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高温热处理对欧洲云杉和花旗松吸湿特性的影响 总被引：1，自引：0，他引：1
研究了高温热处理对欧洲云杉和花旗松平衡含水率及吸湿特性的影响。采用水蒸气作为保护介质,设定160,180,200和220℃4个温度条件下进行高温热处理2 h,以双室温、湿度控制法获得等温吸附曲线,并采用GAB模型拟合,分析高温热处理对木材水蒸气等温吸附曲线线型、平衡含水率、有效比表面积的影响。结果表明:高温热处理可以显著降低2个树种试样的吸湿平衡含水率,处理温度越高,平衡含水率下降值越明显,220℃处理后试样的平衡含水率相较于未处理材的平衡含水率下降可达40%以上;利用GAB吸附模型能够较好地描述高温热处理欧洲云杉木材和花旗松木材的等温吸附过程,等温吸附线拟合度较高(拟合度决定系数均高于0.98)。高温热处理并未改变木材等温吸附线的线型,高温热处理试样和未处理试样均呈现第2类等温吸附曲线特征,但热处理会影响等温吸附曲线斜率;高温热处理后2个树种试样的有效比表面积显著降低,处理温度越高,有效比表面积下降值越明显,且试样高温热处理后比表面积相较于素材的下降比例与平衡含水率受高温热处理的影响相近。本研究可为热处理木材吸湿特性科学评价及实际高温热处理木材生产提供参考。 相似文献
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【目的】研究高温热处理对人工林樟子松、杉木、美洲黑杨木材平衡含水率和吸湿特性的影响,为科学评价热处理木材吸湿特性提供理论基础,为人工林木材高附加值利用和实际高温热处理木材生产提供参考。【方法】以水蒸气为保护介质,设定180、200和220 ℃3个温度进行高温热处理,采用双室温、湿度控制法,在25 ℃环境中以8种不同类型饱和盐溶液精确控制水蒸气相对湿度进行等温吸附试验,运用Hailwood-Horrobin模型拟合等温吸附曲线,分析高温热处理对木材水蒸气等温吸附曲线线形、平衡含水率、单层分子吸附水和多层分子吸附水的影响。【结果】 180、200和220 ℃处理后,试样吸湿平衡含水率均值相当于素材含水率均值的80%、70%和50%左右;3个树种素材试样和高温热处理材试样均表现为第2类等温吸附曲线形态特征,Hailwood-Horrobin模型能够较好拟合不同树种素材和高温热处理材等温吸附曲线,不同热处理条件试样等温吸附曲线的拟合度均高于0.980 0,处理温度越高,等温吸附曲线越接近直线;高温热处理后代表含有单位摩尔数吸附位的绝干木材质量参数( W )显著增加,不同相对湿度下高温热处理材的单层分子吸附水和多层分子吸附水含量也随之降低;180、200和 220 ℃处理后,木材试样单层分子吸附水含量相较于素材下降20%、30%和50%左右,高温热处理对多层分子吸附水含量影响规律与之相近;高温热处理后单层分子吸附水、多层分子吸附水和吸附水总量的最大值相较于素材明显下降,且处理温度越高,下降幅度越大。【结论】高温热处理可明显降低3个树种试样的吸湿平衡含水率,且处理温度越高,平衡含水率下降幅度越大;高温热处理会一定程度影响木材等温吸附曲线线形,Hailwood-Horrobin模型可用于描述高温热处理材等温吸附曲线,且拟合度较高;高温热处理可明显降低3个树种试样等温吸附过程单层分子吸附水和多层分子吸附水含量,且处理温度越高影响越明显,单层分子吸附水和多层分子吸附水最大含量均明显降低,进而影响吸附水总量最大值。 相似文献
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以白橡热压干燥材为研究对象,利用动态水分吸附仪研究了不同热压温度干燥处理后白橡木材和未处理对照材的等温吸湿特性,并采用H-H模型拟合;分析热压干燥对木材吸湿特性的降低机理。结果表明:白橡木材等温吸湿线皆为IUPAC Ⅱ型等温吸湿线。在任意相对湿度下,热压干燥材平衡含水率均明显低于对照材,且热压温度越高,平衡含水率降低越明显。H-H模型对白橡木材等温吸湿数据表现出良好的拟合效果。单分子层和多分子层含水率降低共同作用使得热压干燥材吸湿性降低,且相对湿度越高,多分子层水的减少对吸湿性的降低作用越大。与对照材相比,热压干燥材(140、150 ℃和160 ℃)的纤维饱和点推测值分别降低8.89%、11.76%和13.62%。白橡热压干燥材吸湿性降低机理主要为游离羟基等亲水基团含量减少和细胞壁刚度增加等。 相似文献
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高温过热蒸汽处理木材的吸湿解吸特性 总被引：2，自引：0，他引：2
以日本柳杉为试材,经温度为140,160,180℃,相对湿度为0,60%,100%过热蒸汽处理后,考察并分析其在不同环境温度和相对湿度条件下的吸湿解吸特性和吸湿滞后现象.结果表明:高温过热蒸汽处理木材的水分吸着等温线的类型没有发生变化;吸湿、解吸过程中,在同一环境湿度下,高温高湿处理后木材的水分吸着量低于低温处理后木材的水分吸着量;水分吸着量随处理木材温度和相对湿度的增高呈减少趋势;处理前后的木材均有吸湿滞后现象;高温高湿处理后木材的吸湿滞后现象比低温条件处理木材的吸湿滞后现象明显. 相似文献
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为提高木材的尺寸稳定性,采用甘油水溶液对毛白杨和云杉进行预处理,然后再进行热处理。通过检测处理材的密度、平衡含水率、吸水和吸湿抗胀率等,结果表明:与未预处理的热处理材相比,经甘油水溶液预处理后,热处理材的密度增加率提高;平衡含水率先降低后增加;吸水和吸湿抗胀率均显著增加。 相似文献
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《林业工程学报》2016,(5)
木材热处理可以显著降低木材的吸湿性,是提高其尺寸稳定性的有效改性方法。以南方松热处理材和对照材为试材进行动态水蒸气吸附试验,并借助拉曼光谱对两种试材的化学组分进行比较,探索热处理对木材吸湿性能的改性机理。结果表明:在本试验条件下,热处理不仅降低了木材的吸湿量,也改变了其吸湿特性,表现为热处理材平衡含水率变化率的降低和吸湿滞后性的增强。在实际应用中,这表明热处理材即使在环境湿度变化较大的情况下也能保持较好的尺寸稳定性。拉曼光谱分析表明,木素的结构变化是热处理材形成其吸湿特性的主要内在原因之一。热处理后木素在细胞壁中的相对含量有所上升,结构发生了重组,使木材细胞壁结构变得更加稳固而缺乏弹性,对木材的吸湿和平衡起到了阻滞作用。 相似文献
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在4个不同温度和时间水平下,对人工林杉木木材进行高温热处理,研究了处理温度和时间对木材吸湿性和尺寸稳定性的影响规律。结果表明:高温热处理可以显著降低木材平衡含水率、吸水率和体积膨胀率,提高尺寸稳定性;随着处理温度的增加和处理时间的延长,杉木平衡含水率、吸水率和体积膨胀率降低;与处理时间相比,处理温度对平衡含水率、吸水率和体积膨胀率的影响程度更大。在本研究范围,与对照材相比,通过高温热处理可以使杉木平衡含水率降低17.73%~66.74%,吸水率降低33.99%~64.00%,体积膨胀率减少36.7%~69.30%。 相似文献
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木材是一种有机复合材料,具有吸湿性质,其吸收或排除水分的能力决定于周围大气的温,湿度。木材长时间暴露在一定温度与一定相对湿度的空气中,其含水率会达到一种动态平衡,即蒸发水分和吸收水分的速度相等,这时木材的含水率称为平衡含水率。由于各地区的气候不同,因而各地区的木材平衡含水率亦有差异。木材由高湿度达到平衡,比由低湿度所达到的平衡,其含水率较高,此现象称为滞后现象。利用吸收滞后的现象将木材含水率干 相似文献
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热处理对于提高木材的尺寸稳定性和耐久性、抵抗生物破坏等性能来说是一种非常有效的方法。作者采用油浴法对思茅松木材进行热处理工艺的探讨,分别对热处理木材的失重率、吸湿率、线性胀缩率、以及微观构造等进行了分析,研究结果表明：（1）思茅松热处理材随着处理温度和处理时间的增加,失重率逐渐增加;（2）思茅松热处理材随着处理温度和处理时间的增加,吸湿率逐渐降低;（3）思茅松热处理材随着处理温度和处理时间的增加,线性胀缩率逐渐降低;（4）在微观构造观察方面,由于早材腔大壁薄,材质较松软,经过热处理后早材部分容易引起径向开裂,早材管胞形态的变形程度要比晚材要大,早材轴向管胞壁的弯曲变形较晚材的要严重。随着热处理温度升高,热处理时间的延长,炭化程度越来越严重,为不使木材物理力学以及微观构造方面遭到严重破坏,建议木材热处理温度为160℃、热处理时间为6～12h或木材热处理温度为180℃、热处理时间为6～8h为宜。 相似文献
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《林业工程学报》2021,6(3)
在采用生物图像软件(IPP 6.0)表征环孔材栎木横切面管孔组织比量与分布特性的基础上,探究不同温度条件下早材管孔分布对环孔材栎木板材弯曲蠕变行为的影响,利用Burger模型和五参数模型对其蠕变特性进行模拟预测,为木材弯曲加工成型、木质材料热压成型和木结构设计提供参考。利用动态热机械分析仪测试不同温度条件下环孔材栎木试样(试样A为早材管孔带位于试样中部的木材试样、试样B为对照组-无早材管孔带木材试样)的应变曲线,并采用Burger模型和五参数模型对环孔材栎木蠕变应变曲线进行预测模拟,分析温度作用下早材管孔带对环孔材栎木试样蠕变特性的影响。结果表明:所有试样的应变均随温度的升高而增大,且试样A的应变大于试样B,说明早材管孔带的存在一定程度上增大了环孔材栎木的蠕变应变。此外,在20～50℃温度范围内,试样A相对于试样B的应变增量随着温度的升高而增大;而在50～80℃温度范围内,对应的应变增量随着温度继续升高而减小。Burger模型和五参数模型对于模拟预测环孔材栎木的蠕变行为都具有较好的效果,并且Burger模型拟合的决定系数(R~2)均大于0.96;而由于非线性拟合的引入,五参数模型可以更好地预测模拟环孔材栎木蠕变行为,其R~2均大于0.98。 相似文献
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以落叶松木材为研究对象,实验在东北林业大学干燥实验室进行,采用MATLAB中log-sigmoid型函数(logsig)和线性函数(purelin)为神经元的作用函数,用落叶松木材的干燥温度、湿度、循环风速及平衡含水率作为输入变量,以木材含水率作为输出变量,构建了4∶S∶1的木材干燥的BP人工神经网络模型。用120组数据对网络模型进行训练及检验,得最适宜的网络结构为4∶10∶1,均方误差函数mse=0.001 7,总体拟合精度为96.86%。该模型能够运用到相同条件下的其他树种的木材干燥。 相似文献