè)置的a-1區(qū)和a-2區(qū)；將a-1區(qū)劃分為沿木料長(zhǎng)度方向設(shè)置的2個(gè)尺寸70mm×50mm×20mm的區(qū)域以及5個(gè)尺寸45mm×50mm×20mm的區(qū)域；將a-2區(qū)劃分為2個(gè)尺寸300mm×20mm×20mm的區(qū)域以及6個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的區(qū)域；將b區(qū)劃分為12個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的區(qū)域；將c區(qū)劃分為2個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的區(qū)域；按照上述區(qū)域進(jìn)行裁切，得到2個(gè)尺寸70mm×50mm×20mm的表面硬度測(cè)試樣塊，5個(gè)尺寸45mm×50mm×20mm的膠合性能測(cè)試樣塊，2個(gè)尺寸300mm×20mm×20mm的彎曲強(qiáng)度測(cè)試樣塊，18個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的含水率測(cè)試樣塊、尺寸穩(wěn)定性測(cè)試樣塊及吸水率測(cè)試樣塊，1個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的表面潤(rùn)濕性測(cè)試樣塊，1個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的百格測(cè)試樣塊；

將所述第三段裁切成為3個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的百格測(cè)試樣塊；

炭化留樣部分中：

將所述第四段裁切成為1個(gè)尺寸200mm×100mm×20mm的微觀(guān)分析測(cè)試樣塊，3個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的百格測(cè)試樣塊；

參照上述第二段的裁切方式，將所述第五段裁切成為2個(gè)尺寸70mm×50mm×20mm的表面硬度測(cè)試樣塊，5個(gè)尺寸45mm×50mm×20mm的膠合性能測(cè)試樣塊，2個(gè)尺寸300mm×20mm×20mm的彎曲強(qiáng)度測(cè)試樣塊，18個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的含水率測(cè)試樣塊、尺寸穩(wěn)定性測(cè)試樣塊及吸水率測(cè)試樣塊，1個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的表面潤(rùn)濕性測(cè)試樣塊，1個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的百格測(cè)試樣塊；

未炭化留樣部分及炭化留樣部分中經(jīng)上述裁切后的余料留作色差測(cè)試樣塊及霉變測(cè)試樣塊；

5)對(duì)未炭化留樣部分及炭化留樣部分經(jīng)裁切后得到的各樣塊分別進(jìn)行微觀(guān)分析測(cè)試、表面硬度測(cè)試、含水率測(cè)試、尺寸穩(wěn)定性測(cè)試、吸水率測(cè)試、彎曲強(qiáng)度測(cè)試、膠合性能測(cè)試、百格測(cè)試、表面潤(rùn)濕性測(cè)試、色差測(cè)試及霉變測(cè)試；通過(guò)上述測(cè)試得到炭化前后木料各方面性能的變化數(shù)據(jù)。

一實(shí)施例中：所述色差測(cè)試按照以下步驟進(jìn)行：將未炭化留樣部分及炭化留樣部分經(jīng)裁切得到的同樣尺寸的色差測(cè)試樣塊進(jìn)行橫向及縱向色差比對(duì)：來(lái)自于同一根木料的色差測(cè)試樣塊排列成一行，并按照未炭化留樣部分的色差測(cè)試樣塊、不同炭化工藝處理后的炭化留樣部分的色差測(cè)試樣塊的順序排列，以進(jìn)行橫向比色；來(lái)自于不同木料的色差測(cè)試樣塊中，每個(gè)色差測(cè)試樣塊與經(jīng)歷相同處理工藝的其他木料的色差測(cè)試樣塊排列成一列，以進(jìn)行縱向比色。

一實(shí)施例中：所述霉變測(cè)試按照以下步驟進(jìn)行：將未炭化留樣部分及炭化留樣部分經(jīng)裁切得到的同樣尺寸的霉變測(cè)試樣塊同時(shí)放在有真菌的潮濕環(huán)境中觀(guān)察，對(duì)比炭化前后的霉變產(chǎn)生時(shí)間及嚴(yán)重程度。

一實(shí)施例中：所述a-2區(qū)中，2個(gè)尺寸300mm×20mm×20mm的區(qū)域的組合與6個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的區(qū)域的組合在木料長(zhǎng)度方向上依次設(shè)置。

一實(shí)施例中：所述a-2區(qū)中，2個(gè)尺寸300mm×20mm×20mm的區(qū)域在木料寬度方向上并排設(shè)置。

一實(shí)施例中：所述a-2區(qū)中，6個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的區(qū)域按照在木料的長(zhǎng)度方向和寬度方向上呈3×2的形式排列。

一實(shí)施例中：所述b區(qū)中，12個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的區(qū)域按照在木料的長(zhǎng)度方向和寬度方向上呈3×4的形式排列。

本技術(shù)方案與背景技術(shù)相比，它具有如下優(yōu)點(diǎn)：

1.本發(fā)明通過(guò)炭化前后木料在各方面性能的變化數(shù)據(jù)，可以了解到各類(lèi)木種在不同高溫炭化工藝處理后的宏觀(guān)及微觀(guān)的變化情況，通過(guò)數(shù)據(jù)記錄或直觀(guān)的實(shí)驗(yàn)樣塊比對(duì)，可以得出各類(lèi)木作在哪種溫度、哪種炭化時(shí)間下收縮變形、吸濕膨脹、發(fā)霉、制成實(shí)體拼板開(kāi)裂、色差、扭曲變形最小，并把結(jié)論運(yùn)用工業(yè)化生產(chǎn)中。

2.本發(fā)明通過(guò)合理規(guī)劃，所有需要檢測(cè)的內(nèi)容均可在一根木料上完成，節(jié)約資源，效率更高；采用平行試驗(yàn)，并通過(guò)微觀(guān)分析和宏觀(guān)分析進(jìn)行檢測(cè)結(jié)果的雙向互為驗(yàn)證，結(jié)果更嚴(yán)謹(jǐn)。

附圖說(shuō)明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。

圖1為本發(fā)明的方法中對(duì)木料進(jìn)行裁切的流程圖。

圖2為本發(fā)明的方法中在炭化窯內(nèi)的擺放原理圖。

圖3為本發(fā)明的方法中對(duì)木料第一段進(jìn)行裁切的流程圖。

圖4為本發(fā)明的方法中對(duì)木料第二段和第五段進(jìn)行裁切的流程圖。

圖5為本發(fā)明的方法中對(duì)木料第三段進(jìn)行裁切的流程圖。

圖6為本發(fā)明的方法中對(duì)木料第四段進(jìn)行裁切的流程圖。

圖7為本發(fā)明的方法中對(duì)木料進(jìn)行裁切后得到樣塊的原理示意圖。

圖8為本發(fā)明的方法中色差測(cè)試的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面通過(guò)實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明的內(nèi)容：

一種針對(duì)炭化木關(guān)鍵技術(shù)研究的實(shí)驗(yàn)方法，包括：

1)取尺寸不小于3000mm×100mm×20mm(長(zhǎng)×寬×高，下同)的木料至少兩根進(jìn)行平行實(shí)驗(yàn)；將每根木料裁切成為尺寸不小于1600mm×100mm×20mm的未炭化留樣部分和尺寸不小于1400mm×100mm×20mm的炭化留樣部分，如圖1；

2)將所述至少兩根木料的炭化留樣部分并排擺放，如果木料根數(shù)較少，可以擺放形成一個(gè)炭化料層，如果木料根數(shù)較多，例如在同時(shí)炭化不同木種來(lái)源的木料時(shí)，可以如圖2所示，四根木料的炭化留樣部分并排擺放形成一個(gè)炭化料層，八根木料的炭化留樣部分按此擺放形成兩個(gè)上下平行間隔設(shè)置的炭化料層；兩個(gè)炭化料層的上下均有兩個(gè)上下平行間隔設(shè)置的廢料層；每個(gè)廢料層由四根廢木料并排擺放形成，木料炭化留樣部分的長(zhǎng)度方向與廢料的長(zhǎng)度方向相平行；各炭化料層間、各廢料層間以及炭化料層與廢料層間均用三根平行間隔設(shè)置的墊木隔開(kāi)，墊木的長(zhǎng)度方向與木料的長(zhǎng)度方向相垂直；這樣可以保證兩個(gè)炭化料層位于炭化窯中央，排除炭化窯內(nèi)空氣流動(dòng)及溫度層次差異的影響，保證炭化的一致性；然后按照需要測(cè)試的炭化工藝進(jìn)行炭化；

3)將每一所述未炭化留樣部分裁切成為尺寸200mm×100mm×20mm的第一段、尺寸700mm×100mm×20mm的第二段、尺寸700mm×100mm×20mm的第三段；將步驟2)炭化后的炭化留樣部分取出，將每一炭化留樣部分裁切成為尺寸700mm×100mm×20mm的第四段、尺寸700mm×100mm×20mm的第五段；

4)未炭化留樣部分中：

將所述第一段裁切成為尺寸200mm×100mm×20mm的微觀(guān)分析測(cè)試樣塊，如圖3；

將所述第二段劃分為沿木料長(zhǎng)度方向依次設(shè)置的a區(qū)、b區(qū)(如圖4中橢圓形實(shí)線(xiàn)框)和c區(qū)；如圖4所示，將a區(qū)劃分為在木料寬度方向上并排設(shè)置的a-1區(qū)(如圖4中橢圓形虛線(xiàn)框)和a-2(如圖4中橢圓形點(diǎn)橫線(xiàn)框)區(qū)；將a-1區(qū)劃分為沿木料長(zhǎng)度方向依次設(shè)置的2個(gè)尺寸70mm×50mm×20mm的區(qū)域以及5個(gè)尺寸45mm×50mm×20mm的區(qū)域；將a-2區(qū)劃分為2個(gè)尺寸300mm×20mm×20mm的區(qū)域以及6個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的區(qū)域，且其中，2個(gè)尺寸300mm×20mm×20mm的區(qū)域在木料寬度方向上并排設(shè)置，6個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的區(qū)域按照在木料的長(zhǎng)度方向和寬度方向上呈3×2的形式排列，上述2個(gè)尺寸300mm×20mm×20mm的區(qū)域的組合與6個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的區(qū)域的組合在木料長(zhǎng)度方向上依次設(shè)置；將b區(qū)劃分為12個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的區(qū)域，該12個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的區(qū)域按照在木料的長(zhǎng)度方向和寬度方向上呈3×4的形式排列；將c區(qū)劃分為2個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的區(qū)域；按照上述區(qū)域進(jìn)行裁切，得到2個(gè)尺寸70mm×50mm×20mm的表面硬度測(cè)試樣塊，5個(gè)尺寸45mm×50mm×20mm的膠合性能測(cè)試樣塊，2個(gè)尺寸300mm×20mm×20mm的彎曲強(qiáng)度測(cè)試樣塊，18個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的含水率測(cè)試樣塊、尺寸穩(wěn)定性測(cè)試樣塊及吸水率測(cè)試樣塊，1個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的表面潤(rùn)濕性測(cè)試樣塊，1個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的百格測(cè)試樣塊；

將所述第三段裁切成為3個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的百格測(cè)試樣塊，如圖5；

炭化留樣部分中：

將所述第四段裁切成為1個(gè)尺寸200mm×100mm×20mm的微觀(guān)分析測(cè)試樣塊，3個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的百格測(cè)試樣塊，如圖6；

參照上述第二段的裁切方式，如圖4所示，將所述第五段裁切成為2個(gè)尺寸70mm×50mm×20mm的表面硬度測(cè)試樣塊，5個(gè)尺寸45mm×50mm×20mm的膠合性能測(cè)試樣塊，2個(gè)尺寸300mm×20mm×20mm的彎曲強(qiáng)度測(cè)試樣塊，18個(gè)尺寸20mm×20mm×20mm的含水率測(cè)試樣塊、尺寸穩(wěn)定性測(cè)試樣塊及吸水率測(cè)試樣塊，1個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的表面潤(rùn)濕性測(cè)試樣塊，1個(gè)尺寸100mm×100mm×20mm的百格測(cè)試樣塊；

未炭化留樣部分及炭化留樣部分中經(jīng)上述裁切后的余料(圖4至圖6中方格標(biāo)記的料塊)留作色差測(cè)試樣塊及霉變測(cè)試樣塊，注意未炭化留樣部分及炭化留樣部分的色差測(cè)試樣塊應(yīng)尺寸等同，同樣的未炭化留樣部分及炭化留樣部分的霉變測(cè)試樣塊也應(yīng)尺寸等同。

5)對(duì)未炭化留樣部分及炭化留樣部分經(jīng)裁切后得到的各樣塊分別進(jìn)行微觀(guān)分析測(cè)試、表面硬度測(cè)試、含水率測(cè)試、尺寸穩(wěn)定性測(cè)試、吸水率測(cè)試、彎曲強(qiáng)度測(cè)試、膠合性能測(cè)試、百格測(cè)試、表面潤(rùn)濕性測(cè)試、色差測(cè)試及霉變測(cè)試，從而得到炭化前后木料在各方面性能的變化數(shù)據(jù)；其中，

所述微觀(guān)分析測(cè)試為炭化前后的化學(xué)組分對(duì)比分析及接觸角對(duì)比分析；其中化學(xué)組分對(duì)比分析分別測(cè)定綜纖維素、α-纖維素、木素、半纖維素含量。半纖維素的含量是用綜纖維素的含量減去α-纖維素的含量來(lái)表示。測(cè)定方法分別依據(jù)以下國(guó)標(biāo)進(jìn)行：gb/t2677.10-1995造紙?jiān)暇C纖維素含量的測(cè)定，gb/t744-1989紙漿α-纖維素的測(cè)定，gb/t2677.8-1994造紙?jiān)纤岵蝗苣舅睾康臏y(cè)定。接觸角利用德國(guó)進(jìn)口krussdsa30型接觸角測(cè)定儀測(cè)試，接觸角的變化可從微觀(guān)角度反映木料的耐水性及吸濕穩(wěn)定性，接觸角變大表明木料的耐水性及吸濕穩(wěn)定性提高。

所述表面硬度測(cè)試參照gb/t1941-2009木材硬度試驗(yàn)方法進(jìn)行；

所述含水率測(cè)試參照gb/t1931-2009木材含水率測(cè)定方法進(jìn)行；

所述尺寸穩(wěn)定性測(cè)試參照gb/t1932-2009-t木材干縮性測(cè)定方法、gb/t1934.2-2009木材濕脹性測(cè)定方法進(jìn)行；

所述吸水率測(cè)試參照gb/t1934.1-2009木材吸水性測(cè)定方法進(jìn)行；

所述彎曲強(qiáng)度測(cè)試參照gb/t1936.1-2009木材抗彎強(qiáng)度試驗(yàn)方法進(jìn)行，測(cè)試時(shí)樣塊的方向應(yīng)統(tǒng)一，排除木料正面與背面性質(zhì)不同帶來(lái)的測(cè)試誤差；

所述膠合性能測(cè)試參照gb/t17517-1998膠粘劑壓縮剪切強(qiáng)度試驗(yàn)方法進(jìn)行；

所述百格測(cè)試參照gb/t4893.4-2013家具表面漆膜附著力交叉切割測(cè)定法進(jìn)行，在樣塊同一面上測(cè)試；

所述色差測(cè)試按照以下步驟進(jìn)行：將未炭化留樣部分及炭化留樣部分的色差測(cè)試樣塊進(jìn)行橫向及縱向色差比對(duì)：來(lái)自于同一根木料的色差測(cè)試樣塊排列成一行，并按照未炭化留樣部分的色差測(cè)試樣塊、不同炭化工藝處理后的炭化留樣部分的色差測(cè)試樣塊的順序排列，來(lái)自于不同木料的色差測(cè)試樣塊中，每個(gè)色差測(cè)試樣塊與經(jīng)歷相同處理工藝的其他木料的色差測(cè)試樣塊排列成一列，以進(jìn)行縱向比色。

例如圖8所示，考察不同溫度炭化工藝對(duì)木料顏色變化的影響。采用來(lái)自?xún)筛玖系纳顪y(cè)試樣塊進(jìn)行橫向及縱向色差比對(duì)。第一根木料中，按照未炭化留樣部分的色差測(cè)試樣塊(即圖中原始樣)、140℃、160℃、170℃、180℃、200℃下炭化后的炭化留樣部分的色差測(cè)試樣塊的順序從右到左依次排列成一行；第二根木料中的原始樣、140℃、160℃、170℃、180℃、200℃下炭化后的炭化留樣部分的色差測(cè)試樣塊也按照從右到左依次排列成一行，且每個(gè)色差測(cè)試樣塊與經(jīng)歷相同處理工藝的第一根木料的色差測(cè)試樣塊排列成一列。這樣，橫向可對(duì)比同根木料在炭化前以及不同炭化工藝后的顏色變化，縱向可對(duì)比不同木料經(jīng)歷相同工藝處理后的顏色變化，從而直觀(guān)的看出色差變化關(guān)系。

所述霉變測(cè)試按照以下步驟進(jìn)行：將未炭化留樣部分及炭化留樣部分的霉變測(cè)試樣塊同時(shí)放在有真菌的潮濕密閉的玻璃箱環(huán)境中，觀(guān)察木材表面發(fā)霉變化情況，對(duì)比炭化前后的霉變產(chǎn)生時(shí)間及嚴(yán)重程度，來(lái)判斷炭化木的不易發(fā)霉的優(yōu)勢(shì)。

根據(jù)上述測(cè)試得到的炭化前后木料各方面性能的變化數(shù)據(jù)，可以了解到各類(lèi)木種在不同高溫炭化工藝處理后的宏觀(guān)及微觀(guān)的變化情況，通過(guò)數(shù)據(jù)記錄或直觀(guān)的實(shí)驗(yàn)樣塊比對(duì)，可以得出各類(lèi)木作在哪種溫度、哪種炭化時(shí)間下收縮變形、吸濕膨脹、發(fā)霉、制成實(shí)體拼板開(kāi)裂、色差、扭曲變形最小，并把結(jié)論運(yùn)用工業(yè)化生產(chǎn)中。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳實(shí)施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，即依本發(fā)明專(zhuān)利范圍及說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。