本发明的实施例涉及木材切片领域，具体涉及一种用于微力学拉伸的木材切片制备方法。
背景技术：
含水率影响着木材几乎所有的物理力学性质，因此，开展木材的微力学拉伸试验，会以不同含水率的木材切片(厚度不大于200μm)作为研究对象。木材切片的一种制备步骤如下：(1)将木块泡水软化；(2)采用滑走切片机制取木材切片，此时的木材切片一般处于饱水状态；(3)将木材切片放置于一定的湿度环境中进行含水率调整，进行后续的微力学拉伸试验。
要将饱水状态的木材切片调整至某一平衡含水率，势必要经历水分从木材中散失的过程，当木材细胞壁中的水分开始散失时，将会发生由差异干缩而引起的木材切片卷曲变形等问题，不利于后续的微力学拉伸试验(施加拉伸载荷时容易折断)。目前，为了避免饱水状态的木材切片在干燥过程中发生卷曲变形的一般做法是：将饱水状态的木材切片放置于两个载玻片之间，然后放在大气中或恒温恒湿箱中进行干燥。这种方法的弊端是：木材切片与周围环境空气的接触面积小，其干燥效率低，试验周期长。
技术实现要素：
针对上述现有技术的不足，本发明的实施例提供了一种木材切片的制备方法，该方法通过增加木材切片与周围环境空气的接触面积来提高木材切片含水率的调整时效与准确性。
本发明的实施例提供一种木材切片制备方法，包括：
将原料木材泡水软化；
将泡水软化后的木材制备为木材切片；
将木材切片展平，然后放置于两个载玻片之间，静置一段时间；
提供一容器，并调制该容器内的湿度环境；以及
将木材切片夹持于一个夹持组件中，然后将夹持组件放置于所述容器中进行木材切片的含水率调整；
其中，所述夹持组件包括通气板和连接元件，所述通气板包括上通气板和下通气板，所述上通气板和下通气板分别具有至少一个通孔，木材切片放置于所述上通气板和下通气板之间，所述连接元件用于固定和连接所述上通气板和下通气板。
进一步地，所述通孔可以在上通气板和下通气板上均匀分布，当木材切片放置于上通气板和下通气板之间时，所述通孔沿木材切片长度方向均匀分布在木材切片的上、下两侧。
进一步地，所述通孔可以为圆通孔，所述圆通孔直径为木材切片宽度的1/2～3/5。
进一步地，所述圆通孔可以在木材切片上下两侧交错分布。
进一步地，在室温下，可以采用饱和盐溶液法或浓硫酸法调制所述容器内的湿度环境。
在所述饱和盐溶液法中，可以利用五氧化二磷(p2o5)、氯化镁(mgcl2)、溴化钠(nabr)、氯化钠(nacl)、氯化钾(kcl)或硝酸钾(kno3)进行调制，分别可调制出相对湿度为0％、33％、58％、76％、86％或93％的环境。
在所述浓硫酸法中，可以利用浓度为57.8％、48.0％、36.5％或24.1％的浓硫酸进行调制，分别可调制出相对湿度为20％、40％、60％或80％的环境。
根据一个示例的实施例，原料木材泡水软化的软化时间为8-12天，软化之后在两个载玻片之间静置的时间为20-30h。
根据一个示例的实施例，所制得的木材切片长度为15-30mm，宽度为3-10mm，厚度为50-200μm。
根据一个示例的实施例，所述通气板由铝箔板或塑料片制成。
本发明提供了一种结构简单、便于操作、可用于微力学拉伸试验的木材切片制备方法。所获得的木材切片至少具有以下优点之一：(1)可调至任意平衡含水率；(2)含水率调整周期短；(3)经含水率调整后的木材切片保持平直状态。
附图说明
通过下文中参照附图对本发明所作的描述，本发明的其它目的和优点将显而易见，并可帮助对本发明有全面的理解。需要说明的是，附图并不一定按比例来绘制，而是仅以不影响读者理解的示意性方式示出。
图1为根据本发明的一个实施例的夹持组件中的木材切片的俯视示意图。
图2为图1中的夹持组件中的木材切片放置于玻璃干燥器中进行含水率调整的示意图。
图中：1、木材切片；2、下层通气板；3、下层圆通孔；4、上层通气板；5、上层圆通孔；6、曲别针；7、整体干燥组件。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一个实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
根据本发明的一个实施例，制备用于微力学拉伸试验的木材切片详细步骤如下：
首先，将一定尺寸的原料木块泡水软化，软化时间约为8-12天，例如为10天。
接着，例如采用滑走切片机制备木材切片。可根据试验需求制备不同尺寸的木材切片。例如，木材切片长度为15～30mm，宽度为3～10mm，厚度为50～200μm。
通过上述步骤制备的木材切片一般情况下是处于饱水、卷曲状态的，此时需小心地将木材切片展平，然后将其放置于两个载玻片之间，并放于空气中约一天的时间，例如20-30h，此时可获得平直、完整的木材切片。再进行后续含水率调整。
木材切片的含水率调整需要在一定的湿度环境中进行。为此，提供一容器，并调制该容器内的湿度环境。可以在例如玻璃干燥器的容器中进行木材切片的含水率调整。例如，在室温下，可采用饱和盐溶液法或浓硫酸法调制玻璃干燥器内的湿度环境。
具体地，采用饱和盐溶液法，可利用例如五氧化二磷(p2o5)、氯化镁(mgcl2)、溴化钠(nabr)、氯化钠(nacl)、氯化钾(kcl)或硝酸钾(kno3)分别调制出相对湿度为0％、33％、58％、76％、86％或93％的环境。
具体地，采用浓硫酸法，可利用例如浓度为57.8％、48.0％、36.5％或24.1％的浓硫酸分别调制出相对湿度为20％、40％、60％或80％的环境。
试验人员可根据不同的试验需求在干燥器底部放置不同类别的饱和盐溶液或不同浓度的硫酸，获得不同相对湿度的环境，从而对木材切片进行含水率调整。
接着，参照图1和图2，将木材切片放置于一个夹持组件中，然后将夹持组件放置于具有预定湿度环境的玻璃干燥器中进行含水率调整。目的是为提高木材切片在干燥器中的吸湿或解吸速率的同时，防止其出现卷曲变形等问题。所采用的木材切片夹持组件具有结构简单、便于操作的特点。
下面针对该组件的结构特点与使用方法做详细说明：该组件由通气板和曲别针组成。通气板例如可由铝箔板或塑料片制成，分为上、下两层。为增加木材切片与环境空气的接触面积，通气板的上、下层设有均匀分布的通孔，例如圆通孔，其直径约为木材切片宽度的1/2～3/5。圆通孔沿作为试样的木材切片的长度方向均匀分布在木材切片的上、下两侧，并且，木材切片上、下两侧的圆通孔呈彼此交错的分布形态，相邻圆通孔的间距约为1～2mm。木材切片放置于通气板的上、下层之间之后，用曲别针固定和连接通气板的上、下层，使木材切片与上、下层通气板较为紧密地贴合在一起。
试验时，通气板的尺寸、圆通孔的个数以及每个通气板可夹持的木材切片数量均可根据木材切片的尺寸和试验需要进行合理调整。
当木材切片在24h内的质量变化小于0.1％时，可认为该试样达到含水率平衡。可进行后续微力学拉伸试验。
在一个具体实施例中，参照图1，将3个木材切片1放置于上层通气板4和下层通气版2之间，其中上层通气版4包括3*3个均匀排布的共9个上层圆通孔5，下层通气版2包括3*2个均匀排布的共6个下层圆通孔3；上层通气版4和下层通气版2通过位于4个角落处的曲别针6固定，使木材切片1与上、下层通气板较为紧密地贴合在一起；同时使得圆通孔在木材切片1的上、下两侧彼此交错分布，即，如图1所示，每个木材切片上侧的圆通孔5和下侧的圆通孔3彼此交错分布。通过上述方法，使得木材切片在含水率调整周期较短的情况下，保证经含水率调整后的木材切片保持平直状态。
如上所述，本发明的实施例提供了一种结构简单、便于操作、可用于微力学拉伸试验的木材切片的制备方法。所获得的木材切片至少具有以下优点之一：(1)可调至任意平衡含水率；(2)含水率调整周期短；(3)经含水率调整后的木材切片保持平直状态。
以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。例如，以上示例实施例中以曲别针为例说明用于连接和固定上下通气板的连接元件，但是，本领域技术人员应理解，连接元件不限于曲别针，其它适于固定和连接上下通气板的连接元件均可用于本发明。另外，以上示例实施例中以饱和盐溶液法或浓硫酸法为例来说明对玻璃干燥器内的湿度环境的调制方法，但是，本领域技术人员应理解，本发明的其它实施例也可采用其它调节湿度环境的方法，本发明对此不特定限定。因此，本发明的保护范围应以权利要求及其等同物的保护范围为准。