杉木动态黏弹行为的时温等效性

运用时温等效原理研究含水率为0.6%的木材试样的动态黏弹性质。在25～150℃温度范围内,通过频率扫描(0.1～20Hz)试验获得不同恒定温度水平下木材的贮存模量和损耗因子值。将其他温度下的黏弹性曲线通过水平移动因子平移并叠合连接至参考温度(本研究中为135℃)曲线,分别生成一定频率范围内的贮存模量和损耗因子主曲线。通过最小二乘拟合法,采用Arrhenius方程对水平移动因子与温度的关系曲线进行拟合分析。结果表明:贮存模量主曲线的水平移动因子与温度的关系曲线在25～150℃内满足Arrhenius方程,因此利用时温等效原理描述木材的动态刚度性质是适用的;但时温等效原理无法预测木材的松弛转变行为。     

基于百度试验法的广东琼楠木材干燥基准制定

为了解广东琼楠木材的干燥特性,制定科学合理的干燥基准,采用百度试验法对33 a生广东琼楠木材的干燥特性进行了研究,结果表明:广东琼楠木材干燥速度为4级,较慢;截面变形程度较轻,为2级;初期开裂也较严重,为4级;扭曲等级为2级;无内裂产生,为1级;广东琼楠木材的干燥条件为:初期温度50℃,干湿球温度差2～3℃,末期温度80℃,拟定33a生25～30 mm厚广东琼楠木材的干燥基准。在实际窑干生产中只需对拟定的干燥基准进行适当调整和优化便可得到适合于广东琼楠木材的窑干工艺,为广东琼楠木材的实木加工利用提供依据。     

思茅松热处理木材的研究

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。     

高温热处理落叶松木材尺寸稳定性及结晶度分析表征

对以热处理介质为空气和N2下落叶松木材(热处理温度180～240 ℃,热处理时问4 h)的抗胀缩率(ASE)、结晶度及红外光谱进行测定和表征.结果表明:相同热处理时间下,随着热处理温度的升高,在180～220℃范围内,无论热处理介质是空气或N2时,落叶松木材的ASE值均达60%以上,介质为N2的木材的ASE值低于空气的;红外吸收光谱表明,3 380 cm-1附近-OH基团的伸缩振动强度随着热处理温度的升高而减少且变化显著,1 730 cm-1附近羰基随温度的升高吸收强度降低,相同条件下N2保护下羟基和羰基吸收峰强度高于空气的;落叶松木材在热处理时间相同的情况下,经过不同超高温度的处理后,木材结晶度的变化趋势是先增加、后减小、再增加,结晶度可达65%以上,同等条件下,N2氛围下木材的结晶度高于空气的.     

高温热处理木材工艺的初步研究

以我国杉木木材为试验材料,采用自制小型热处理木材试验装置进行了高温热处理木材工艺试验.结果表明,下述工艺切实可行:待处理木材的含水率应控制在15%以内;在温度升高与高温干燥阶段,迅速升温至100℃,再缓慢升温到130℃干燥到绝干,再迅速升温到热处理目标温度,目标温度一般应控制在180-220℃范围内;保温处理时间根据需要确定,一般为2～4h;在处理过程中应适当喷蒸.处理终了时,降温到80℃,调整含水率到4%～8%,出窑.热处理后的木材具有高尺寸稳定性,可广泛应用于室外建筑、室内装修.     

热压工艺对稻壳-木材复合材料性能影响的研究

研究测试了热压温度与时间对稻壳-木材复合材料物理力学性能的影响。试验结果表明，随着热压时间的延长，稻壳-木材复合材料的物理力学性能相应地提高。在140～160℃的热压温度区间表内，提高热压温度有助于提高稻壳一木材复合材料的物理力学性能；稻壳一木材复合材料适宜的热压工艺条件为30s／mm板厚的热压时间，160℃的热压温度。     

蒸汽介质热处理对毛白杨木材颜色的影响

以毛白杨木材为研究对象,采用蒸汽介质热处理方法在氧气含量低于2%的密闭容器中以温度170～230℃、时间1～5h的处理条件对其进行热处理。结果表明:随着处理温度的升高和处理时间的延长,色饱和度差ΔC*逐渐减小、色差ΔE*和色相差ΔH*逐渐增大,说明热处理后木材的颜色由原色逐步过渡到深褐色。方差分析和多重比较结果表明:热处理温度比热处理时间对毛白杨木材颜色变化的影响更为重要。此外,进一步得出了色差值与热处理温度、时间三者之间的回归模型。利用此特性,对一些浅色木材进行热处理,可赋予其凝重的颜色,同时还可增强其尺寸稳定性,从而提高其产品附加值,扩大应用领域。     

基于百度试验法制定29年生杉木木材干燥基准的研究

以广西融安县西山林场1.5代种子园29年生杉木(Cunninghamia lanceolata)为样本,采用百度试验法,分析杉木木材的干燥特性,编制出杉木木材的干燥基准,结果表明:杉木属于易干燥树种,百度试验时出现的主要干燥缺陷为初期开裂和扭曲变形。初期开裂等级为3级;扭曲等级为3级;内裂等级为1级;截面变形等级为1级。根据29年生杉木木材的干燥特性,得出29年生杉木木材的干燥初期温度为60℃,干湿球温度差3～4℃,末期温度为90℃,拟制定25～30 mm厚29年生杉木木材的软(硬)干燥基准。实际干燥生产中使用软基准可减少干燥缺陷。     

生产纤维板热压周期优选

木材加工厂纤维板车间,过去热压机生产纤维板用5个气压,25分钟出一车纤维板,生产周期较长。其主要矛盾是气压和时间问题。因此我们把气压固定在5.5个上,用单因素爬山法对时间进行了优选(因为我们用的胶管子耐压性最高达到6个气压)。     

热处理对三种木材尺寸稳定性的影响

以落叶松、红橡和奥克榄为研究对象,采用不同的常压蒸汽热处理工艺条件,对照未处理材,研究热处理温度和时间对木材尺寸稳定性的影响。结果表明:热处理温度和时间对木材的尺寸稳定性有显著影响;木材吸湿性随温度提高逐渐降低,当热处理温度上升到一定程度时,尺寸稳定性改善趋缓;随着热处理时间延长,木材尺寸稳定性提高;木材高温热处理后吸湿性和吸水性的改善与木材的密度、结构等物理性能相关。     

木材亚-超临界流体非等温萃取特性研究

在半连续实验装置上 ,运用非等温动态萃取技术 ,进行了木材亚 超临界乙醇 (有或无水 )萃取特性的研究 ,主要考察了压力和水对木材亚 超临界乙醇萃取过程的影响。研究结果表明 ,木材主要萃取过程可分为两个阶段 ,第 1阶段温度范围为 2 0 0℃～ 2 80℃ ,在 2 5 0℃左右萃取物生成速率有极大值 ;第 2阶段温度范围为 2 80℃～ 380℃ ,在 35 0℃左右萃取物生成速率有极大值 ,该阶段同时生成大量气体。提高压力或增加混合溶剂中水的摩尔分数均能使木材转化率和萃取物产率增加 ,气体产率降低。压力效应主要体现在 2 5 0℃以后 ,而水效应主要体现在 30 0℃以前。通过温度、压力和混合溶剂中水的摩尔分数等过程变量的调控 ,亚 超临界萃取技术可适合不同产业目的的木材资源转化途径     

百度试验法测定15年生巨尾桉木材干燥基准的初步研究

为了掌握15年生巨尾桉(Eucalyptus grandis×E. urophylla)木材的干燥特性,制定科学合理的干燥基准,本研究利用百度试验法对15年生巨尾桉木材进行干燥特性研究。结果表明:15年生巨尾桉木材干燥速度为4级,较慢;截面变形程度较严重,为4级;初期开裂也较严重,为4级;扭曲等级为2级,内裂最为严重,达到5级。针对15年生巨尾桉木材的干燥特性,参照百度试验缺陷等级以及干燥缺陷对应的干燥条件,得出15年生巨尾桉木材干燥初期温度为38℃,干湿球温度差2～3℃,末期温度为65℃,拟定25～30 mm厚15年生巨尾桉木材的干燥基准。在实际的窑干生产中,只需对拟定的干燥基准进行适当的调整和优化,便可以得到适合于15年生巨尾桉木材的干燥基准。本研究可为巨尾桉木材的实木加工利用提供依据。     

层状木材陶瓷的制备及表征

用山毛榉薄木/酚醛树脂(PF)复合材料在常压下密闭隔氧烧结制备具有层状结构的木材陶瓷.用扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射仪(XRD)对试件的结构和物相进行研究.SEM分析显示:木材陶瓷具有清晰的层状结构,保留了木材作为生物模板的天然特征.XRD的研究结果表明:提高烧结温度在改善木材陶瓷可石墨化程度的同时还能提高其纯度.烧结温度和树脂含量对层状木材陶瓷的力学性能和孔隙结构具有双重作用:抗弯强度在800℃之前迅速增加,在1 200℃附近出现转折点;表观密度呈现出与此基本相同的现象;真密度随着烧结温度和树脂含量的增加而增加.层状木材陶瓷的断裂韧性为0.8～1.2 MPa·m1/2,是采用常规方法制备的木材陶瓷的2倍多,且层状结构能够提高裂纹的扩展容限,避免破坏过程中的灾难性断裂.     

基于串并联理论木材导热系数的初探研究

为定量表征木材纵向与横向导热系数,笔者基于木材宏观特征与微观构造,结合电阻串并联理论,建立了木材纵向和横向导热系数模型,系统分析了木材密度、水分及温度对木材纵横导热系数的影响规律。并以樟木为例,系统研究了不同温度及含水率状态下樟木导热规律,验证了木材纵横导热系数模型的准确性。利用该模型可以快速推导木材的导热系数,为量化分析木材干燥及热处理过程提供理论基础。     

冷冻处理对木材硬度和抗剪强度的影响

为改善木材硬度不均,减少各向异性,提高木材切削性能,以北京杨为试验材料,采用不同温度(-6、-9、-12℃)和不同时间(4、6、8、10 h)对木材进行冷冻处理,研究分析了冷冻处理条件对木材三切面硬度和抗剪强度的影响。结果表明:冷冻处理温度和时间对处理效果影响显著,在较低的处理温度条件下,木材三切面的硬度和抗剪强度趋于一定值;杨木生材合理的冷冻处理温度为-6℃以上;可通过三切面硬度变化和抗剪强度变化关系来评价木材冷冻处理效果。     

木材的化学组成与阻燃技术的发展方向

本文研究和讨论了木材的主要化学组分的热解性质及其与木材燃烧和阻燃的关系，反应型木材阻燃剂与木材各组分的反应途径，指出200～300℃是阻燃剂促进木材脱水成炭、发挥阻燃作用的关键温度。文中还分析了木材阻燃技术的发展方向，指出反应型木材阻燃剂是解决阻燃剂吸潮和流失问题的有效途径，纳米阻燃是亟待开发的高效阻燃技术。     

冷冻木材电阻测量自动控温装置设计及控温能力研究北大核心

低温条件对树木质量无损检测的准确度有重要影响。然而,在研究温度与木材电阻关系的过程中,经常会面临测量温度变化过快和难以稳定的技术难题。为解决电阻测量试验中温度波动带来的统计偏差,研究设计了一种木材电阻测量自动控温装置。该装置主要包括温度设置、温度控制、温度监测和电阻测量4个功能模块。通过单片机控制电风扇运行速度等使木材达到目标温度并维持温度稳定;利用传感器技术监测木材和箱内环境实时温度。重复试验结果表明:设计的装置可在-70~70℃范围内实现温度变化速率的自动调节,消除冷冻木材电阻测量过程中温度变化快和平衡难带来的影响。     

干燥过程中木材温度的变化规律以及与含水率关系的研究

通过对高温和常规温度干燥过程中木材温度及含水率变化与分布的测定,研究木材温度变化的特点和木材温度与含水率的变化关系。分析自由水蒸发面移动、水分状态改变对温度变化的影响。在此基础上,探讨利用木材温度控制干燥过程的可能性和实施方法,     

真空热处理对家具用奥克榄木材物理力学性能的影响

热处理是提高木材尺寸稳定性的有效方法之一,目前热处理主要针对室外等较恶劣的用材环境,采用高温(200℃)处理。针对家具材装饰性要求高、使用环境变化较温和等特点,以家具常用材奥克榄木材为实验材料,研究真空(≤0.06 MPa)条件处理后奥克榄木材物理力学性能的变化,以确定适用于家具用材的真空低温热处理工艺。将奥克榄木材以0.06 MPa、不同温度(120,140,160,180,200℃)处理5 h,测定不同处理温度下木材的全干密度、湿胀率、干缩率、色差、抗弯弹性模量、抗弯强度、冲击韧性及硬度变化,并比较低温(120,140,160℃)和常规温度(180,200℃)处理及未处理奥克榄木材的物理力学性能。结果表明:物理性质方面,随温度升高,奥克榄材色加深,处理后奥克榄与未处理材相比,色差值ΔE为6.1～25.9;全干密度随处理温度呈波动状态变化,在200℃处理时达最低值,较未处理材下降30.9%;干缩率、湿胀率均明显下降,但在120℃升高至140℃、160℃升高至180℃时变化幅度较小。力学性能方面,随炭化温度升高,抗弯强度、抗弯弹性模量先增大后减小;冲击韧性降低,140℃之后变化幅度趋缓,200℃时降幅最大为52.42%;不同温度热处理后的端面硬度较未处理材均有所上升,径、弦变化不明显。与常规热处理和未处理处理材相比,真空低温热处理可改善木材的尺寸稳定性,降低炭化对于木材材色变化的影响,且不明显降低木材的力学性能。     

温度及水分状态对美国红松弯曲弹性模量的影响

应用温度控制系统,对美国红松小试样规格材进行测试,检验木材温度及水分状态对木材弯曲弹性模量的影响.结果表明:温度对木材的抗弯性能具有显著影响,随着温度的升高,木材的抗弯性能逐渐减弱;相同承载条件下,含水率越高,冻结木材的抗弯曲性能越强.对于纤维饱和材,冰点以下其弹性模量随着温度的降低而迅速增加,在冰点以上则增加缓慢;对于非纤维饱和材,其弹性模量受温度影响变化幅度在冰点两侧区别不明显.冻结木材弹性模量相对于常温(20℃)情况下(相对弹性模量)受温度和含水率变化的影响十分显著,而非冻结木材的相对弹性模量对温度变化均表现不敏感.通过建立的相对弹性模量-温度试验模型,能较好地预测不同温度及含水率下的木材弯曲弹性模量相对于常温的变化幅度.该研究为不同温度条件下尤其是低温时的木材弹性模量测量结果修正提供了试验依据.