CN113084955A - 一种吉他音板的复合热处理工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吉他音板的复合热处理工艺,属于音板的热处理工艺技术领域,包括以下步骤:选择云杉木、洋杉木;薄板切割:通过台锯将云杉木或洋杉木切割成薄板;薄板预处理:将薄板浸渍在液体,在常温下处理,处理完成后再浸渍在混合溶液中,在常温下处理;将薄板放入热处理设备中,从常温开始升温,并保温,并同时在热处理设备中通入水蒸汽,使薄板达到饱水状态;将薄板进行降温,降温后停止向热处理设备通入水蒸汽;将薄板放入干燥箱内干燥;将薄板在温度、常压、无氧条件下进行固化处理,该热处理工艺得到的音板品质好,含水率保持平衡,且提高木材尺寸稳定性、耐腐性的同时,木材力学性能良好,木材在热处理过程中也不容易出现裂缝或破裂。
Description
技术领域
本发明属于音板的热处理工艺技术领域,具体涉及一种吉他音板的复合热处理工艺。
背景技术
木材是木吉他制作的核心材料,各种吉他的面板选材中云杉木是最常被用来做原声吉他的面板的木材,该木材重量轻强度大,音色上较清亮,敏感度也不错,并且提供好的延音和清晰度,桃花心木最常被应用在背板和侧板上,也经常被用在原声吉他的琴颈和琴桥上偶尔也会被用在面板上,音色上较直接。玫瑰木通常被用于原声吉他的背板和侧板,还有指板和琴桥。除去木材本身的特点,音板木材的切削方式、干燥的方式、工艺都影响着吉他的音色,每一块木材都是不同的,那么音板的制作越贴合木材的特质,就越能发挥木材本身的声学特性。作为吉他音板,其性能要求通常是含水率低、密度小、动态弹性模量大,而吉他音板仅靠简单的物理处理不能达到上述性能要求,因此需要进行热处理,但是在热处理过程中实际就是炭化过程,由于吉他音板一般是5mm以下的薄板,在高温加热时容易对对木材的力学性能造成影响,容易使木材变脆,弹性降低,而且还要保持一定含水率,为满足上述需求,就要根据吉他音板的特性创造设计特殊的热处理工艺,目前在现有技术中公开了一种原声吉他音板的热处理工艺,申请号是CN201610697600.7,专门针对原声吉他面板的热处理工艺,以一定温度的热处理使得吉他面板材性改变,使其获得声学品质的提高、尺寸稳定性增强、耐久性好等特质,并且不会对面板的力学强度等性能造成太大影响,但是在热处理过程中,为了保持设备内部湿度保持在100%,因此在升温过程中还通入水蒸汽,但是由于加热时还通入水蒸汽进而导致压力增加,这样木材就容易出现裂缝或破裂,影响音板品质,进而对吉他音色影响巨大。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明的目的在于提供一种吉他音板的复合热处理工艺,该热处理工艺得到的音板品质好,含水率保持平衡,且提高木材尺寸稳定性、耐腐性的同时,木材力学性能良好,木材在热处理过程中也不容易出现裂缝或破裂。
为实现以上目的,本发明采取的技术方案是:
一种吉他音板的复合热处理工艺,包括以下步骤:
步骤1、音板的选择:选择云杉木、洋杉木;
步骤2、薄板切割:通过台锯将所述云杉木或洋杉木切割成厚度为4-5mm、长度为800-1000mm和宽度为800-1000mm的薄板;
步骤3、薄板预处理:将步骤2得到的薄板浸渍在DMSO液体,在常温下处理5-7天,处理完成后再浸渍在混合溶液中,在常温下处理3-5天;
步骤4、薄板的热处理:将步骤3处理后的薄板放入热处理设备中,从常温开始升温至165-200℃,并保温3-5h,并同时在热处理设备中通入水蒸汽,使薄板达到饱水状态;
步骤5、薄板的降温:将步骤4处理后的薄板从165-200℃降至70-90℃进行降温,降温后停止向热处理设备通入水蒸汽;
步骤6、薄板的干燥:将步骤5处理后的薄板放入干燥箱内干燥至含水率9-10%;
步骤7、薄板的固化:将步骤6处理的薄板在温度170-190℃、常压、无氧条件下进行固化处理。
进一步地,所述步骤3中混合溶液由DEA、H2SO3、DMSO液体混合而成。
进一步地,所述混合溶液中DEA、H2SO3、DMSO液体按质量比1:1:300-307混合而成。
进一步地,所述步骤4中薄板以间隔3-4m平整的堆垛在热处理设备中。
进一步地,所述步骤4中升温速率为25-30℃/h。
进一步地,所述步骤4中热处理设备在热处理过程中压力上升至3-5MPa。
进一步地,所述步骤5中降温速率为15-20℃/h。
进一步地,所述步骤6中干燥温度为45-50℃。
本发明的有益效果是:(1)本发明热处理工艺得到的音板品质好,含水率保持平衡,且提高木材尺寸稳定性、耐腐性的同时,木材力学性能良好,木材在热处理过程中也不容易出现裂缝或破裂;
(2)本发明经过热处理能提高木材的尺寸稳定性,除去或缓释木材内应力,原因在于,半纤维素特别是多糖醛苷发生化学变化后,变成弱吸湿性单体;此外,纤维素分子链内羟基相互结合而构成氢键;
(3)本发明经过热处理能提高木材防腐性能,在热处理过程中,木材组分发生了改变,切断了菌类生存所需的营养物质来源;同时,含水率的降低抑制了菌类生长,使耐腐性得以提高;
(4)本发明在热处理之前进行预处理,采用化学浸渍处理,使用DMSO液体和混合溶液进行非晶化处理,起到非晶化作用,从而使得纤维素及半纤维素等分子链较容易移动,现有技术中,在热处理升温过程中通入水蒸汽,会使得热处理设备中压力偏高,且在加热过程中随着温度升高加上与水蒸汽接触,在压力和水热的共同作用下,木材内的应力持续下降,形成应力松弛现象,随着该现象会导致木材表面发生裂缝或破裂,也会影响木材的力学性能,为了解决上述现有技术问题,在热处理前进行非晶化处理,众所周知,木材主成分纤维素为结晶性线状高分子,与细胞轴几乎平行,它包括无定形和结晶两部分,本发明非晶化处理木材在温度逐渐升高时,木材内应力会有所下降,这是因为有水蒸汽的浸入切断了氢键结合,使分子链更容易移动,但是在温度达到55℃以上后应力又会缓慢上升,这是因为分子链切断后在别的点又生成了氢键结合,形成了架桥,而且非晶化程度大的处理木材在水中浸渍后由于吸水使木材分子间的凝聚力增加,且处理后的木材重新生成了氢键结合,并且在拉应力的作用下分子链排列更加规整化,使得分子链不容易移动,从而使得木材在热处理过程中力学性能不影响,而且不易产生裂缝或破损。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述,但是本领域技术人员将会理解,下列实施例仅用于说明本发明,而不应视为限制本发明的范围。
实施例1:
一种吉他音板的复合热处理工艺,包括以下步骤:
步骤1、音板的选择:选择云杉木;
步骤2、薄板切割:通过台锯将所述云杉木切割成厚度为4mm、长度为800mm和宽度为800mm的薄板;
步骤3、薄板预处理:将步骤2得到的薄板浸渍在DMSO液体,在常温下处理7天,处理完成后再浸渍在混合溶液中,混合溶液由DEA、H2SO3、DMSO液体混合而成,所述混合溶液中DEA、H2SO3、DMSO液体按质量比1:1:300混合而成,在常温下处理4天;
步骤4、薄板的热处理:将步骤3处理后的薄板放入热处理设备中,薄板以间隔3m平整的堆垛在热处理设备中,从常温开始升温至165℃,升温速率为25℃/h,并保温5h,并同时在热处理设备中通入水蒸汽,使薄板达到饱水状态,热处理设备在热处理过程中压力上升至3MPa;
步骤5、薄板的降温:将步骤4处理后的薄板从165℃降至70℃进行降温,降温速率为20℃/h,降温后停止向热处理设备通入水蒸汽;
步骤6、薄板的干燥:将步骤5处理后的薄板放入干燥箱内干燥至含水率9%,干燥温度为45℃;
步骤7、薄板的固化:将步骤6处理的薄板在温度190℃、常压、无氧条件下进行固化处理。
实施例2:
一种吉他音板的复合热处理工艺,包括以下步骤:
步骤1、音板的选择:选择洋杉木;
步骤2、薄板切割:通过台锯将所述洋杉木切割成厚度为5mm、长度为1000mm和宽度为1000mm的薄板;
步骤3、薄板预处理:将步骤2得到的薄板浸渍在DMSO液体,在常温下处理5天,处理完成后再浸渍在混合溶液中,混合溶液由DEA、H2SO3、DMSO液体混合而成,所述混合溶液中DEA、H2SO3、DMSO液体按质量比1:1:307混合而成,在常温下处理3天;
步骤4、薄板的热处理:将步骤3处理后的薄板放入热处理设备中,薄板以间隔4m平整的堆垛在热处理设备中,从常温开始升温至200℃,升温速率为30℃/h,并保温3h,并同时在热处理设备中通入水蒸汽,使薄板达到饱水状态,热处理设备在热处理过程中压力上升至5MPa;
步骤5、薄板的降温:将步骤4处理后的薄板从200℃降至90℃进行降温,降温速率为15℃/h,降温后停止向热处理设备通入水蒸汽;
步骤6、薄板的干燥:将步骤5处理后的薄板放入干燥箱内干燥至含水率10%,干燥温度为50℃;
步骤7、薄板的固化:将步骤6处理的薄板在温度170℃、常压、无氧条件下进行固化处理。
实施例3:
一种吉他音板的复合热处理工艺,包括以下步骤:
步骤1、音板的选择:选择云杉木;
步骤2、薄板切割:通过台锯将所述云杉木切割成厚度为4mm、长度为900mm和宽度为900mm的薄板;
步骤3、薄板预处理:将步骤2得到的薄板浸渍在DMSO液体,在常温下处理6天,处理完成后再浸渍在混合溶液中,混合溶液由DEA、H2SO3、DMSO液体混合而成,所述混合溶液中DEA、H2SO3、DMSO液体按质量比1:1:306混合而成,在常温下处理5天;
步骤4、薄板的热处理:将步骤3处理后的薄板放入热处理设备中,薄板以间隔3-4m平整的堆垛在热处理设备中,从常温开始升温至180℃,升温速率为27℃/h,并保温4h,并同时在热处理设备中通入水蒸汽,使薄板达到饱水状态,热处理设备在热处理过程中压力上升至4MPa;
步骤5、薄板的降温:将步骤4处理后的薄板从180℃降至70-90℃进行降温,降温速率为18℃/h,降温后停止向热处理设备通入水蒸汽;
步骤6、薄板的干燥:将步骤5处理后的薄板放入干燥箱内干燥至含水率10%,干燥温度为46℃;
步骤7、薄板的固化:将步骤6处理的薄板在温度185℃、常压、无氧条件下进行固化处理。
对比例1:
对比例1与实施例1的不同之处是去除步骤3薄板预处理,直接进行薄板热处理,其他内容与实施例1相同。
对比例2:
对比例2与实施例1的不同之处是将步骤3薄板预处理替换成薄板预热处理,具体处理工艺是:将薄板放入热处理设备以20℃/h的升温速度从常温至100℃进行预热,并同时通入水蒸汽,将设备内部的湿度保持在100%,其他内容与实施例1相同。
对比例3:
对比例3与实施例1的不同之处在于将步骤6的工艺顺序移至步骤3之前,其他内容与实施例1相同。
将上述实施例1-3和对比例1-3进行检测和查验,得出不合格率和合格率及力学性能指标和其他技术指标结果,结果数据如表1所示。
表1
注:“合格率”是指经热处理得到的没有裂缝或破损、表面光滑平整的薄板除以热处理薄板总数再乘以100%;“不合格率”是指经热处理得到的有裂缝或破损的薄板除以热处理薄板总数再乘以100%。
从上述表1中可以看出,本发明热处理工艺得到的音板品质好,含水率保持平衡,且提高木材尺寸稳定性、耐腐性的同时,木材力学性能良好,木材在热处理过程中也不容易出现裂缝或破裂。
上述对实施例的描述是为了便于该技术领域的普通技术人员理解和使用本发明。熟悉本领域的技术人员可以容易地对这些实施例做出各种修改,并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中,而不必经过创造性的劳动。因此,本发明不限于上述实施例。本领域技术人员根据本发明的原理,不脱离本发明的范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种吉他音板的复合热处理工艺,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1、音板的选择:选择云杉木、洋杉木;
步骤2、薄板切割:通过台锯将所述云杉木或洋杉木切割成厚度为4-5mm、长度为800-1000mm和宽度为800-1000mm的薄板;
步骤3、薄板预处理:将步骤2得到的薄板浸渍在DMSO液体,在常温下处理5-7天,处理完成后再浸渍在混合溶液中,在常温下处理3-5天;
步骤4、薄板的热处理:将步骤3处理后的薄板放入热处理设备中,从常温开始升温至165-200℃,并保温3-5h,并同时在热处理设备中通入水蒸汽,使薄板达到饱水状态;
步骤5、薄板的降温:将步骤4处理后的薄板从165-200℃降至70-90℃进行降温,降温后停止向热处理设备通入水蒸汽;
步骤6、薄板的干燥:将步骤5处理后的薄板放入干燥箱内干燥至含水率9-10%;
步骤7、薄板的固化:将步骤6处理的薄板在温度170-190℃、常压、无氧条件下进行固化处理。
2.根据权利要求1所述的一种吉他音板的复合热处理工艺,其特征在于,所述步骤3中混合溶液由DEA、H2SO3、DMSO液体混合而成。
3.根据权利要求2述的一种吉他音板的复合热处理工艺,其特征在于,所述混合溶液中DEA、H2SO3、DMSO液体按质量比1:1:300-307混合而成。
4.根据权利要求1述的一种吉他音板的复合热处理工艺,其特征在于,所述步骤4中薄板以间隔3-4m平整的堆垛在热处理设备中。
5.根据权利要求1述的一种吉他音板的复合热处理工艺,其特征在于,所述步骤4中升温速率为25-30℃/h。
6.根据权利要求1述的一种吉他音板的复合热处理工艺,其特征在于,所述步骤4中热处理设备在热处理过程中压力上升至3-5MPa。
7.根据权利要求1述的一种吉他音板的复合热处理工艺,其特征在于,所述步骤5中降温速率为15-20℃/h。
8.根据权利要求1述的一种吉他音板的复合热处理工艺,其特征在于,所述步骤6中干燥温度为45-50℃。
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