CN107042569A - 一种地暖用实木地板的加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种地暖用实木地板的加工方法，先将坯料放入过热蒸汽箱中进行浸润处理，再将坯料放入装有酚醛树脂的真空加热容器中进行改性，然后再送入高温气氛炉中，对坯料进行两次碳化处理：第一次碳化处理完成后先将坯料放入饱和蒸汽箱中进行调湿回潮处理，再在其下表面喷涂碳化硅涂层，然后进行第二次碳化处理；最后再次放入装有酚醛树脂的真空加热容器中再次改性，并在坯料的各个表面进行封漆处理后即可得地暖用实木地板；本发明制得的实木地板能用于地暖上，而且具有防腐防虫性能、不含任何有害物质、对人体和环境都没有任何负面影响。
Description
技术领域
本发明涉及木材加工领域，主要涉及一种地暖用实木地板的加工方法。
背景技术
实木地板是所有地板品类中最受欢迎的中高端产品，具有脚感舒适、天然美观，具有保温、调节室内温度湿度的功能，使用过程中无污染物释放，在人们普遍注重环境的大背景下，实木地板是家居装饰中的优先选择。近年实木地板使用于地暖环境渐多，然而当实木地板用于地暖中时，总会出现各种问题，随着温度湿度的变化木材会蒸发或吸收水分，产生干缩或湿胀，导致木材尺寸不稳定，使木材及制品发生翘曲、变形和开裂等缺陷，实木地板虽然使用干燥木材，但同样会受大气中温度湿度变化的影响，而产生干缩湿胀现象，由于传统实木地板产品的终含水率一般为8~12%，而地暖温度通常为50~60℃，长期地暖使用环境会使地板中的水分蒸发而导致干缩，供暖季结束进入夏季后地板又易吸湿膨胀，产生开裂、离缝、变形等缺陷。
为了解决实木地板的脱水收缩、变形开裂等问题，常用的方法有：对实木地板进行六面封漆，但所封的漆膜在安装和使用过程中容易被破坏，从而失去其所具备的性能，且不便于后期的打磨翻新，也有在实木地板的基材外面涂覆并渗入基材内部、与木质纤维胶结为一体的耐热保护涂层，以达到阻止热量对基材的侵入，但该方法不能有效地克服木材内应力的作用，长时间在高温加热环境或者潮湿环境下还是会发生开裂及变形的问题，同时由于耐热保护层的存在，一定程度上还降低了实木地板的热传导能力，导致室内升温缓慢，造成热能浪费，因此急需一种良好的地暖用实木地板的加工方法来解决以上问题。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供的是一种地暖用实木地板的加工方法，该方法将实木原材经过过热蒸汽浸润、酚醛树脂改性及高温碳化处理，最终得到一种能用于地暖上，而且具有防腐防虫性能、不含任何有害物质、对人体和环境都没有任何负面影响的实木地板。
本发明所采用的技术方案是：一种地暖用实木地板的加工方法，包括以下步骤：
（1）将速生材原木刨制成木方坯料，备用；
（2）将坯料先放入过热蒸汽箱中，在温度为140~180℃，湿度为60~100%的条件下进行浸润处理，该处理过程分多次进行：第一次先在过热蒸汽箱中浸润处理3~5h，取出后在60~70℃条件下快速干燥5~10min；干燥后再次放入过热蒸汽箱中浸润处理5~10h，取出后在80~90℃条件下快速干燥10~15min；干燥后取出再次放入过热蒸汽箱中浸润处理5~10h，取出后放入真空干燥箱内，在40~50℃、-0.1~-0.08MPa条件下将坯料烘干至含水率达到20~25%；
（3）将步骤（2）的坯料放入装有酚醛树脂的真空加热容器中，将温度以2~5℃/min的速率升高至80~90℃，并控制压力为-0.6~-0.8MPa，保温保压浸渍3~4h后，将坯料烘干至含水率为15~20%；
（4）将步骤（3）中干燥后的坯料送入高温气氛炉中，对坯料进行初次碳化处理：先将温度以10~20℃/h的速率升温至60~100℃，然后通入煤气与氧气体积含量比为1:3~1:2的气体，并以8~10℃的速率升温至200~250℃，保温1~2h，待碳化处理结束后，在坯料上均匀喷洒雾化气，使坯料缓慢降温至80~100℃后，再将坯料放入温度设置为100~120℃、湿度为80~100%的饱和蒸汽箱中进行调湿回潮处理，冷却至室温后取出备用；
（5）取步骤（4）中的坯料，在其下表面喷涂2~3mm厚度的碳化硅涂层，再次送入高温气氛炉内，对坯料进行二次碳化处理：往炉内通入煤气与氧气体积含量比为1:3~1:2的气体，并将温度以5~10℃/h的速率升温至250~300℃，保温1~1.5h后冷却至室温，取出备用；
（6）取步骤（5）中碳化处理后的坯料，再次放入装有酚醛树脂的真空加热容器中，将温度以5~10℃/min的速率升高至100~120℃，并控制压力为-0.08~-0.1MPa，保温保压浸渍0.5~1h后，将坯料烘干至含水率为5~8%；
（7）取步骤（6）中改性后的坯料，在坯料的各个表面进行封漆处理，即可得地暖用实木地板。
优选的，步骤（2）中快速干燥采用的干燥方法为微波干燥。
优选的，步骤（3）中所述的酚醛树脂的固化含量为50~55%，PH值为7.2~8.3，粘度为8~8.5mPa·s。
优选的，步骤（6）中所述的酚醛树脂的固化含量为42~45%，PH值为9~9.3，粘度为8.5~8.9mPa·s。
优选的，在初次碳化处理之后，还可以采用砂带对坯料的各个表面进行打磨和抛光处理。
优选的，所述的封漆处理，由内而外可依次涂覆耐磨底漆、加硬底漆和透明底漆。
本发明的有益效果是：
本发明提供的是一种地暖用实木地板的加工方法，旨在解决实木地板应用在地暖上容易脱水收缩、变形开裂的问题。
第一，由于半纤维素是木材细胞壁成分中耐热性最差的材料，呈现出非常明显的吸水膨胀、失水收缩的现象，在热处理作用下，能够发生聚合作用生成不溶于水的聚合物，一方面可以降低木材的吸湿性，减少木材的干缩；因此在将速生材原木刨制成木方坯料后，先放入过热蒸汽箱中进行浸润处理，该处理过程有两大要点：一是高温高湿的蒸汽环境，可以使水分进入木材内部，使木材内水分温度升高，水分子内能增加，活性增强，木材结构成分间连接力降低，从而减小木材的变形阻力，降低了干缩应力，减少开裂的几率；二是在浸润结束后快速干燥，可以在木材内部留下细小的气孔，为后续的酚醛树脂改性处理做铺垫，可以使酚醛树脂充分浸渍到木材内部。
第二，本发明中还对实木地板做了改性处理，用低分子量的酚醛树脂来浸渍板材，可以改变实木地板板材的尺寸稳定性，提高板材的抗缩率，树脂浸渍到板材的细胞腔体中后，一方面树脂固化后制约了木材的收缩，另一方面固化的树脂填充到细胞腔，其本身缩聚为不溶于水的高分子，起到疏水的作用，减小木材的吸水性，从而可以改善木材的收缩，由于其在木材细胞壁中仅起到填充的作用，并不会对木材的力学性能产生影响。
第三，在蒸汽浸润和酚酸树脂改性的基础上，再对木材做碳化处理，达到改良木材的品质，降低木材的吸湿性和吸水性，提高尺寸稳定性、生物耐腐性和耐候性的目的，使最终得到的实木地板成为真正的绿色环保产品，不仅能用于地暖上，而且具有防腐防虫性能、不含任何有害物质、对人体和环境都没有任何负面影响的优点。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例对技术方案进行清楚、完整地描述。
作为本发明的实施例，一种地暖用实木地板的加工方法，包括以下步骤：
（1）将速生材原木刨制成木方坯料，备用；
（2）将坯料先放入过热蒸汽箱中，在温度为140℃，湿度为60%的条件下进行浸润处理，一是高温高湿的蒸汽环境，可以使水分进入木材内部，使木材内水分温度升高，水分子内能增加，活性增强，木材结构成分间连接力降低，从而减小木材的变形阻力，降低了干缩应力，减少开裂的几率；二是在浸润结束后快速干燥，可以在木材内部留下细小的气孔，为后续的酚醛树脂改性处理做铺垫，可以使酚醛树脂充分浸渍到木材内部，该处理过程分多次进行：第一次先在过热蒸汽箱中浸润处理3h，取出后放入微波干燥设备中，在60℃条件下快速干燥5min；干燥后再次放入过热蒸汽箱中浸润处理5h，取出后放入微波干燥设备中，在80℃条件下快速干燥10min；干燥后取出再次放入过热蒸汽箱中浸润处理5h，取出后放入真空干燥箱内，在40℃、-0.1MPa条件下将坯料烘干至含水率达到20%；
（3）将步骤（2）的坯料放入装有酚醛树脂的真空加热容器中，进行改性处理，可以改变实木地板板材的尺寸稳定性，提高板材的抗缩率，树脂浸渍到板材的细胞腔体中后，一方面树脂固化后制约了木材的收缩，另一方面固化的树脂填充到细胞腔，其本身缩聚为不溶于水的高分子，起到疏水的作用，减小木材的吸水性，从而可以改善木材的收缩，由于其在木材细胞壁中仅起到填充的作用，并不会对木材的力学性能产生影响；其中，酚醛树脂的固化含量为50%，PH值为7.2，粘度为8mPa·s，并将温度以2℃/min的速率升高至80℃，并控制压力为-0.6MPa，保温保压浸渍3h后，将坯料烘干至含水率为15%；
（4）将步骤（3）中干燥后的坯料送入高温气氛炉中，进行碳化处理，达到改良木材的品质，降低木材的吸湿性和吸水性，提高尺寸稳定性、生物耐腐性和耐候性的目的；首先对坯料进行初次碳化处理：先将温度以10℃/h的速率升温至60℃，然后通入煤气与氧气体积含量比为1:3的气体，并以8℃的速率升温至200℃，保温1h，待碳化处理结束后，在坯料上均匀喷洒雾化气，使坯料缓慢降温至80℃后，再将坯料放入温度设置为100℃、湿度为80%的饱和蒸汽箱中进行调湿回潮处理，冷却至室温后取出备用；
（5）取步骤（4）中的坯料，在其下表面喷涂2mm厚度的碳化硅涂层，再次送入高温气氛炉内，对坯料进行二次碳化处理：往炉内通入煤气与氧气体积含量比为1:3的气体，并将温度以5℃/h的速率升温至250℃，保温1h后冷却至室温，取出备用；
（6）取步骤（5）中碳化处理后的坯料，再次放入装有酚醛树脂的真空加热容器中，其中，酚醛树脂的固化含量为42%，PH值为9，粘度为8.5mPa·s，并将温度以5℃/min的速率升高至100℃，并控制压力为-0.08MPa，保温保压浸渍0.5h后，将坯料烘干至含水率为5%；
（7）取步骤（6）中改性后的坯料，在坯料的各个表面由内而外可依次涂覆耐磨底漆、加硬底漆和透明底漆，进行封漆处理，即可得真正的绿色环保实木地板，其不仅能用于地暖上，而且具有防腐防虫性能、不含任何有害物质、对人体和环境都没有任何负面影响的优点。
作为本发明的另一个实施例，一种地暖用实木地板的加工方法，包括以下步骤：
（1）将速生材原木刨制成木方坯料，备用；
（2）将坯料先放入过热蒸汽箱中，在温度为160℃，湿度为80%的条件下进行浸润处理，一是高温高湿的蒸汽环境，可以使水分进入木材内部，使木材内水分温度升高，水分子内能增加，活性增强，木材结构成分间连接力降低，从而减小木材的变形阻力，降低了干缩应力，减少开裂的几率；二是在浸润结束后快速干燥，可以在木材内部留下细小的气孔，为后续的酚醛树脂改性处理做铺垫，可以使酚醛树脂充分浸渍到木材内部，该处理过程分多次进行：第一次先在过热蒸汽箱中浸润处理4h，取出后放入微波干燥设备中，在65℃条件下快速干燥8min；干燥后再次放入过热蒸汽箱中浸润处理8h，取出后放入微波干燥设备中，在85℃条件下快速干燥12min；干燥后取出再次放入过热蒸汽箱中浸润处理8h，取出后放入真空干燥箱内，在45℃、-0.09MPa条件下将坯料烘干至含水率达到23%；
（3）将步骤（2）的坯料放入装有酚醛树脂的真空加热容器中，进行改性处理，可以改变实木地板板材的尺寸稳定性，提高板材的抗缩率，树脂浸渍到板材的细胞腔体中后，一方面树脂固化后制约了木材的收缩，另一方面固化的树脂填充到细胞腔，其本身缩聚为不溶于水的高分子，起到疏水的作用，减小木材的吸水性，从而可以改善木材的收缩，由于其在木材细胞壁中仅起到填充的作用，并不会对木材的力学性能产生影响；其中，酚醛树脂的固化含量为52%，PH值为8，粘度为8.2mPa·s，并将温度以4℃/min的速率升高至85℃，并控制压力为-0.7MPa，保温保压浸渍3.5h后，将坯料烘干至含水率为18%；
（4）将步骤（3）中干燥后的坯料送入高温气氛炉中，进行碳化处理，达到改良木材的品质，降低木材的吸湿性和吸水性，提高尺寸稳定性、生物耐腐性和耐候性的目的；首先对坯料进行初次碳化处理：先将温度以15℃/h的速率升温至80℃，然后通入煤气与氧气体积含量比为1:2.5的气体，并以9℃的速率升温至225℃，保温1.5h，待碳化处理结束后，在坯料上均匀喷洒雾化气，使坯料缓慢降温至90℃；
（5）在初次碳化处理之后，还可以采用砂带对坯料的各个表面进行打磨和抛光处理，然后再将坯料放入温度设置为110℃、湿度为90%的饱和蒸汽箱中进行调湿回潮处理，冷却至室温后取出备用；
（6）取步骤（4）中的坯料，在其下表面喷涂2.5mm厚度的碳化硅涂层，再次送入高温气氛炉内，对坯料进行二次碳化处理：往炉内通入煤气与氧气体积含量比为1:2.5的气体，并将温度以8℃/h的速率升温至280℃，保温1.25h后冷却至室温，取出备用；
（7）取步骤（5）中碳化处理后的坯料，再次放入装有酚醛树脂的真空加热容器中，其中，酚醛树脂的固化含量为43%，PH值为9.2，粘度为8.7mPa·s，并将温度以8℃/min的速率升高至110℃，并控制压力为-0.09MPa，保温保压浸渍0.8h后，将坯料烘干至含水率为6%；
（8）取步骤（6）中改性后的坯料，在坯料的各个表面进行封漆处理，由内而外可依次涂覆耐磨底漆、加硬底漆和透明底漆，即可得真正的绿色环保实木地板，其不仅能用于地暖上，而且具有防腐防虫性能、不含任何有害物质、对人体和环境都没有任何负面影响的优点。
作为本发明的另一个实施例，一种地暖用实木地板的加工方法，包括以下步骤：
（1）将速生材原木刨制成木方坯料，备用；
（2）将坯料先放入过热蒸汽箱中，在温度为180℃，湿度为100%的条件下进行浸润处理，一是高温高湿的蒸汽环境，可以使水分进入木材内部，使木材内水分温度升高，水分子内能增加，活性增强，木材结构成分间连接力降低，从而减小木材的变形阻力，降低了干缩应力，减少开裂的几率；二是在浸润结束后快速干燥，可以在木材内部留下细小的气孔，为后续的酚醛树脂改性处理做铺垫，可以使酚醛树脂充分浸渍到木材内部，该处理过程分多次进行：第一次先在过热蒸汽箱中浸润处理5h，取出后放入微波干燥设备中，在70℃条件下快速干燥10min；干燥后再次放入过热蒸汽箱中浸润处理10h，取出后放入微波干燥设备中，在90℃条件下快速干燥15min；干燥后取出再次放入过热蒸汽箱中浸润处理10h，取出后放入真空干燥箱内，在50℃、-0.08MPa条件下将坯料烘干至含水率达到25%；
（3）将步骤（2）的坯料放入装有酚醛树脂的真空加热容器中，进行改性处理，可以改变实木地板板材的尺寸稳定性，提高板材的抗缩率，树脂浸渍到板材的细胞腔体中后，一方面树脂固化后制约了木材的收缩，另一方面固化的树脂填充到细胞腔，其本身缩聚为不溶于水的高分子，起到疏水的作用，减小木材的吸水性，从而可以改善木材的收缩，由于其在木材细胞壁中仅起到填充的作用，并不会对木材的力学性能产生影响；其中，酚醛树脂的固化含量为55%，PH值为8.3，粘度为8.5mPa·s，并将温度以5℃/min的速率升高至90℃，并控制压力为-0.8MPa，保温保压浸渍4h后，将坯料烘干至含水率为20%；
（4）将步骤（3）中干燥后的坯料送入高温气氛炉中，进行碳化处理，达到改良木材的品质，降低木材的吸湿性和吸水性，提高尺寸稳定性、生物耐腐性和耐候性的目的；首先对坯料进行初次碳化处理：先将温度以20℃/h的速率升温至100℃，然后通入煤气与氧气体积含量比为1:2的气体，并以10℃的速率升温至250℃，保温2h，待碳化处理结束后，在坯料上均匀喷洒雾化气，使坯料缓慢降温至100℃后，再将坯料放入温度设置为120℃、湿度为100%的饱和蒸汽箱中进行调湿回潮处理，冷却至室温后取出备用；
（5）取步骤（4）中的坯料，在其下表面喷涂3mm厚度的碳化硅涂层，再次送入高温气氛炉内，对坯料进行二次碳化处理：往炉内通入煤气与氧气体积含量比为1:2的气体，并将温度以10℃/h的速率升温至300℃，保温1.5h后冷却至室温，取出备用；
（6）取步骤（5）中碳化处理后的坯料，再次放入装有酚醛树脂的真空加热容器中，其中，酚醛树脂的固化含量为45%，PH值为9.3，粘度为8.9mPa·s，并将温度以10℃/min的速率升高至120℃，并控制压力为-0.1MPa，保温保压浸渍1h后，将坯料烘干至含水率为8%；
（7）取步骤（6）中改性后的坯料，在坯料的各个表面由内而外可依次涂覆耐磨底漆、加硬底漆和透明底漆，进行封漆处理，即可得真正的绿色环保实木地板，其不仅能用于地暖上，而且具有防腐防虫性能、不含任何有害物质、对人体和环境都没有任何负面影响的优点。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (6)
1.一种地暖用实木地板的加工方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将速生材原木刨制成木方坯料，备用；
（2）将坯料先放入过热蒸汽箱中，在温度为140~180℃，湿度为60~100%的条件下进行浸润处理，该处理过程分多次进行：第一次先在过热蒸汽箱中浸润处理3~5h，取出后在60~70℃条件下快速干燥5~10min；干燥后再次放入过热蒸汽箱中浸润处理5~10h，取出后在80~90℃条件下快速干燥10~15min；干燥后取出再次放入过热蒸汽箱中浸润处理5~10h，取出后放入真空干燥箱内，在40~50℃、-0.1~-0.08MPa条件下将坯料烘干至含水率达到20~25%；
（3）将步骤（2）的坯料放入装有酚醛树脂的真空加热容器中，将温度以2~5℃/min的速率升高至80~90℃，并控制压力为-0.6~-0.8MPa，保温保压浸渍3~4h后，将坯料烘干至含水率为15~20%；
（4）将步骤（3）中干燥后的坯料送入高温气氛炉中，对坯料进行初次碳化处理：先将温度以10~20℃/h的速率升温至60~100℃，然后通入煤气与氧气体积含量比为1:3~1:2的气体，并以8~10℃的速率升温至200~250℃，保温1~2h，待碳化处理结束后，在坯料上均匀喷洒雾化气，使坯料缓慢降温至80~100℃后，再将坯料放入温度设置为100~120℃、湿度为80~100%的饱和蒸汽箱中进行调湿回潮处理，冷却至室温后取出备用；
（5）取步骤（4）中的坯料，在其下表面喷涂2~3mm厚度的碳化硅涂层，再次送入高温气氛炉内，对坯料进行二次碳化处理：往炉内通入煤气与氧气体积含量比为1:3~1:2的气体，并将温度以5~10℃/h的速率升温至250~300℃，保温1~1.5h后冷却至室温，取出备用；
（6）取步骤（5）中碳化处理后的坯料，再次放入装有酚醛树脂的真空加热容器中，将温度以5~10℃/min的速率升高至100~120℃，并控制压力为-0.08~-0.1MPa，保温保压浸渍0.5~1h后，将坯料烘干至含水率为5~8%；
（7）取步骤（6）中改性后的坯料，在坯料的各个表面进行封漆处理，即可得地暖用实木地板。
2.根据权利要求1所述的一种地暖用砂浆碳化木复合地板的制备方法，其特征在于，步骤（2）中快速干燥采用的干燥方法为微波干燥。
3.根据权利要求1所述的一种地暖用砂浆碳化木复合地板的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述的酚醛树脂的固化含量为50~55%，PH值为7.2~8.3，粘度为8~8.5mPa·s。
4.根据权利要求1所述的一种地暖用砂浆碳化木复合地板的制备方法，其特征在于，步骤（6）中所述的酚醛树脂的固化含量为42~45%，PH值为9~9.3，粘度为8.5~8.9mPa·s。
5.根据权利要求1所述的一种地暖用砂浆碳化木复合地板的制备方法，其特征在于，在初次碳化处理之后，还可以采用砂带对坯料的各个表面进行打磨和抛光处理。
6.根据权利要求1所述的一种地暖用砂浆碳化木复合地板的制备方法，其特征在于，所述的封漆处理，由内而外可依次涂覆耐磨底漆、加硬底漆和透明底漆。
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| CN201710350588.7A CN107042569A (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 一种地暖用实木地板的加工方法 |
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| CN201710350588.7A CN107042569A (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 一种地暖用实木地板的加工方法 |
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| CN107042569A true CN107042569A (zh) | 2017-08-15 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| CN201710350588.7A Pending CN107042569A (zh) | 2017-05-18 | 2017-05-18 | 一种地暖用实木地板的加工方法 |
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| CN (1) | CN107042569A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109049205A (zh) * | 2018-08-24 | 2018-12-21 | 湖州汇德集团有限公司 | 防裂木地板的生产方法 |
| CN109595887A (zh) * | 2018-12-12 | 2019-04-09 | 广东阅生活家居科技有限公司 | 一种大厚度高密度实木干燥方法 |
| CN112024335A (zh) * | 2020-09-09 | 2020-12-04 | 浙江品阁木业有限公司 | 一种实木地板覆膜的生产工艺 |
-
2017
- 2017-05-18 CN CN201710350588.7A patent/CN107042569A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170815 |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |