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作者:小编    所属栏目:【公司动态】    时间:2023-06-06

  木材的加工及利用学号:24班级:林学1002姓名:****摘要】木材作为一种古老而又舒适的材料,在现在越来越凸显其重要性。无论是雕刻的艺术品,还是使用的木制家具以及人类离不开的纸制品。都离不开木材。木材是树木的木质部,源于自然,是取之不尽用之不竭的自然资源。随着社会的发展,人类逐渐意识到能源的消耗过于迅速,于是更多的人将目光转向可再生的木材。本文从木材利用的发展史以及如何加工使用木材。还有木材于人类生活息息相关的方面出发,阐述了木材对人类生活的重要意义。随着环境的恶化,人类对所使用的材料提出了更高要求,而木材是一种极为合适的环境材料。本文又从木材使PG PG电子 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32 木材弯曲技术 木材的压缩和弯曲技术主要有木材顺纹压缩与弯曲技术、木材顺纹压缩与 软化处理技术、木材舜文压缩技术、木材多维弯曲技术及木材多为弯曲定 型技术。 33 木材的防腐 木材劣化的原因主要有生物劣化、燃烧劣化、吸水吸湿劣化、气候劣化、 干燥劣化、化学劣化及机械劣化等等。(19) 木材防腐时一门研究木材劣化与预防的科学,木材防腐技术就是通过物理 化学手段防止木材劣化变质。包括木材防腐朽,木材使用中防蛀虫,木材 阻燃,木材防蓝变,木材防霉等。 防腐处理是将防腐剂均匀、深入的分不到木材之中,而且达到一定的保持 量,使木材具有相当的防腐效果或功效。同时防腐处理还要尽可能的避免 或减少对木材机械强度的影响。(18) 华中农业大学 34木材的防变色 木材变色是由各种生物的、物理的或化学的因素导致木材和木制品固有的 颜色发生改变的现象,如褪色或变色。(20) 341 微生物变色的防止 抑制微生物的生长;材面防腐处理;阻碍微生物的渗透;探索开发使用生 物防治法。(16) 342 光变色的防止 隔断紫外线;改变参与光变色材内吸收成分的结构;破坏参与变色的物质 结构;隔绝氧和捕集原子氧;捕集自由基;抽提处理;物理覆盖;木材的 染色等等。(17) 木材的优缺点41 优点 木材作为一种材料与钢铁等材料比较,单位质量较小。木材的强度比值大, 人类接触木制房屋、家具、用具时有安全感;与金属制品不同木材对声、 电、热的传导能力弱,绝缘性好,具有弹性,易做枕木;吸收冲击和振动 的性能好,易于钉钉和胶合;木材具有美丽的天然花纹,可做高级装饰材 料;采伐后的木材可直接加工使用,仅仅用简单的工具和较低的技术即可; 木材不会生锈,不易被腐蚀,可乘装化学药剂;木材热胀冷缩性比金属小, 在极低温度下仍能保持其性能;木材超荷折断不发脆,在破坏之前有警告 声;木材缺陷容易看出,便于选择使用;木材容易离解是重要的纤维原材 料,比较容易进行化学处理;木材还是天然可再生资源。(4) 42 缺点 天然缺陷。如木节、斜纹理以及因生长应力或自然损伤而形成的缺陷。木 节是树木生长时被包在木质部中的树枝部分。原木的斜纹理常称为扭纹, 对锯材则称为斜纹。生物为害的缺陷。主要有腐朽、变色和虫蛀等。干燥 及机械加工易引起的缺陷。如干裂、翘曲、锯口伤等。缺陷降低木材的利 用价值干燥的木材极易着火。(13) 木材与生活木材与生活密切相关,在古建筑中木材广泛应用于寺庙、宫殿、寺塔以及 民房建筑中。中国现存的古建筑中,最著名的有山西五台山佛光寺东大殿, 建于公元 857 年;山西应县木塔,建于公元 1056 年,高达 6731 代土木建筑中,木材主要用于建筑木结构、木桥、模板、电杆、枕木、门窗、家具、建筑装修等,现代木材多用于家具制造。人类的家具绝大多数 是木制的。好多木制的雕刻艺术品也备受人类的喜爱。例如,红木,其优 势在于才色红黑、瑰丽悦目、天然花纹美丽;结构细腻、质地坚韧;触觉 华中农业大学 舒适,软硬适度便于雕刻;且能吸收对人体有害的紫外线以及具有保湿隔声等作用。 51 木材的加工 木材在家具成长过程中一直扮演十分重要的角色,从古到今家具一直以木材 为主。这其中最重要的是因为木材有很多的优点。随着我国国民经济的发 展,木材的需求量越来越大。而家具是我国木材及木材应用的主要领域。 2004 年一月至十月出口家具 102 亿件,出口额 284 亿元。(5)改革开放 20 多年以来,中国的家具产业得到迅速发展,形成了一定的产业规模。在 经济全球化的影响下,全球家具生产逐步发生转移,中国日益成为全球家 具制造中心,家具出口发生迅速增长,出口额在 2005 年跃居世界第一,成 为世界上第一大家具出口国。但同时,中国的家具产业也面临着严峻的挑 战,特别是中国加入 WTO 以来,家具关税从过去的 22%逐渐降至为零,从 而使国外的家具产品更容易进入中国市场,使中国的家具企业与发达国家 的家具企业开始站在同一条起跑线上竞争。因此增强中国家具产业国际竞 争力,扩大对外贸易市场成为了中国家具企业面临的重要任务和挑战。 使用木材对环境的保护意义61 我国木材应用现状 东北的大小兴安岭和长白山地,是我国最大的天然林区; 西南横断山区 是我国第二大天然林区; 东南部的台湾、福建、江西等省山区,以人工林、 次生林为主。 黑龙江省伊春市是中国著名的森工城市,建国以来 50 年间 为祖国建设输送了累计 24 亿立方米的木材,有中国林都的美誉。 伊春 市的五营区有世界的原始红松林保护区。 总体而言,我国人均木材占有量 在国际属于较低的水平。 1949 年后,中国依靠自己的森林资源,进行木 材的合理利用和综合利用,木材生产基地与木材加工工业体系逐渐形成, 有关的科学研究也得到较大发展。从 1949~1986 年,木材产量从年产 567 万立方米增加到 6502 万立方米;锯材从 1950 年产 344 万立方米增加到1986 年产 1505 万立方米;胶合板从 1953 年产 354 万立方米增加到 1986 年产 611 万立方米;刨花板 1962 年产 054 万立方米,到 1986 年产 21 万立方 米;纤维板 1959 年产 116 万立方米,到 1986 年产 102 万立方米。三聚氰 胺装饰板于 60 年代初开始生产,1986 年已发展到年产 1000 多万立方米。 在研究工作方面,1958 年建立中国林业科学研究院,并设置木材工业研究 所。其后地方性的木材工业研究机构陆续在北京、上海、哈尔滨等地成立。 各省林业科学研究所也大都有木材加工的科研部门,北京、南京和东北林 业大学及其他林学院有木材加工系。1980 年中国林学会成立了木材工业学 会。在对国产木材性质进行研究的基础上出版的《木材学》以及小型纤维 板的生产技术和利用国产材料设计、制造的三聚氰胺装饰板生产线等,都 具有中国特色。林业部林产工业设计院担负木材加工的工艺、设备和建厂 的设计任务,现在全国已有 个林业机械厂具备木材加工成套设备的制造能华中农业大学 2005年,中国木材几大主要类别的产品出口几乎都处于增升态势。从 数量上看,原木、锯材、胶合板、纤维板、家具五大类产品与 2004 年同期 相比,分别增加 1694%、3568%、3045%、355%和 1827%;从价值 金额看,则同比分别增加了 573%、34%、5532%、393%和 2943%。 这组数字充分说明,2005 年中国木材制品工业的发展取得了快速进步,即 使在原木和锯材等很大程度上依赖进口的品类上,中国木业界也进行了积 极的探索,变进口为出口,以得到其中的价值提升。 2006 年以来,中国林 业产业总值每年以两位数的速度递增,突破了 9000 亿元。中国木材工业呈 现出投资主体多样、产业规模扩大、产业聚集度提高的良好趋势,已初步 实现 个战略性转变:由利用天然林为主向利用人工林为主的转变;由扩大生产规模的单一发展模式向扩大规模与节约使用并举的复合发展模式的 转变;由利用一个市场、一种资源向利用国内、国外两个市场、两种资源 的转变。 2008 年以来,我国的胶合板、纤维板和刨花板进口较 2007 少。2008年前 季度共进口胶合板234524 立方米、纤维板 248607 182017吨,分别比 2007 年同期下降 175%、2639%和 2507%。对国 外高档的实木家具需求量增加,2008 年前 季度共进口实木家具1838962 万美元,同比增长 6689%。 008 年前 季度出口到美国的胶合板由2007 年同期的 1501363 立方米,下降到 2008 年同期的 1065772 立方米,下降 2901%;在中纤板出口方面,2008 年前 季度出口完成1542895 2007年同期减少 2463 万吨,下降 1377%;刨花板出口方面,2008 年前 季度完成 97757 2007年同期增长 727%;在木家具出口方面,2008 年前 季度出口完成5048 亿美元,比 2007 年同期增长 57%,其中广东省增长 025%。(8) 62 木材的使用符合科学发展观 党的报告明确指出,科学发展观的核心是以人为本。以人为本是党 的十六大以来中央突出强调的一个重要思想。以人为本,强调一切发展的 根本目的都是为了人。以人为本理念的确立,标志着人类经过千百年的艰 难探索,才开始真正地活明白了。现在,我们更加关注自己的健康和福祉, 更加关注生活的质量和生命质量,这是一个巨大的进步。木才便是一种环 境材料。迄今为止的传统材料研究主要追求的还是材料的使用性能而忽视 了其他两种性能“环境协调性”“舒适性”木材是一种非常重要的生态与 环境材料,木材的优势在于: 木材本身源于树木,是炭的储存体,是光合作用产物的堆积体。 材和木质材料是优越的建筑材料木材是一种取之不尽用之不竭的自然资 源,可以减轻对一次性资源的严重消耗和依赖。木材的颜色为悦人的暖色, 纹理也流畅美观,具有一定的韵律感。发出的光泽柔和自然。有着淡淡的 丝绢质感。总能给人以美好的视觉享受。(2)可以提高人类居住环境的舒 适性,木质环境学是一个全球性的研究热点,尤其是木质环境对动物体生 长、发育等生理特性和健康水平的作用效果和机理研究。 63 木材对人类生活环境的影响 人类的生存环境包括室内环境和室外环境。而人类处于室内环境的时间约 为生命过程的 23。室内环境的质量直接影响人类的工作和学习,关系人类 华中农业大学 的生存和健康。木质环境、空间可以使人的工作、学习、生活感到舒适和温馨,从而提高学习的兴趣和工作的效率,大大有益于人的身心健康。(2) 似乎在说,木材这种材料应该更广泛、更大量地使用。 联想到我们正在面 对的种种难题--资源和环境制约,应对气候变化,实现可持续发展,转变 发展方式和调整经济结构,超前布局战略性新兴产业等,来研究、审视、 度量木材这种材料,便会发现,随着时间的推移,木材的好处会越来越多, 木材的优点会越来越大,木材的发展潜力亟待挖掘,是一种值得高度重视 和大力发展的魅力材料,是一种前途远大、前景可观的新型材料。 木材是有益人类身心健康的材料 关于木材的视觉特性,日本学者在深入研究了木质空间对人的生理、心理 以及健康的良好作用,如木材色调与心理图像之间的关系、木材纹理与人 的生理之间的关系、木材年轮的间隔分布所呈现的不规则生物节律与人的 心脏跳动涨落波谱之间的关系后得出结论:木质空间给人以自然、舒适的 感觉。并说,木材与金属、大理石相比,能更好地吸收紫外线, 保护人的眼睛;木质材料的眩辉对比非常小,可以大大减轻眼睛的疲劳感。 木材的触觉特性决定木材能带给人舒适感,一年四季木材都给人以适当的 冷暖感,光滑度、柔软度、干湿度的数值也比较适当。 而且在木质材料的屋子内交谈,会给人以安静感;在木质材料的教室内讲 课,会提高教学效果。不同树种的木材给人的心理感受不一样,松树给人 以雄壮感,柳木给人以平凡感。也有一些著作介绍,某些木材释放的有机 物对人有提神作用,对空气中的致癌、致畸、致突变物质有解毒作用。 用木质材料装修的房间,有冬暖夏凉之功效。 据调查,木造住宅居住者的平均寿命比钢筋混凝土造住宅居住者的平均寿 9-11岁。因此,现在美国建筑材料的 90%以上为木质品。 可见,木质材料对人的身心健康和生活舒适好处多多! 这是为什么呢?因为从亲缘关系上讲,木材和人一样,作为自然界的另一 个分支,是一种天然的有机生物材料,与人类有着天然的亲和力。 64 木材对环境保护的意义 641 木材是资源永续型的材料 森林是国家重要的战略资源,木材是国际公认的四大原材料(钢材、 水泥、木材、塑料)之一。从哲学意义上讲,基于可再生资源的发展才可 能是可持续发展,基于不可再生资源的发展不可能是可持续发展。过去我 们讲以钢代木、以塑代木,作为权宜之计和过渡之策是可以的;但若 作为一种常态,便是反向替代、错误替代。从人类发展的大趋势看,以可 再生资源、可再生材料替代不可再生资源、不可再生材料是未来发展的一 个基本方向。在我们生产生活的许多领PG PG电子 APP域,木材这种资源、材料都具有替 代其他多种资源、材料的现实可能。应该说,这是木材最大、最了不起的 特点,符合可持续发展的要求。树木、森林也逃不出生老病死的规律,即 使是从保护生态环境的角度讲,消极的保护都不如积极地利用,积极地利 用才是更好的保护。按照分类经营--即把传统林业按主要经营目的的不同 区分为公益林业和商品林业两大类,分别采用不同的经营方针、经营策略 和经济政策管理制度--和在此前提下的集约经营,完全可以源源不断地向 华中农业大学 人类提供木材使之取之不尽,用之不竭。如果林业的生产功能消亡了,循环过程中止了,所谓的林业发展也可能就停滞了。 642 木材是环境友好型的材料 建设环境友好型社会,就是要以人与自然和谐相处为目标,以生态环境承 载力为基础,以遵循自然规律为准则,以绿色科技为动力,倡导生态文明, 构建经济社会环境协调发展的社会体系,实现可持续发展。一方面,相对 于金属、水泥、塑料等材料而言,木材的生产获得具有低能源消耗、低资 源消耗、清洁、环保等特点,是环境友好型的。另一方面,木材的前身是 森林,其本身具有强大的涵养水源、固土保肥、固碳释氧、净化空气、防 风固沙、保护生物多样性、发展森林游憩等生态功能和社会功能,木材生 产得越多,要求作为其物质基础的森林面积和蓄积就越多,生态、社会益 也就越显著,是一种双赢的生产模式。即使是专门提供木材的用材林也 在动态地发挥着生态、社会效益,只有在它被砍伐,还未更新上的那一段 时间,才临时性地丧失了生态、社会效益。 643 木材是控制气候变化的有效材料 据研究测定,树木每生长 吨的生物量,可以吸收1600 公斤二氧化碳和 水分,产生 1200 公斤氧气。树木的叶子通过光合作用产生一克葡萄糖,能 消耗 2500 升空气中所含有的全部二氧化碳。从控制气候变化的角度看,木 材的优点显而易见:一是木材在生产过程中排放的二氧化碳比生产其他材 料,比如钢铁、塑料要少得多。二是木材具有固碳功能。树木生长主要以 二氧化碳为原料,就是说,它吸收二氧化碳、固定二氧化碳、贮存二化 碳,是二氧化碳的收集器、捕捉器、贮藏器。三是按照联合国《气候变化 框架公约》要求,相关国家要承担的减排责任,可以通过发展植树造林、 减少森林破坏来抵减,就是说,木材具有间接减排的功能。获得这个 指标就等于获得了经济发展空间,这对我国尤为重要。所以,发展林业被 认为是最经济、最有效、最简便的控制温室气体排放的措施。 644 木材是抗震安全的材料 近年来,随着地震等自然灾害的频繁发生,人民生命财产安全面临着越来越严 峻的挑战,于是引发了人们对房屋构造、建筑材料安全性的深刻反思。木材独具 的体轻安全、抗破坏性强的优点正被大家所关注,随着科技的进一步发展,有可 能导致一场建筑革命。所以,木材的这一特点也不可小视。 645 木材是容易拆毁的材料 光算建筑成本,不算拆毁成本,是一种不完全、不全面的成本核算,未能 形成完整的循环。从建筑角度看,木质建筑的拆毁就容易得多,而且拆毁后的废 料具有极大的回收价值、利用价值,可以用来造纸、加工人造板抑或发电,发展 循环经济。其残留物也容易降解,好处理。 由此可见,木材是一种五好材料,发展木材产业是一种大有可为的产业,是一 种随着时间推移越来越凸显其好处和优点的产业,是一种具有多种替代前景材 料。它的大量使用, 将从某种意义上引领我们的经济结构调整、生活方式转变。 华中农业大学 结语:木材加工已成为一个稳定的工艺系统,专门化程度不断提高。电子计算 机的应用,对制材技术的革新,木制品加工工业系统的变革,以至人造板生产工 艺和产品设计工程的发展,都产生了重要作用。还可加工成胶合板、碎木板、 纤维板等。木材加工已成为一个稳定的工艺系统,专门化程度不断提高。 电子计算机的应用,对制材技术的革新,木制品加工工业系统的变革,以 至人造板生产工艺和产品设计工程的发展,都产生了重要作用。今后微处 理机将更加深入到许多木材加工工艺领域,如原木、锯材的检尺、分等, 木材、单板等干燥过程的控制以及热压工艺参量的调节等。同时,生物工 程应用于纤维分离过程的可能性也已出现,定向技术的进一步提高,有可 能使刨花和纤维按照产品用途性能的要求进行组织和纹理排列,成为木材 加工中的最新技术。此外,在新技术革命的影响下,无木芯旋切、无胶胶 合、无屑切削,以及木制品工业中应用柔性加工系统等的试验研究,都预 示木材加工技术将进一步发生重大的变革。虽然木材应用广泛,但其发展也 遇到了一些挑战,如:加入WTO 的挑战、原料的挑战环境的挑战、木材加工技 术的挑战。木材前景广大,也需要人类的不懈努力。 参考文献 [1]郝颖中国木质家具产业的对外贸易现状、问题和改进措施2005 [2]刘星一,于海鹏,赵荣全木材环境学2007 [3]杨家驹中国红木2005 [4]杨家驹,程放,杨建华,卢鸿俊木材识别2009 [5]云虹家具木质材料现状与前景20054 [6]张卜阳活化石水杉2009 [7]张壁光木材科学与技术研究进展中国环境科学出版社200477-83 《木材与环境》读后感20110510 [9]美WM;哈洛木材内幕1984 [10]江荣光,段冬春树木风采中国读物出版社2004 [11]张壁光,赵中信,高建民高温双热源除湿与太阳能结合干燥技术的研究 北京林业大学学报,19971913 56 -22 [12]宋魁彦木材顺纹压缩与多维弯曲技术科学出版社2010 [13]许有明木材学中国林业出版社20068 p266 [14]江荣先,段东春农村读物出版社2004 [15]AS Mujumodor LPassonDrying:InnovativeTechnology DevelopmentThefirst Asian Australia Drying Conference Indonesia 1999:4-14 [16]Bernhard K,colleen C,Robin WBiofumigation sapstatining fungi using natural products Research Group WoodPresevation Documents,2002,NOIRGWP 02-10428 [17]李坚,吴玉章,刘一星木材的光致色变防治中国木材1992(5): 19-23 [18]张壁光木材科学技术与研究进展中国环境科学出版社p77-83 [19]李玉栋防腐木材中国建筑工业出版社2006 [20]段新芳木材变色防治技术中国建材工业出版社2005

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