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1.
杉木间伐材压缩成型工艺的研究 总被引：2，自引：0，他引：2
应用自行设计与制造的模具，将经过软化处理的杉木间伐材进行高温加热，压缩成型，并测定了处理材的密度，压缩变形恢复率和硬度等物理力学性能指标，以探求较佳的工艺条件，研究结果表明：杉木间伐材经高温加热，压缩成型处理，能大大改善其各项性能。 相似文献
2.
以人工林杉木木材为研究对象,采用全因子试验设计,通过控制不同热压温度(160、180、200℃)、热压时间(20、30、40 min)、压缩率(30%、40%、50%)3个工艺参数,对杉木进行压缩密实化改性,分析不同工艺参数对木材力学性能、微观形貌、细胞壁力学性能和结晶度的影响,进而筛选出优选工艺。结果表明:在热压温度为180℃、压缩率为50%、热压时间为40 min的工艺条件下,制备的密实化木材性能较优,其抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗拉强度和硬度分别为130.4 MPa、12338 MPa、113.1 MPa和1631 N,相对于未处理材分别提高112%、113%、44%和55%。扫描电镜观察结果表明:早材细胞几乎均被压溃,并沿着木射线方向出现一定规律的褶皱,而晚材细胞部分出现压溃,较大部分则保持原有的腔体结构。密实化木材细胞壁的硬度和弹性模量比未处理材分别增加了16.7%和45.7%。压缩处理后,木材的结晶度有所增大,未处理材和压缩材的结晶度分别为46%和53%。 相似文献
3.
[目的]针对混交林木荷大径材培育技术薄弱、林地产值低等问题,开展间伐试验,分析间伐强度对林分生长和结构的影响,筛选出适合木荷-萌芽杉木混交林的间伐强度,为木荷大径材培育提供理论指导。[方法]以16年生木荷-萌芽杉木混交林为研究对象,按株数比例进行弱度间伐(15%)、中度Ⅰ间伐(30%)、中度Ⅱ间伐(35%)和强度间伐(60%)及对照(未间伐)5种强度抚育间伐,比较不同强度间伐木荷和杉木胸径、树高、蓄积量和直径结构特征,探讨其对林分生长和结构的影响。[结果](1)间伐6 a后,不同间伐处理均促进木荷和杉木的平均胸径和单株材积增长。中度Ⅱ间伐处理木荷的平均胸径和单株材积增长最快,两者分别比对照高28.5%和78.2%,其增长量分别较对照高243.9%和326.7%,杉木除强度间伐胸径生长量略高于木荷外,各强度间伐的胸径和单株材积均小于木荷对应指标值。(2)由于间伐减少了树木株数,林分蓄积量和杉木蓄积量有所降低,但木荷蓄积量明显增加。中度Ⅱ间伐、中度Ⅰ间伐和弱度间伐时木荷蓄积量分别为对照的132.3%、112.5%和139.8%。(3)随着间伐强度的增加,木荷与杉木的径阶分布峰值所在的径阶依次向高径阶方向进级,中度Ⅱ间伐木荷直径分布左偏、尖峭,中大径阶木荷株数多且分布集中,能有效实现大径级材种的培育目标。[结论]对密度较高的中龄木荷-萌芽杉木混交林适宜采用强度间伐措施,即间伐强度35%左右,林木密度1 780株·hm~(-2)(木荷杉木株数比约为1:2),在保持林分蓄积量不减小的情况下,促进木荷胸径、单株材积快速增长,以实现木荷大径材培育目标。 相似文献
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杉木间伐材生产胶压木工艺的初步研究 总被引：7，自引：0，他引：7
本文探讨了利用小径杉木间伐材生产建筑结构用材——胶压木的生产方法与工艺条件,并研究了各种工艺参数对产品性能的影响,确定了生产胶压木的较佳工艺条件。 相似文献
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[目的]针对木材干燥耗时长、效率低的问题,以改变司职水分疏导功能的木材分子关键部位的微观结构为手段,通过改善木材的渗透性和水分的流动性,建立易于水分移动的新路径,达到缩短木材干燥时间的目的.在描述蒙古栎导管分子细胞壁构造变异的形态、数量和程度以及表征处理材在常规蒸汽干燥全程和各阶段干燥速率变动的基础上,探索并建立辊压预处理工艺条件、构造特征变异与干燥速率三者的相关关系.[方法]依托木材的黏弹性和水分移动机制,以蒙古栎为试材,对其含水率47％～55％、900 mm(长)×100 mm(宽)×30 mm(厚)的径切板和弦切板施行2个压缩方向(径向和弦向)、3种压缩率(10％,20％和30％)和3种压缩次数(1,4和9次)的辊压预处理,使用环境扫描电子显微镜(Fei Quanta 200)观察研究辊压处理材的导管分子微观构造特征变异,并在常规蒸汽干燥全程和各阶段测试和分析处理木材的干燥速率变动规律.[结果]环境扫描电镜观察表明,辊压压缩预处理使蒙古栎导管分子纹孔膜破裂和细胞壁出现裂隙,可形成水分移动的微观新路径;随着压缩率增大、压缩次数增加,纹孔膜破裂的数量和程度、细胞壁破坏的规模和尺寸增加,木材的渗透性和水分的流动性得到改善,缩短木材干燥时间.在常规蒸汽干燥的6个阶段和干燥全程,辊压预处理材的干燥速率均大于未处理材;压缩率和压缩方向相同时,干燥速率随压缩次数的增加而增大;压缩方向和压缩次数相同时,干燥速率随压缩率的增加面加快;压缩率和压缩次数相同时,径向压缩的弦切板干燥速率快于弦向压缩的径切板.[结论]以试材初含水率50％、终含水率15％计算,辊压预处理材的全程干燥时间均少于未处理材,弦向压缩径切板干燥时间缩短6.67％～23.64％,径向压缩弦切板缩短4.55％ ～ 13.02％.辊压预处理可在蒙古栎试材内部形成微观的水分移动新路径,改善水分的渗透性和流动性,缩短木材干燥时间. 相似文献
6.
为揭示环境湿度变化引起的木材含水率非均匀性分布对胶合木构件内部湿应力的影响规律,从材料层面测试了变湿度条件下290个国产杉木木材的平衡含水率,以及横纹径向和横纹弦向干缩性、湿胀性、水分扩散系数、抗拉强度和弹性模量等物理力学性能参数,并从理论层面利用有限元模拟分析周期性变湿度条件下层板厚度对杉木胶合木湿应力的影响。研究结果表明:利用Nelson方程能够较好地拟合变湿度中杉木的平衡含水率;杉木横纹径向干缩和湿胀性均小于横纹弦向,横纹径向水分扩散系数、抗拉强度和弹性模量均高于横纹弦向,这决定于横纹径向排列的木射线以及管胞径面壁上大量纹孔导致的实质物质减少的微观构造;减小层板厚度有助于降低胶合木湿应力,当层板厚度由40 mm降至20 mm时,构件内部最大湿应力降低19.32%,但其最大值仍高于木材横纹抗拉强度,湿应力的降低程度不足以避免构件的横纹开裂;木结构工程设计和应用中必须考虑其他有效的方法减小湿应力以避免木材横纹开裂。 相似文献
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为了改善杉木木材表层质软、强度低、耐磨性差等力学性能及其视觉特性,通过在不同温度和压力条件下,对绝干、气干、纤维饱和点和饱水状态的杉木表层染料水溶液渗透规律,应力－应变曲线,以及杉木细胞形态变形的电镜观察,确定了杉木表层软化处理工艺中染料水溶液渗透的最适条件,探讨了不同含水率状态下杉木表层径向压缩特性。结果表明：１）温度９０℃,常压－减压交替循环,试材含水率在气干与纤维饱和点之间时,是染料水溶液渗透的最适条件;２）径向压缩大变形区域Ⅱ是杉木早材部分变形的堆积;３）与２０℃,９０℃饱水状态杉木试材相反,气干状态试材在卸载时不发生瞬间变形恢复现象。 相似文献
8.
以锯切大青杨、旋切白桦、刨切紫椴3种木材薄板为研究对象,用常温水浸泡至饱水状态后不经热软化预处理进行横纹压缩强化,通过扫描电镜观察分析横纹压缩强化前后3种木材的未压缩材和压缩材横、纵切面上的微观结构变化,从微观层面探讨此方法强化3种木材薄板的可行性和有待改进、完善之处.结果表明:3种木材的压缩材横切面上整体变形较均匀,横、纵切面上均未发现压缩裂纹或破坏,纵切面上导管壁均有因压缩产生顺纤维方向的横向挤压折皱条纹;横切面上,大青杨、紫椴压缩材管孔沿压缩方向变形最大,白桦压缩材管孔沿其长轴方向变形最大,并使两侧沿压缩方向、径向排列的木射线细胞和木纤维细胞发生侧向扭曲变形. 相似文献
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高性能重组木制造技术可将速生材制造成具有高强度和天然木材纹理结构的新型木材,从而提高速生材的附加值。然而,采用此技术制备的重组木虽然尺寸稳定性显著高于传统工艺制备的重组木,但是仍不能满足室外用材的需求。为提高室外用重组木的尺寸稳定性,采用预压缩处理施胶技术对木单板施胶后制备高性能重组木,通过扫描电镜、压汞仪、激光共聚焦显微镜和超景深显微镜,研究了预压缩处理施胶技术对木单板和重组木的形貌和胶液分布的影响,及其对重组木尺寸稳定性和力学性能的影响。研究结果表明:预压缩处理施胶技术增大了木单板的比表面积,使胶液在单板和重组木中分布更均匀,而且显著降低了重组木的吸水厚度膨胀率(TSR)和吸水宽度膨胀率(WSR)。在63℃/24 h的水煮测试中,TSR和WSR相比未处理材分别降低43.34%和12.82%;在28 h循环测试中,TSR和WSR相比未处理材分别降低50.94%和51.48%。因此,采用预压缩处理施胶技术制备的重组木尺寸稳定性相比未处理材显著提高。同时,重组木的静曲强度、弹性模量和剪切强度相比未处理材分别提高1.63%,12.15%和21.34%。 相似文献
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预冻及压缩预处理对尾巨桉干燥特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
桉木在干燥过程中极易发生皱缩,使木材降等严重甚至报废,有效地解决桉木干燥皱缩问题是桉木资源高附加值实木化利用的重大难题之一。对桉木进行适度的预处理能够改变其内部细胞的微观结构,形成新的水分迁移通道。以尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)为试材,对其进行预冻、压缩及预冻-压缩预处理,然后进行常规干燥,研究预处理条件对桉木干燥速率、干燥应力应变及皱缩特性的影响。结果表明:3种预处理条件都能有效提高桉木的干燥速率,其中,预冻-压缩预处理后试件的干燥速率提高20%,幅度最大。预处理材与未处理材残余应力指标变化趋势一致,干燥后期预处理材指标值小于未处理材,残余应力小。3种预处理方式都不同程度地改变了细胞壁微观构造,破坏了皱缩发生的条件,抑制了木材的干燥皱缩。其中,预冻-压缩预处理材全干缩率最大减少15.8%,抑制木材皱缩效果最为显著。预冻-压缩预处理能够改变木材的微观结构,改善了木材的干燥特性,是一种有效抑制木材干燥皱缩的预处理技术。 相似文献
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Youke Zhao 《Journal of Wood Science》2017,63(3):209-215
As a follow-up report, the pre-treatment by compression for wood drying was systematically studied in terms of the reduction of moisture content (MC), the recovery rate (RR), and mechanical properties of wood compressed at different MC conditions. The results showed that MC after compression on water-saturated wood determined the critical value of MC before compression which were about 84 and 105% at a compression ratio of 60 and 40% for Poplar and Chinese fir, respectively. Beyond the critical value, MC after compression remained constantly at about 84% and decreased slightly from 105% for Poplar and Chinese fir, respectively. The MC reduction decreased with the decrease of MC before compression. The MC reduction was rather effective when the MC before compression was higher than the critical value and was recommended to pre-treat for the effectiveness of MC reduction. In addition, after the recovery, the wood volume and mechanical properties were well retained for the wood compressed at all MC conditions which were above fiber saturation point (FSP) before and after compression. Therefore, the pre-treatment by compression is viable in terms of the RR and mechanical properties at rather broad MC conditions above FSP. Moreover, the compression force needed for treatment was almost same at these MC conditions. 相似文献
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Minzhen Bao Xianai Huang Mingliang Jiang Wenji Yu Yanglun Yu 《Journal of Wood Science》2017,63(6):591-605
This study aimed at developing a thermo-hydro-mechanical (THM) processing to compress poplar wood and investigating the effects of high temperature, moisture, and pressure during the THM processing on the changes in microstructure, porosity, mechanical properties, and dimensional stability of compressed poplar wood. The variations in these properties were correlated and their mathematical relations were determined. Poplar woods with high moisture content were compressed using different pressures at a temperature of 160 °C for different periods. The compression level was characterized by the volume compression ratio (CR), which is defined as the ratio of the compression volume and the original volume of sample before and after THM processing. The obtained results indicated that the high pressure of THM process caused the collapsing of wood cell lumens and the developing of a certain amount of fractures in the cell wall. The damage level of wood cells increased with increasing pressure and time. Moreover, the pressure narrowed the cell lumens, which decreased significantly the pore volume in wood substrate. The pore size distribution shifted from the level of macropores to those of mesopores and micropores after THM process. The THM process created superior mechanical property, especially for those with higher CR. Besides, it was revealed that the process decreased dramatically the set recovery of treated woods and improved their dimensional stability. A significant improvement was achieved in terms of the mechanical and physical properties of compressed poplar wood via the structural reformation during the THM process. 相似文献
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γ射线辐射杉木压缩木材的固定和蠕变(英文) 总被引：1，自引：0，他引：1
为了探讨木材压缩变定固定的机理 ,该研究对杉木压缩木材进行γ射线辐射处理 ,射线辐射剂量分别为 0 (作为对照试材 ) ,10 3 ,5× 10 3 ,10 4 ,5× 10 4 ,10 5,5× 10 5,10 6,5× 10 6Gy ,然后测定和讨论了γ射线辐射杉木压缩木材的重量损失率、平衡吸湿含水率 (EMC)、吸湿回复率 (RSA)和吸水回复率(RSW )、绝干状态下和吸湿解吸过程中的蠕变。该研究表明 :γ射线的辐射剂量对杉木压缩木材的重量损失率、EMC、RSA、RSW有重要的影响 ,当辐射剂量超过 10 6Gy后 ,试材的重量损失率和EMC显著增大 ,RSA和RSW显著下降 ;另外 ,随着γ射线辐射剂量的增大 ,绝干状态和吸湿解吸过程中杉木压缩木材的瞬时柔量和蠕变柔量均呈增大趋势 .从该研究结果可以推测 ,当γ射线辐射剂量较大时 ,特别当辐射剂量在 5× 10 6Gy左右时 ,杉木压缩木材的细胞壁中发生了降解反应或非结晶化反应 .而且 ,该研究证明了压缩木材细胞壁主成分发生的降解反应能够使木材压缩变定得到一定程度的固定 相似文献
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对杉木素材与聚乙烯醇缩甲醛浸渍处理材的物理与力学性能进行了对比研究,并利用扫描电子显微镜(SEM)分析了改性剂在木材中的分布情况。结果表明:随着改性剂浓度的提高,改性材的气干密度和抗缩系数均逐渐提高,气干密度最大可达0.4 g/cm3,提高了5.7%,抗缩系数最大提高了18.8%;改性材的吸水率逐渐下降,最多下降了21.1%;当改性剂浓度为30%时,改性材的破坏极限和弹性模量分别提高了6.7%和35.3%;当改性剂浓度为15%时,静曲强度下降了9.9%。SEM结果表明,改性剂填充于部分木射线以及交错纤维间的空隙中。 相似文献
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Kouichi SETOYAMA 《中国林业科技(英文版)》2002,(4)
The effect of wood species (Chinese fir and Poplar), wood fiber content (10%, 25%, 40%) and wood fiber sizes (16 to 32 mesh, 32-65 mesh, above 65 mesh) on the properties of the wood fiber-Polypropylene composites were studied in this paper. The results indicate that the effect of wood fiber content and size in composite were more important than that of chosen wood species. Compared with polypropylene without wood fiber, the flexural strength of the composites increased when adding wood fiber into polypropylene, but the tensile and unnotched charpy impact strength decreased. And the above strength decreased with the wood fiber content increasing. When the wood fiber size becoming smaller (in higher mesh), the strength increased. In the comparison of wood species, the properties of composite using Chinese fir wood were better than that of Poplar, but not significant. The dynamic mechanical properties of the composites and PP were also tested and analyzed in this paper. 相似文献
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为改善速生材自身固有的缺陷,提升其利用价值,需对速生材进行强化改性处理。木材压缩改性技术作为一种木材物理强化改性方法,具有生产效率高、无化学污染和易于产业化生产等优点,是扩展速生材应用范围最具潜在商业价值的木材改性技术之一,已成为木材改性研究领域的前沿和热点。笔者在广泛阅读文献的基础上,对木材压缩强化改性方面的代表性成果进行了梳理和总结,主要从木材压缩改性类别、木材软化、压缩木定型、木材压缩工艺、压缩木材性能及应用等方面进行了深入广泛的论述。最后,基于木材压缩改性的应用现状,对压缩改性技术研究中存在的问题以及未来发展趋势进行了分析展望。木材压缩改性技术有必要在高效型木材压缩改性技术开发、复合型木材压缩改性技术开发和森林?压缩木价值链评估方面取得突破,这些突破对推动木材压缩改性技术向商业化发展以及实现压缩木的高附加值利用具有重大意义。 相似文献
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Determination of diffusion coefficients for sub-alpine fir 总被引：5，自引：0，他引：5
Liping Cai 《Wood Science and Technology》2005,39(2):153-162
Estimates of the drying rate for sub-alpine fir lumber and the effect of process variables on final moisture contents are valuable information for kiln operators. The diffusion approach offers one generalized way to estimate the drying time required and the final moisture content distribution. The diffusion coefficients of normal wood and wet wood of sub-alpine fir lumber were determined by two types of approaches in this study: the traditional method and the inverse moisture diffusion algorithm. The results from both approaches indicate that the diffusion coefficient of normal wood is greater than that of wet wood for sub-alpine fir. 相似文献
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为了探索较佳的木束条尺寸,以提高杉木积成材的质量,研究了不同尺寸的杉木木束条对杉木积成材性能的影响规律,结果表明:木束条的长度对杉木积成材的纵向静曲强度、弹性模量、24h吸水厚度膨胀率有较大的影响;木束条的厚度对杉木积成材纵向静曲强度、弹性模量的影响不大,但对24h吸水厚度膨胀率、内结合强度有较大的影响;木束条的宽度对杉木积成材的物理力学性能影响极小,不存在统计意义上的影响;木束条的较佳尺寸为:长度120 mm,宽度4mm,厚度2.5 mm. 相似文献
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速生杉木通过浸渍PF树脂并压缩改性后,力学性能得到大幅度提高,且随着树脂浓度和压缩率的增加而提高。增重率与真空度、浸渍压力、时间有关,并随着其增加而增大;抗胀(缩)率和阻湿率与树脂的浓度有关,当树脂浓度从0上升到10%时,ASE和MEE的值变化较大,当树脂浓度超过10%后趋于平缓;在树脂浓度相同的情况下,较大压缩的恢复率也相应较大,当树脂浓度低于10%时,随着浓度增加,恢复率急剧下降,浓度达到15%以上时,恢复率几乎没有变化。 相似文献
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Size effect on longitudinal MOE of microtomed wood sections and relevant theoretical explanation 总被引：1，自引：0，他引：1
It has been repeatedly observed that the mechanical properties of microtomed wood sections are significantly lower than those of samples of normal size, but few investigations have been conducted to deal with this topic, especially based on theoretical approaches. We measured the longitudinal MOE of Chinese fir on microtomed sections ranging in thickness from 70 to 200 μm and compared these with the values of samples of normal size. The results indicate that the MOE of microtomed wood sections increases with thickness from 70 to 200 μm, but is significantly less than that of normal samples. A size effect coefficient of 2.63 is inferred based on statistical data for samples of normal size and 200 μm thick microtomed sections. Finally, an explanation based on a complete shear restraint model of cell walls and a single fiber multi-ply model is proposed for the size effect on stiffness of microtomed wood sections. 相似文献