热处理材与常规窑干材的吸湿及流变特性差异

以北美赤杨木(Alnus japonica)板材为试验材料,长板材规格为20 mm(径向)×70 mm(弦向)×600 mm(轴向),分为常规干燥组(对照组,初含水率为约8%)、热处理组(180℃干燥6 h,初含水率为5%),每组在3根不同的长板材上各连续锯切出3块板材(每组各9块板材),分别将常规干燥组和热处理组的18块板材置于烘箱中重新干燥、烘至绝干;干燥结束后,常规干燥组和热处理组板材均按试验设计进行锯解,每组试件分为两类(自由湿胀试片、大试件),自由湿胀试片取自3块板材左端,每块板材取厚度为5 mm连续的试片5片(共15片试片),板材的剩余部分(尺寸为20 mm×70 mm×560 mm的部分)即为大试件;将常规干燥组和热处理组的自由湿胀试片沿木材径向分层(表层、次表层、芯层)并劈解为小试条,取各层小试条放入恒温恒湿箱进行吸湿处理;常规干燥组和热处理组的18块大试件放入相同条件的恒温恒湿箱进行吸湿,当各组大试件分别吸湿至5%、10%、15%时,各取3个试件,按试验设计锯解含水率试片、应力应变试片;参照有关国家标准,测定试件含水率、湿胀性、吸湿应力应变,分析热处理材与常规窑干材的...     

黑土区常见树种水分生理适应性及抗旱特性

以黑土区常见的红皮云杉(Picea koraiensis)、水曲柳(Fraxinus mandshurica)、樟子松(Pinus sylvesstris)、春榆(Ulmus japonica)、长白落叶松(Larix olgesis)、钻天柳(Chosenia arbutifolia)、银中杨(Populus alba×Populus berolinensis)、小黑杨(Populus×xiaohei)8个树种的2年生实生苗木为研究对象,通过净光合速率、蒸腾速率、叶水势、水分饱和亏缺、叶保水能力等水分生理指标的测定与分析,研究了8个树种在苗期水分利用效率状况及变化规律.结果表明:樟子松、长白落叶松、小黑杨具有较高的水分利用效率,水分调节能力较强;樟子松的叶水势最低,为-0.47MPa,叶片的保水能力也最强;水分饱和亏缺最小的是钻天柳,为14.4%,最大的是银中杨,为39.7%.利用模糊数学隶属函数对所选树种进行了综合判定、排序,8个树种苗木水分适应性由强到弱依次为:银中杨、小黑杨、春榆、水曲柳、钻天柳、长白落叶松、樟子松、云杉.     

NaCl对杉木中水分子扩散影响的机理研究

  目的  NaCl的存在会改变木材中水分子的扩散行为,使水分子“易进入”或“难扩散”,从而影响了木材的吸湿性和平衡含水率。研究其影响机理对含盐木质文物的保护具有重要意义。  方法  以杉木为研究对象,制作了不同含盐率的杉木试件,开展吸湿与干燥试验,探究盐分对杉木中水分扩散的宏观影响规律;建立了杉木的分子模型,采用分子动力学（MD）模拟方法分别研究了水分子进入含盐与不含盐两种模型的过程,以及水分子在两种模型中的扩散行为。通过平衡构型、相对浓度分布等参数分析水分子进入两种模型结果的差异;通过均方位移、吸附能、径向分布函数、氢键等参数分析两种模型中的水分子与纤维素分子、半纤维素分子、木质素分子等杉木主要组成成分之间的相互作用关系,定性解释了盐分影响杉木中水分扩散的微观机理。  结果  试验结果表明杉木试件的吸湿速率随着含盐率的升高而增大;在含水率低于80%范围内,干燥速率随含盐率的升高而减小。MD模拟结果表明,水分子更容易进入含有NaCl的杉木分子模型中,但NaCl会抑制水分子在杉木分子模型中的扩散。模型中各分子之间的相互作用分析结果显示,NaCl与水分子间有很强的吸附作用,但会降低水分子与杉木之间作用强度。  结论  NaCl使杉木对水分子的束缚作用降低,但其对水分子的强吸附作用导致了水分子“易进入”与“难扩散”现象。      

不同尺寸和结构的烟梗吸湿特性及其成因

【目的】研究细梗、中等梗、拐头的吸湿特性及其成因,以优化不同尺寸和结构的烟梗分组加工技术。【方法】采用自主研制的烟梗热湿特性分析装置考察3种烟梗的吸湿特性,使用扫描电镜观测样品表皮和梗横断面的微观结构,利用连续流动分析仪检测烟梗的化学组成。【结果】细梗、中等梗、拐头吸湿能力依次降低,随着空气湿度的增大,吸湿速率和平衡含水率增大,其吸湿曲线符合Weibull模型。细梗、中等梗、拐头表皮的气孔数量依次减少;中等梗和细梗横断面的气孔明显大于拐头的气孔。细梗、中等梗、拐头的总糖、还原糖和总植物碱含量依次减少,蛋白质含量依次增加。【结论】细梗、中等梗、拐头的吸湿速率与其孔隙发达程度正相关,且吸湿速率随着空气湿度的增大而增大;拐头、中等梗、细梗的平衡含水率依次增大,原因是其总糖(或还原糖)含量依次增大,提供了更多的水分吸附位点。不同尺寸和结构烟梗的吸湿特性差异明显,有必要按照尺寸和结构对烟梗进行分组加工。     

不同干燥方法对鱿鱼片吸湿等温特性的影响

测定了冷冻干燥、热风干燥和热泵干燥的鱿鱼片在温度25℃、水分活度(aw)0.1~0.9范围内的吸湿平衡含水率,评价了8种模型与试验得到的干燥鱿鱼片在25℃下的吸湿等温线的拟合程度,以确定最佳拟合模型及其参数。结果表明,鱿鱼片的吸湿平衡含水率随aw的增大而增大。Modified Mizrah模型最适合描述鱿鱼片的吸湿等温线,其中在aw0.6段,冻干样品的平衡含湿量高于热风及热泵干燥样品,而在aw0.6段,冻干样品的平衡含湿量低于热风及热泵干燥样品,且差异随aw增大而增大。     

青葱微波真空干燥特性及动力学模型

采用微波真空干燥技术对青葱进行干制加工,研究了微波功率、装载量、真空度、物料层厚度等因素对青葱失水特性的影响,建立了青葱含水率随干燥时间变化的动力学模型.结果表明:青葱微波真空干燥过程具有升速、恒速和降速3个干燥阶段,其干燥速率随微波功率的增大、装载量的减少、真空度的增大而升高,且最佳物料层厚度为50 mm;青葱微波真空干燥过程符合Page模型,利用该模型可准确预测干燥过程中物料含水率及失水速率的变化情况.     

产品视窗

技术参数名称代号PCK-04UF PCK-05UF PCK-06UF厚度(mm)456质量(g/m2)80011001300最小弯曲半径(mm)7008751050名称代号PCK-08UF PCK-10UF厚度(mm)810质量(g/m2)15001700最小弯曲半径(mm)140017500标准尺寸(mm)长:6000宽:2100常备颜色透明上海汇丽-塔格板材有限公司电话:021-58138107产品介绍特别推荐板材的内表面增加一层特殊涂层,增强板材表面的固体分子与水分子间的引力,使冷凝水珠的表面张力减小,增大冷凝水珠与板材表面接触面积,使冷凝水在整个板材表面上形成薄薄的一层水膜,保证了板材的透光性。如果此板安装得当,水膜就会沿…     

产品视窗

汇丽防结雾阳光板原产地:上海技术参数名称代号PCK-04UF PCK-05UF PCK-06UF厚度(mm)456重量(g/m2)90011001300最小弯曲半径(mm)7008751050名称代号PCK-08UF PCK-10UF厚度(mm)810重量(g/m2)15001700最小弯曲半径(mm)140017500标准尺寸(mm)长:6000宽:2100常备颜色透明上海汇丽—塔格板材有限公司电话:021-58138107产品介绍板材的内表面增加一层特殊涂层,增强板材表面的固体分子与水分子间的引力,使冷凝水珠的表面张力减小,增大冷凝水珠与板材表面接触面积,使冷凝水在整个板材表面上形成薄薄的一层水膜,保证了板材的透光性。如果此…     

旱丰18号杨树的杂交育种

为丰富吉林省西部区树种种类,选育出既具有耐寒、耐旱、耐瘠薄,又具有速生、木材纤维长的特性品种,采用美洲黑杨(Populus deltoids March)为母本,扎鲁小叶杨(Populus simonii Carr. f. robusta C. Wang et Tung)为第一父本,青杨(Populus cathayana Rehd)为第二父本,进行多父本杂交育种.按照杂交育种程序和常规试验方法,经过16a,选育出了旱丰18号杨树新品种.其材质、抗性、生长等项指标均优于小黑杨(Populus × xiaohei T. S. Hwang et Liang),8年生平均树高、胸径、材积是小黑杨的115%、135%、217%.该树种是生产造纸和胶合板的良好原材料.     

高频-对流联合加热干燥对木材温度梯度及干燥质量的影响

对断面120 mm×120 mm的落叶松含髓心方材进行高频-对流联合加热干燥,通过控制双热源匹配获得木材横断面上的不同温度梯度,检测不同温度梯度干燥过程中木材的干燥速率、开裂、含水率分布、应变等变化,进而解析温度梯度对干燥速率、应力及质量等的影响。研究结果表明:(1)通过调节高频-对流双热源匹配(高频加热和停歇的时间),可控制木材干燥过程中的温度梯度及其变化范围。(2)试材正向(内高外低)温度梯度适当增大,其干燥速度加快,终含水率分布均匀。(3)正向温度梯度对减小木材芯表层含水率差的作用,体现在干燥过程的中后期,且作用效果随温度梯度增大而增强。(4)干燥前期,表层产生较大拉应变,中间及芯层则产生压应变,且拉、压应变皆随温度梯度增大而增大。干燥中期,中间层由前期的压应变转为拉应变,其随温度梯度的增大而减小;干燥中后期,表层及中间层产生压应变,芯层产生拉应变,其均随温度梯度的增大而增大;干燥后期,温度梯度对试材各层应变的影响不大。     

南方红壤丘陵区不同植被类型土壤不同土层水分对降水的响应

以江西省泰和县老虎山小流域为研究对象,使用ECH_2O土壤含水率监测系统,对该区域百喜草(Paspalum notatumn)地、马尾松(Pinus massoniana)林地不同土层土壤含水率进行了定位监测,以裸地作为对照,分析红壤丘陵区百喜草地、马尾松林地各土层土壤水分对不同强度降水的响应。结果表明:(1)降雨后,不同土层深度土壤含水率的变化趋势相同且同一植被各土层土壤含水率从大到小依次为:5、15、30、60 cm土层。(2)同一土层,百喜草土壤含水率增长最快,其次为马尾松,最后为裸地。其中小雨时,,其他土层土壤含水率均有增加(百喜草增加2.42%~3.81%,马尾松增加1.94%~3.10%,裸地增加1.30%~2.34%),60 cm土层无响应;中雨时,百喜草土壤含水率增加1.73%~3.89%,马尾松增加1.56%~3.45%,裸地增加1.41%~2.98%;大雨时,百喜草土壤含水率增加2.94%~8.81%,马尾松土壤含水率增加2.51%~8.10%,裸地土壤含水率增加2.44%~7.67%。(3)土壤含水率主要受降水影响,降雨强度越大,土壤含水率增长速率越快。降雨强度为4.43 mm/h时,5 cm土层土壤含水率增长速率为(0.42%~0.57%)/h,15 cm土层土壤含水率增长速率为(1.91%~2.16%)/h,30 cm土层土壤含水率增长速率为(1.74%~1.98%)/h,60 cm土层无响应;降雨强度为12.74 mm/h时,5 cm土层土壤含水率增长速率(4.41%~4.89%)/h,15 cm土层土壤含水率增长速率为(4.98%~5.41%)/h,30 cm土层土壤含水率增长速率为(2.33%~3.06%)/h,60 cm土层土壤含水率增长速率为(0.34%~0.52%)/h;降雨强度为22.49 mm/h时,5 cm土层土壤含水率增长速率为(5.38%~5.83%)/h,15 cm土层土壤含水率增长速率为(5.60%~6.02%)/h,30 cm土层土壤含水率增长速率为(3.26%~3.61%)/h,60 cm土层土壤含水率增长速率为(1.05%~1.27%)/h。(4)在同一降水类型条件下,百喜草地土壤退水时间最长,其次为马尾松林地,最后为裸地。     

天山北坡中部天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量与功能性状的微生境分析

【目的】分析天山云杉(Picea schrenkiana var.tianschanica)1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状与微生境因子的相互作用及关系,为环境筛(environmental filter)在天山云杉幼苗定居阶段筛选作用提供参考。【方法】采用冗余分析(redundancy analysis, RDA)方法,分析天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状与微生境因子的关系,并选用层次分割法定量分解微生境因子的解释率。【结果】显著影响天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状的微生境因子有苔藓厚度、枯落物厚度、草本盖度、根系盘结层厚度、大树邻体效应和海拔、坡位,可解释47.43%的天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状变异。其中,由苔藓、草本、枯落物构成的林下地被物的解释率为26.16%,根系盘结层厚度和海拔高度的解释率分别为9.79%和5.95%。【结论】天山云杉林下的枯落物、苔藓和土壤根系盘结层厚度,以及林地所处的海拔高度对天山云杉1 a生天然更新幼苗的存活具有较强的筛选作用。     

负压场中木材平衡含水率的探索

为了初步探明负压场中木材平衡含水率如何受相对湿度、温度和绝对压力的影响,以俄罗斯产落叶松(Larix gmelinii Rupr.)小试件为试验对象,采用称重法测量真空罐内相对湿度40%~90%、温度45~70℃、绝对压力30~70kPa范围内木材的平衡含水率。在此基础上分析相对湿度、温度和绝对压力对木材平衡含水率的影响。结果表明：相对湿度从40%升高到90%,平衡含水率从6.13%增大到13.18%(50 kPa, 60℃);温度从45℃升高到70℃,平衡含水率从16.60%降低到8.40%(70%, 50 kPa);绝对压力从30 kPa提高到70 kPa,平衡含水率从6.66%减小到6.02%(50%, 70℃)。因此,负压场中木材平衡含水率随相对湿度升高而增大,随温度、绝对压力的升高而减小。     

工艺参数对竹重组材性能的影响

探讨了施胶量、含水率、密度、加热温度和加热时间等因素对竹重组材性能的影响.结果表明:(1)施胶量越高,产品的各项性能越好,采用10%施胶量生产的竹重组材的静曲强度(M0R)及弹性模量(MOE)超过混凝土模板用胶合板的最大指标值.(2)当竹束含水率从4%增加至24%时,产品的吸水厚度膨胀率(TS)逐渐降低,力学性能则先升...     

大径级火力楠木材干燥特性和干燥工艺研究

采用百度试验法研究木材干燥特性,利用小型木材干燥试验机分别对25 mm和40 mm厚锯材进行常规干燥试验研究锯材干燥工艺基准。结果表明,火力楠木材的百度干燥缺陷程度较轻,初期开裂等级为2,扭曲变形等级为2,截面变形等级为1,内裂等级为1;木材的干燥速度中等,等级为3。木材含水率为15%时的密度为0.679 g·cm^-3,属中等。木材的差异干缩很小,干燥过程产生开裂的趋势较小。采用制定的干燥基准对锯材进行常规干燥,25 mm厚锯材从初含水率87.9%干至终含水率9.1%,干燥用时169.0 h (7.0 d),平均干燥速率0.47%·h^-1;40 mm厚锯材从87.5%干至8.5%,干燥用时341.0 h (14.2 d),平均干燥速率0.23%·h^-1。2种厚度干燥锯材的平均最终含水率、干燥均匀度、厚度上含水率偏差、残余应力以及可见干燥缺陷方面的指标,均达到了国家标准规定的锯材干燥质量二级及以上级别的要求。本研究编制的2种厚度火力楠锯材的干燥基准合理,可为实际木材的干燥生产提供科学依据。     

鸡公山国家级自然保护区散孔材、环孔材树种木质部结构和功能的关系

  目的  木质部解剖结构是植物水力功能和水分利用策略的基础。散孔材和环孔材的导管分布和形态存在显著差异,对2种材性树种木质部解剖结构和水力功能的关系进行比较,有助于理解不同材性树种的水分适应机制。  方法  选取河南省信阳市鸡公山自然保护区中的3个散孔材树种(枫香Liquidambar formosana、旱柳Salix matsudana、深山含笑Michelia maudiae)和3个环孔材树种(槲树Quercus dentata、楝Melia azedarach、野核桃Juglans cathayensis),研究2种材性树种的枝水力功能(比导率和栓塞抗性)和解剖结构的关系。  结果  3个环孔材树种比导率更大,3个散孔材树种栓塞抗性更强;在物种水平上,只有散孔材树种深山含笑比导率和栓塞抗性呈显著负相关(P＜0.05),存在水力效率-安全权衡。3种散孔材树种相较于3种环孔材树种具有更大的导管密度、导管壁厚度跨度比和更小的导管直径、导管壁厚度。  结论  环孔材树种倾向于通过增大导管直径显著提高其输水效率,从而避免水势下降、降低潜在栓塞风险。散孔材树种木质部结构中的导管壁厚度和导管壁厚度跨度比对植物水分传输功能具有重要影响。图5表1参32     

三轴状态原状结构性黄土基质吸力特性研究

【目的】研究三轴应力条件下原状结构性黄土的基质吸力特性,为黄土的工程应用提供参考。【方法】通过常规三轴试验,研究采自陕西西安、甘肃定西、新疆石河子的黄土1、黄土2和黄土3 3种原状结构性黄土的构度指标,分析构度指标随含水率的变化关系及基质吸力随构度指标的变化关系。在不同湿度、不同围压条件下,通过非饱和土三轴仪对原状结构性黄土进行控制气压力的常含水率试验,分析饱和度、围压对基质吸力的影响,并揭示常含水率剪切过程中基质吸力的变化规律。【结果】原状结构性黄土的基质吸力和构度指标均随含水率的增大而降低,基质吸力随构度指标的升高而增大,表明黄土的结构性越强,基质吸力相对越大;在固结过程中,试样基质吸力随着围压的增大而逐渐降低;在试样剪切过程中,不同含水率试样基质吸力随轴向应变的增长表现出不同的变化规律,3种供试黄土含水率(w)小于塑限含水率(即黄土1w=13%,15%,黄土2w=15%,18%,黄土3w=11%,13%)时,试样基质吸力随着轴向应变的增加而增大,当含水率大于等于塑限含水率(即黄土1w=18%,23%,黄土2w=21%,24%,黄土3w=16%,20%)时,试样基质吸力随着轴向应变的增加而减小。在初始含水率引起的饱和度变化及试样剪切过程中引起的饱和度变化两种情况下,试样的基质吸力有着不同的变化规律,前者呈单调下降趋势,后者在含水率小于塑限时呈单调上升趋势,在含水率大于等于塑限时呈单调下降趋势。【结论】结构性黄土基质吸力特性与湿度、构度、围压、饱和度等多种因素相关;土样含水率在大于等于塑限与小于塑限时基质吸力有着不同的变化趋势。     

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。      

高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响

为研究高温热处理对杨木PF浸渍材尺寸稳定性的影响,对速生杨木素材和PF浸渍材进行高温热处理,系统研究杨木素材、PF浸渍材、热处理材和PF浸渍-热处理材的吸水性、线性(径向和弦向)和体积吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性。结果表明:高温热处理可显著降低材料的吸水性、吸水膨胀率、吸湿含水率、表面润湿性,提高尺寸稳定性。相比于素材,浸水8 d后,PF浸渍材吸水量降低了17.37%,热处理材最高降低了63.8%,PF浸渍-热处理材最高降低了74.7%;PF浸渍材径向、弦向及体积吸水膨胀率分别降低14.71%、36.93%、30.19%,热处理材最高分别降低了64.99%、74.94%、72.33%,PF浸渍-热处理材最高分别降低94.4%、90.61%、91.37%;PF浸渍材吸湿含水率降低了11.14%,热处理材最高降低了55.57%,PF浸渍-热处理材最高降低了60.62%。与素材相比,PF浸渍材的表面接触角相差不大,热处理材最高提高了143.7%,PF浸渍-热处理材最高提高了139.4%,后2种木材的表面润湿性明显降低。相同热处理条件下,PF浸渍-热处理材尺寸稳定性更优异。红外光谱图中,PF浸渍材羟基、羰基和羧基吸收峰减弱、苯环碳骨架振动加强,热处理后羟基和乙酰基吸收峰减弱,表明PF浸渍处理和热处理对木材亲水性基团的减少和尺寸稳定性提高均有贡献,作为一种联合改性技术对于速生材尺寸稳定性的提高和开发利用具有实际意义。      

半干旱区径流聚集工程云杉人工林土壤水分及生长效果研究

【目的】评价半干旱区径流聚集工程技术下人工云杉林木的发育状况及生态环境效应.【方法】在定西市安定区对漏斗式聚流抗种植的云杉×沙棘混交林和燕尾式聚流坑种植的云杉纯林的土壤水分状况、林木发育状况进行测定.【结果】在年均降水量480mm的条件下,径流聚集工程有效拦蓄了降水径流,保障了林木生长发育对水分的要求,云杉×沙棘混交林与云杉纯林都表现出良好的适应性.与云杉混交林相比,云杉纯林具有较大造林密度和林木蓄积量,具有更高的经营利用价值;而云杉×沙棘混交林具有复层拦蓄,具有更好的生物多样性与生态效益;在生长期(2005~2014年)年降水量450.9 mm的情况下,云杉纯林与混交林2 m内土层平均土壤含水率为16.91%和12.43%,说明云杉纯林土壤水分适宜性高于混交林,具备更好的土壤水分条件.【结论】半干旱区漏斗式聚流坑和燕尾式鱼鳞坑径流聚集工程效果显著;在节水工程实施中云杉纯林和云杉×沙棘混效林均表现出了较高适宜性和较好的经济和生态效益.