利用多學科知識交叉融合提出的木材順紋壓縮與多維彎曲技術，已成為木材科學新技術之一。通過試驗研究，作者所在的研究團隊實現了木材順紋壓縮和多維彎曲，並可獲得較小的彎曲曲率半徑。這一技術必將改變木材的特性，提高木材的使用價值。本書是在系統的科學試驗研究的基礎上撰寫而成的，詳細地闡述了適合木材順紋壓縮的軟化處理方法，木材順紋壓縮的機理，順紋壓縮中應力一應變的本構關系，壓縮和回彈中木材彈性、彈塑性的變化規律，順紋壓縮木材在允許的應變範圍內木材彎曲後彈性、彈塑性的變化規律，確定木材單維和多維彎曲的最小曲率半徑；探討了彎曲的曲線形零件定形處理方法、定形過程中的各種條件變化對木材彎曲定形的影響。 本書可供木材科學與技術、生物質復合材料、木材功能性改良、木材保護、家具和木制品設計，以及生產等領域的研究人員、工程技術人員及相關專業的師生學習和參考。

序 前言 1 緒論 1.1 木質曲線形零件生產現狀 1.1.1 實木單向彎曲 1.1.2 薄板膠合彎曲 1.1.3 鋸制曲線形零部件 1.2 木材順紋壓縮與多維彎曲技術概述 1.2.1 木材順紋壓縮與多維彎曲技術要點 1.2.2 木材順紋壓縮與多維彎曲技術特點和應用 1.2.3 木材順紋壓縮與多維彎曲技術研究難點 1.3 木材順紋壓縮與多維彎曲技術研究的設想和創新 1.3.1 木材順紋壓縮與多維彎曲技術研究的設想 1.3.2 木材順紋壓縮與多維彎曲技術創新 2 木材順紋壓縮與彎曲技術基本理論 2.1 木材細胞壁結構概述 2.1.1 木材細胞壁層結構 2.1.2 細胞壁的超微結構 2.1.3 細胞壁的結構特征 2.1.4 木材微觀構造 2.2 木材主要成分的物理化學性質概述 2.2.1 木材中的縴維素 2.2.2 木材中的半縴維素 2.2.3 木材中的木質素 2.2.4 木材中的抽提物 2.3 木材軟化處理基本理論 2.3.1 物理方法 2.3.2 化學方法 2.4 木材壓縮基本理論 2.4.1 材料力學特征 2.4.2 木材橫紋壓縮 2.4.3 木材順紋壓縮 2.5 木材彎曲基本理論 2.5.1 木材彎曲原理 2.5.2 木材單維彎曲研究要點 2.6 木材彎曲定形基本理論 2.6.1 木材定形機理 2.6.2 木材彎曲定形方法 3 木材順紋壓縮與多維彎曲技術研究內容和試材制備 3.1 研究內容 3.2 技術路線 3.3 樹種選擇與試材制備 3.3.1 樹種選擇 3.3.2 試材制備 4 木材順紋壓縮軟化處理技術 4.1 試驗和測試方法 4.1.1 水熱軟化處理 4.1.2 復配堿液軟化處理 4.1.3 水熱-微波軟化處理 4.1.4 最大順紋壓縮率測試 4.1.5 單維和多維彎曲曲率半徑測試 4.1.6 木材縴維相對結晶度測試 4.1.7 木材表面性質的FTIR測試 4.1.8 木材化學組分測試 4.2 結果和討論 4.2.1 水熱軟化處理 4.2.2 復配堿液軟化處理 4.2.3 水熱-微波軟化處理 4.2.4 木材軟化處理技術要點 5 木材順紋壓縮技術 5.1 試驗和測試方法 5.1.1 木材力學指標測試 5.1.2 木材密度測試 5.1.3 木材微觀構造觀察 5.1.4 木材順紋壓縮率和PDR測試 5.2 結果與討論 5.2.1 木材順紋壓縮應力一應變關系 5.2.2 木材順紋壓縮應力一應變本構關系建立 5.2.3 木材順紋壓縮率和PDR變化 5.2.4 木材順紋壓縮前後密度變化 5.2.5 木材順紋壓縮前後微觀構造變化 5.2.6 木材順紋壓縮技術要點 6 木材多維彎曲技術 6.1 試驗和測試方法 6.1.1 木材力學指標測試 6.1.2 木材微觀構造觀察 6.1.3 木材彎曲曲率半徑測試 6.2 結果和討論 6.2.1 木材彎曲曲率半徑變化規律 6.2.2 木材彎曲力學分析 6.2.3 木材單維彎曲應力一應變本構關系的建立 6.2.4 木材彎曲後微觀構造變化 6.2.5 木材多維彎曲技術要點 7 木材多維彎曲定形技術 7.1 試驗和測試方法 7.1.1 直接干燥定形 7.1.2 水熱-干燥定形 7.1.3 微波-干燥定形 7.1.4 異氰酸酯樹脂定形 7.1.5 酚醛樹脂定形 7.1.6 定形結果的快速測試 7.1.7 彎曲木材含水率變化測試 7.1.8 微波處理的木材溫度測試 7.2 結果和討論 7.2.1 榆木木材多維彎曲定形分析 7.2.2 水曲柳木材多維彎曲定形分析 7.2.3 木材多維彎曲定形技術要點 參考文獻 後記

多年來，人們針對木材彎曲進行了大量的研究和實踐，但是都沒有徹底地解決木材彎曲曲率半徑小、成功率低及難以實現多維彎曲的問題。隨著木制品設計和生產的不斷發展，常常需要在產品的造型設計上添加曲線和曲面以滿足制品的審美和使用功能的要求，但是采用實木單向彎曲方法生產的曲線形零件存在曲率半徑大、成功率低等問題，一直是阻礙國內外木制曲木產品開發和生產阿關鍵問題。 木材順紋壓縮與多維彎曲技術是木材在縱向上進行壓縮，然後進行多維方向的彎曲並可獲得較小彎曲曲率半徑的一項技術，該技術可以拓寬木材應用領域，是一項能夠科學、合理地利用木材資源，有利于環保的新技術。木材順紋壓縮與多維彎曲技術可以改變產品的造型、結構和生產現狀，使產品的造型優美、結構簡潔，同時在生產上既可以實現大規模的專業化生產，又適用于小批量的個性化生產，必將在木制品、建築門窗、樓梯扶手及裝飾材料等領域得到高效的利用。該項研究結果的取得，可以實現木材的精深加工，提高木材的附加值，降低木制品的生產成本，提高企業的經濟效益，因此該技術符合我國倡導的由粗放型向集約型方向轉化的政策，同時也是一個無污染、投資回報率高且能充分利用我國有限木材資源的先進技術。應用這項技術，必將給我國的木制品行業創造新的活力和經濟增長點，為有效地利用木材創造更加廣闊的空間。 關于木材順紋壓縮與多維彎曲技術，迄今為止，國內外尚無相關理論的研究報道。丹麥工藝研究所下屬的木材和家具研究所經過8年多的生產應用研究，于1988年取得了突破性的進展，並由丹麥壓縮木機器有限公司首先制造了工業用的木材縱向壓縮樣機，用于生產壓縮木。國內一些企業引進了幾台設備，但是由于丹麥的設備對木材樹種的選擇要求比較嚴格，多數國內樹種被排除在木材順紋壓縮的範圍之外。國內使用這類設備的廠家已開始試圖利用我國生長的樹種木材試驗生產壓縮彎曲木，但是由于木材順紋壓縮率較低，獲得的木材彎曲曲率半徑較大，難以滿足木制曲線形零件的生產需要。由于我國樹種和國外樹種在結構和細胞壁的成分上存在差異，因而必須從基礎上下工夫，以解決基礎理論研究上的缺憾。 宋魁彥教授自2002年開始致力于該領域的試驗和理論研究，並在總結長期研究成果的基礎上撰寫了《木材順紋壓縮與多維彎曲技術》-書。該書詳細地闡述了適合木材順紋壓縮的軟化處理方法，木材順紋壓縮的機理，順紋壓縮中應力-應變的本構關系，壓縮和回彈中木材彈性、彈塑性的變化規律，順紋壓縮木材在允許的應變範圍內木材彎曲後彈性、彈塑性的變化規律，確定木材單維和多維彎曲的最小曲率半徑的方法；同時探討了彎曲的曲線形零件定形處理方法及定形過程中的各種條件變化對木材彎曲定形的影響。 相信該書的出版發行，必將為木材改性領域拓展更加廣闊的空間，並為進一步應用于生產實際提供重要的理論指導。 李堅 2009年4月