拙作，发表在《中国木材》2008.4、vol113上，哈哈！看到自己的智慧变成铅字，激动不已。可惜不能做个试验验证一下我的结论。 测了一下文品，和霍金的风格相似，哈哈！难道我有变成科学家的潜力？？


本文从木材学基础知识出发，阐明瓦楞、开裂的主要原因。分析了木材密度、木材各项异性、木材干缩湿胀等因素对瓦楞、开裂的影响。结合生产企业实际情况提出了相应地解决方案。

关键词：瓦楞，开裂，家具，木材，含水率。

瓦楞、开裂是目前比较常见的实木家具质量缺陷[1]，既影响了家具的使用性能，又影响了家具外观质量。究其原因，与导致瓦楞、开裂有关的因素包括树种特性、锯材密度、锯材弦径向、锯材拼板前含水率、拼板胶特性、胶拼工艺等等。

实木拼板工艺过程如下：
规格锯材（MC<12%）→双面刨光→定宽→定长→配料→开榫→涂胶→拼长→涂胶→拼宽→砂光→陈放。


1、瓦楞、开裂原因浅析

1.1瓦楞产生的原因：
瓦楞多出现在径切板拼接的零件及弦切板、径切板混拼的零件上。木材具有“干缩湿胀”的特性，即当木材水分从内部析出时，其尺寸会收缩；从空气中吸收水分时，其体积会膨胀。家具使用环境大气相对湿度与生产场所不一致时，木材的平衡含水率会发生变化，集成材内部的一部分锯材体积膨胀程度、收缩程度都比其他锯材大。这部分锯材体积变化后表面高于或低于零件表面，看上去就像瓦房的屋顶，故名“瓦楞”。

木材是各相异性材料，不同方向干缩湿胀率差异比较大。实验表明，木材的顺纹干缩仅为0.1%左右，而径向干缩为3%-6%，弦向干缩为6%-12%。[2]弦切板、径切板混拼的零件每块锯材干缩程度不同，拼接到一起后，如含水率发生变化则可能会出现瓦楞。

木材的密度对干缩湿胀率影响也比较大。在一个生长轮内，晚材密度高于早材，其实质含量也多余早材。木材凡细胞壁物质含量大者，收缩和膨胀量亦大。[2]就同一树种而言，通常密度大的锯材晚材含量高于密度小的锯材。如果将密度不同的锯材相邻地拼接在同一张板坯中，密度高的锯材干缩、湿胀程度均高于密度低的锯材，零件可能会出现瓦楞。

1.2开裂产生的原因：
开裂多见于弦切板拼接的零件及弦切板、径切板混拼的零件。由于木材具有干缩湿胀和各向异性，弦向收缩率高于径向。弦切板拼接成的零件容易将单块锯材的弦向收缩积累为整个零件的尺寸收缩。当柜子顶板、桌面等零件使用弦切板生产时，零件弦向收缩，内部产生拉应力，但尺寸变化受限于其他零部件，可能会出现开裂。

弦向、径向区分不明显的锯材干缩、湿胀特征较为复杂，既有弦向尺寸变化，又有径向尺寸变化。如果拼接方法不当，将造成锯材弦向向相反方向收缩，增大零件开裂可能性。

总而言之，尽管瓦楞、开裂表现形式不相同，但问题的本质是一样的。都是木材含水率变化时，由于木材具有各项异性、干缩湿胀两个特性造成板坯锯材尺寸发生变化，继而反映在零件外部尺寸上，对零件外观造成一定影响。

2、其它对瓦楞、开裂有影响的因素分析

2.1胶黏剂及尺寸规格的影响
国内家具生产企业集成材生产多使用聚醋酸乙烯酯胶黏剂或改性后的聚醋酸乙烯酯胶黏剂（水基分散体）。该胶黏剂俗称乳白胶，胶中含有水分，固体含量在30%-60%不等。胶拼后，胶黏剂中的水分会沿锯材横截面的管孔、锯材颈切面的细胞纹孔、锯材弦切面的木射线等途径渗入锯材内部，[3]造成锯材含水率上升。根据单块锯材尺寸的不同，上升程度不同，尺寸小的锯材含水率上升较多，尺寸大的锯材含水率上升较少。胶拼后板坯中锯材含水率上升给控制瓦楞、开裂带来一定的不利影响。

部分企业使用脲醛树脂等热固型胶黏剂。胶拼对板坯加压的同时，使用红外设备或高频设备对板坯加热。未经改性的脲醛树脂耐水性较差，使用范围不很广泛。

2.2含水率平衡工艺的影响。
部分企业板坯胶拼后进入含水率平衡干燥窑，[4]进一步降低板坯内部含水率差异，xx板坯残余应力。含水率平衡干燥窑干燥工艺参数不宜过高，乳白胶耐热性较差，如干燥窑干燥介质温度过高，板坯温度升高过快，会加速乳白胶分解，影响板坯力学强度。平衡窑内部空气流动速度不宜过快，空气流速过快会导致板坯边部锯材含水率下降过多，反而升高了板坯内部与边缘的含水率差异。

3、解决瓦楞、开裂的措施

瓦楞、开裂出现原因比较复杂，通常是受多种因素共同作用。解决问题的关键在于进一步规范拼板工艺，细化选料、配料规则。有条件的家具生产企业，应尝试分型备料。

3.1选料、配料要求
选料应实行分型选料，径切板、弦切板须严格区分，分别码垛。不同密度的锯材应按一定模数加以区分，分别码垛。根据使用树种的具体特点，区分心材、边材。

3.2分型备料
根据零件种类及使用要求分型备料。
a、将原料分为A型料、B型料。
b、不同树种木材应区分拼板。
c、A型料用于桌面、柜顶板、柜门芯板、椅面等对材料要求较高的零件，尽可能选用密度较小的锯材、心材。
d、A型料拼板时杜绝弦切板、径切板混拼。
e、A型料用于制造本身承受拉应力，但收缩受限于其他零部件的零件，应避免使用弦切板。
f、A型料生产时如遇到非弦非径的锯材，应按“年轮走向一致”的原则拼板。
g、A型料尽可能选用长度较长的锯材制造。
h、B型料可用于望板、桌腿、椅腿、装饰线条、栏杆等要求不高的零件，不必按过高要求配料。


参考文献：
1.[张晶元、庞景荣等],[《集成材的生产工艺及质量要求》],[《国际木业》],[2003.6],[11]
2.[尹思慈]，[木材学]，[115-126]
3.[佟立成、杜洪双、李留斌],[《柞木干燥残余变形与应力、含水率及时间关系的研究》],[《木材加工机械》],[2003.5],[16]
4.[辛保东]，[《拼板与集成材翘曲、开裂成因及解决》]，[科技咨询导报]，[2006.18]，[41]