基于SVM的木材纤维饱和点近区段含水率预测模型研究

[目的]研究木材纤维饱和点近区段含水率预测模型。[方法]电阻法测量木材纤维饱和点近区段含水率会出现测量值突然偏离真值的现象,即出现测量“盲点”。在研究检测原理的基础上,提出利用支持向量机方法对已测木材含水率、温度和湿度数据进行训练建模,通过模型预测得出纤维饱和点近区段含水率数值。[结果]支持向量机方法建立的模型能够预测木材纤维饱和点近区段含水率数值,模型泛化能力强,预测精度高,而且只需要少量样本数据就可以实现预测,很好地解决了电阻法在测量过程中的“盲点”问题。[结论]支持向量机预测模型提高了木材干燥过程中全量程含水率的检测精度,对木材干燥过程的含水率建模具有一定研究意义。     

腐朽对山杨木材吸水性和电阻的影响

以山杨木材试件为研究对象,研究在健康状态和腐朽状态下木材电阻和含水率的关系、木材腐朽前后绝干质量、含水率、电阻的变化及关系。结果表明,腐朽木材电阻受含水率的影响规律与健康木材相似,即随着含水率升高木材电阻下降;纤维饱和点以上相同含水率下,健康木材的电阻远远高于腐朽木材电阻,而木材腐朽后吸水性增强含水率升高使得电阻进一步降低,木材腐朽之后电阻明显减小;腐朽后木材电阻与健康木材电阻和增水率整体显著相关,木材减阻率与其失重率和增水率间具较强的二元线性关系。     

3种菌纹橡胶木的偏光荧光分析

由微生物作用在木材上形成的菌纹木花纹独一无二、生动多变，为将菌纹木薄板应用于家具装饰行业，以橡胶木薄板为研究对象，通过人工分离、纯化野生花斑真菌，人工制备菌纹木橡胶薄板，并基于木材切片实验进行偏光、荧光特征观察，分析其木质素和纤维素的降解程度。结果表明，菌株ZXH18-6、ZXH63-4制备的橡胶木菌纹薄板的腐朽程度较小，并不影响木材本身的性能，因此在严格控制花斑真菌的菌种、生长时间和木材含水率的情况下，将菌纹木薄板应用于家具装饰设计行业是可能实现的。     

不同含水率下利用电阻与应力波断层成像定量检测木材腐朽

通过对不同含水率的山杨原木试件进行检测,分析了含水率对腐朽和健康木材电阻与应力波传播速度的影响,及其对2种检测技术误差率的影响.结果表明:(1)随着含水率的提高,原木试件健康和腐朽区域的电阻均先减小后趋于平稳,但相同含水率下,腐朽区域木材电阻低于健康木材;(2)采用电阻断层成像仪检测腐朽缺陷面积的误差率随含水率的提高有差异(最大误差率为37.83%,最小误差率为2.48%),含水率在36.13%~81.79%时误差较小,腐朽缺陷检测较接近真实值;(3)应力波传播速度随着木材含水率的提高先降低后趋于平稳.应力波二维图像检测腐朽缺陷面积的准确率随着含水率的变化也有差异,最大误差率为52.61%,最小误差率为17.78%,腐朽缺陷检测准确性比较高的含水率为20.23%~71.58%;(4)通过2种方法测试腐朽缺陷面积的对比研究,结果表明电阻断层成像的腐朽缺陷识别优于应力波二维图像.     

马尾松木材横向液体渗透性的研究

分析了讨论了影响马尾松木材横向液体渗透性及各向异性的机理，对马尾松木材的径向液体渗透性和弦向液体渗透性进行了测量。结果表明，马尾松木材的径向液体渗透性大于弦向液体渗透性，并且，马尾松木材的径向液体渗透性和弦向液体渗透性都是比边材向心材逐渐减小，并随着含水率的下降而升高，其原因是径向液体流动的主要通道是木射线和水平树脂道，弦向主要是管胞管和交叉场的纹孔。     

红松活立木内部腐朽程度的定量检测

在凉水实验林场(凉水国家级自然保护区)选取了21个红松活立木截面,用Arbotom应力波测试仪和Resistograph阻抗仪进行腐朽程度检测,得到两种检测方法的腐朽程度表征,即应力波传播速度与阻抗仪阻力曲线。用生长锥在各个横截面上分别取2根长度为25 cm的木芯,在实验室测得木芯质量损失率和含水率。然后利用最小二乘法分别建立应力波传播速度和阻抗仪阻力损失值与木材质量损失率的线性方程,进而分析应力波与阻抗仪检测表征与木材腐朽程度的关系。结果表明:应力波传播速度与质量损失率之间有较强的负相关关系(R=0.698,P0.01),且应力波检测结果需要根据影响因素进行适当修正。阻抗仪阻力损失值与质量损失率之间有显著的正相关关系(R=0.851,P0.01)。两种方法都能有效地检测活立木的腐朽程度。     

红松活立木内部腐朽程度的定量检测1）

在凉水实验林场（凉水国家级自然保护区）选取了21个红松活立木截面,用Arbotom应力波测试仪和Resistograph阻抗仪进行腐朽程度检测,得到两种检测方法的腐朽程度表征,即应力波传播速度与阻抗仪阻力曲线。用生长锥在各个横截面上分别取2根长度为25 cm的木芯,在实验室测得木芯质量损失率和含水率。然后利用最小二乘法分别建立应力波传播速度和阻抗仪阻力损失值与木材质量损失率的线性方程,进而分析应力波与阻抗仪检测表征与木材腐朽程度的关系。结果表明：应力波传播速度与质量损失率之间有较强的负相关关系（R＝0．698,P＜0．01）,且应力波检测结果需要根据影响因素进行适当修正。阻抗仪阻力损失值与质量损失率之间有显著的正相关关系（R＝0．851,P＜0．01）。两种方法都能有效地检测活立木的腐朽程度。     

热处理对水与木材接触角的影响

以多枝桉和扁柏作供试木材，采用扩大影象法，测定了热处理和空气层对水与木材的接触角的影响。结构表明，热处理温度、时间、木材含水率和空气中暴露的时间等，对两种试材与水的接触角均有显的影响，树种不同，其影响程度不一。可根据水与木材的接触角大小，判断各种木材的亲水性。     

苹果木材的超微构造及其皱缩

本文在观察苹果木材超微构造的基础上，分析了苹果木材在构造上容易发生皱缩的原因，同时观察了苹果木皱缩材组织结构的变化，验证了皱缩机理；分析了温度和含水率对苹果木材基本皱缩条件的影响。     

含水率对木材性能快速检测指标的影响

以落叶松为试验对象,初步分析了含水率对木材阻力检测值及应力波速度检测结果的影响。结果表明:木材阻力检测值与含水率呈负相关性,且含水率对其总样本的影响程度要大于独立样本;应力波速度检测结果随着含水率增加波动幅度不大,且含水率对其总样本的影响程度小于各独立样本;含水率对阻力值检测结果的影响比较明显,对应力波速度检测影响一般。     

电场强度与作用时间对马尾松木材含水率梯度的影响

将马尾松Pinus massoniana板材置于不同的电场(相距为20 mm电板间的一定电势差)中,经过不同时间的处理后,测试和分析其在厚度(高度)方向的含水率梯度,并与未经电场处理的板材比较,研究电场强度及其作用时间与马尾松木材含水率梯度的影响.研究结果表明:①电场强度与作用时间对马尾松木材厚度(高度)方向的含水率梯度有影响;②厚度(高度)方向的含水率梯度随电场强度(相距为20 mm电板间的电势差)和作用时间的增加都有不断下移的趋势;③电场方向对马尾松木材厚度(高度)方向的含水率梯度的变化无影响.图5参26     

干燥过程中木材内部孔隙度变化的初步研究

该文采用一种全新的方法———分形理论来描述干燥过程中,木材内部孔隙度的变化情况.实验以银杏和板栗为试材,采用连续升温干燥的方法,并建立了不同干燥温度下木材重量和尺寸之间的双对数关系,计算得出木材内部孔隙度的分形维数.结果表明:木材内部孔隙度的分形维数是定量反映干燥过程中木材内部孔隙复杂程度新的有效指标.木材内部孔隙度分形维数的变化与干燥温度和木材含水率的变化相对应,随着干燥温度的升高,两种试材含水率逐渐降低,内部孔隙度的分形维数均逐渐增大,内部孔隙的复杂程度也增大.当干燥温度从20℃到100℃,试材从气干状态(含水率14%)到绝干状态,银杏木材内部孔隙度的分形维数变化在2.1057～2.8757之间,板栗的维数变化在2.0080～2.9238之间.板栗木材内部孔隙度的分形维数变化范围要比银杏大,说明在干燥过程中板栗内部孔隙变化的复杂程度要比银杏大,干燥银杏木材比干燥板栗木材相对容易,产生干燥缺陷的可能小于板栗.     

含水率和密度对木材应力波传播速度的影响

为了用应力波检测木材含水率,采用ARBOTOM 应力波测试仪测量了木材径向不同位置上的试件在不同含 水率(0 ~65%范围内)条件下的应力波纵向传播速度。结果表明:木材中应力波传播速度随含水率的下降而增加; 当含水率低于纤维饱和点时,传播速度随含水率下降增加较大,其中山毛榉的增幅为17.4% ~19.5%,落叶松的增 幅为18.2% ~20.8%;当含水率高于纤维饱和点时,传播速度随含水率下降增加较小,其中山毛榉的增幅为6.0% ~ 7.9%,落叶松的增幅为8.0% ~10.6%。当含水率相同时,应力波在同一树种木材不同位置上的传播速度不同,这 与木材不同位置的基本密度差异有关。应力波传播速度随木材基本密度的增大而增大,其中山毛榉木材的增幅为 17.5% ~20.8%,落叶松木材的增幅为12.7% ~ 14.5%。同一树种内的任意含水率下,基本密度不同时应力波传 播速度之间差异显著,传播速度和基本密度之间存在较好的正相关线性关系。不同树种之间,传播速度和基本密 度之间没有明显关系,这可能与不同树种之间的成分差异有关。      

ACQ-D防腐改性速生杨木防腐剂的流失性试验研究

在已有木材防腐剂氨溶季胺铜(ACQ-D)研究基础上,结合其工业化防腐木材生产实际情况,比较分析了不同木材初始含水率对防腐改性木材药剂沉积量和流失性的影响。结果表明,工业化真空-加压浸渍工艺条件下,调整防腐液质量百分数是获得防腐改性木材不同药剂沉积量的有效措施;不同木材初始含水率对防腐改性木材药剂沉积量影响不显著,在实验范围内,通过调整ACQ-D质量百分数,可得到不同药剂沉积量的改性木材;相同药剂沉积量的防腐改性木材,不同初始含水率ACQ-D防腐改性木材的药剂流失性规律相似;通过指数函数模拟,可得到ACQ-D防腐改性速生杨木木材药剂流失规律。     

干燥过程中树盘含水率的在线检测

为实现干燥过程中树盘含水率的在线精准检测,分析了环境温度对电阻应变式称质量装置测量精度的影响规律,获得了利用环境温度和电测质量计算精准质量的二元回归方程,并用其将树盘的电测质量校正为精准质量。用树盘绝干质量、干燥过程中在线测算的精准质量计算含水率实际值,对HYD-B型含水率仪进行了实验校正。探讨了纤维饱和点之下探针深度、间距、位置及材温补偿和介质温度补偿对含水率仪测量精度的影响规律,确定适宜的探针深度和间距,得到了适宜探针深度、间距下含水率测值的修正公式。结果显示:称质量装置测量精度的二元回归校正方程的相关系数达0.99;纤维饱和点以下,探针插入木材深度距离上表面为木材厚度的1/2~2/3、间距30 mm时,含水率仪检测精度高;材温补偿和介质温度补偿对检测精度影响不大,可用方便的介质温度补偿代替材温补偿。     

粤东6种阔叶树木材密度及其影响因子研究

【目的】分析不同影响因子对木材密度的影响,为木材密度的良种选育和碳汇计量提供理论和数据支撑。【方法】在康禾自然保护区样地中,通过群落分析筛选出6个优势树种,测定其木材密度(包括生材密度和基本木材密度),通过多种统计软件分析不同树种、不同径阶和不同坡向对木材密度的影响,以及树木性状因子与木材密度的相关关系。【结果】木材密度在树种间的差异性极显著,生材密度、基本木材密度和含水率平均值最大的分别是米槠Castanopsis carlesii、红锥C.hystrix和米槠,其数值分别为1.10 g·cm~(-3)、0.53 g·cm~(-3)和122.84%。木材密度的径阶差异性分析结果显示,除了栲C.fargesii以外,其他树种的木材密度在径阶间变化并不显著。木材密度在坡向上的差异性分析结果表明,6个树种的木材密度在坡向间的差异均不显著。非参数相关分析结果表明,胸径、树高与生材密度的相关性强,而与基本木材密度的相关性弱。【结论】红锥含水率低,基本木材密度高,具备优质木材的条件。木材密度随着径阶的增加有上升的趋势,但在坡向上没有规律性变化。生材密度、基本木材密度与胸径、树高的关系并不一致,可能是因为生材密度受到含水率增加的影响。     

木材含水率分级干燥及其节能分析

木材干燥是木材加工生产中不可缺少的一道重要工序,也是耗能最大的工序。现在能源短缺,燃料价格上涨,节省能源尤其重要。加强对木材干燥过程节能减排降耗的研究,寻求高效环保的节能技术是目前国内外学者广泛关注的课题之一。在分析木材干燥能耗的基础上,从3个方面探讨了木材含水率分级干燥的必要性:1)生材含水率不同导致每一块板材的干燥特性不同;2)与水分移动有关的木材性质（物理力学性质等）的差异;3)木材中各种状态水分的干燥能耗。进而对木材含水率分级干燥过程进行了分析,提出了木材含水率分级干燥的概念,并对分级干燥理论进行了分析。探究了含水率分级干燥对木材干燥质量、干燥效率和干燥过程节能减排的影响,采用含水率分级技术实现木材的精细干燥,可以达到缩短干燥周期,降低能耗,提高干燥质量的目的。最后,提出应根据干燥材的用途要求,在节能经济的基础上,制定合适的含水率分级标准的应用设想。     

超干贮藏对美女樱种子活力的影响

[目的]通过对美女樱种子进行超干处理之后研究其生活力及生理生化特征,从而为探寻美女樱种子适宜的贮藏方法提供理论依据。[方法]采用硅胶干燥法将美女樱种子含水量由6.7%分别降至4.6%、3.5%、3.0%、2.6%和2.3%5个梯度,用铝箔袋密封后在室温下保存1年,随后测定不同含水量超干种子经复水处理后的生活力及生理指标,包括发芽率、发芽势、电导率、TTC还原力以及过氧化物酶(POD)活性。[结果]经过超干处理的美女樱种子在室温条件下贮藏1年后,发芽率、发芽势、电导率、TTC还原力以及POD活性均有所下降。含水量为4.6%和3.5%的种子的发芽率、发芽势、TTC还原力以及POD活性与对照(含水量为6.7%,0℃贮藏)相比,差异较小。含水量为3.0%、2.6%和2.3%的种子发芽率、发芽势、TTC还原力以及POD活性降幅较大,电导率呈上升趋势。[结论]将美女樱种子经室温适度超干后在室温下贮藏可以取得与未超干种子在0℃条件下贮藏相似的效果,为探讨美女樱种子的适宜贮藏方法提供理论依据。     

应用隶属函数法综合评价链荚豆种质抗旱性

以我国华南地区采集的8份链荚豆种质为材料,在自然干旱胁迫条件下,通过测定叶片相对含水量、叶绿素、游离脯氨酸、可溶性糖、丙二醛和相对电导率等6项抗旱生理指标,并运用隶属函数法进行抗旱性综合评价。同时以各项指标隶属函数平均值占总和的百分比评估各指标在抗旱性评价中的可靠性。结果表明,8份链荚豆种质的抗旱性强弱依次为:昌江圆湛江圆海口尖儋州尖儋州高儋州圆海口圆昌江高;相对含水量、相对电导率在链荚豆种质抗旱性鉴定中可靠性较高。