东北产硬阔叶树小径木干燥工艺的研究

本文主要研究东北产硬阔叶小径材的干燥工艺问题。通过对柞木、水曲柳和桦木板材的常规干燥试验,提出了可行的干燥基准,确定了合理的干燥工艺。试验的板材厚度均取25mm。试验结果表明,在保证干燥质量的前提下,与普通锯材比较,干燥时间大大缩短。测定了三个树种的干缩系数,并和普通锯材作了比较。分析了边材、心材和髓心材的干缩特点,阐明了小径材弦径向干缩差异大是其难干的一个主要原因。另外,髓心对干燥缺陷的产生影响较大。讨论了热湿处理与干燥速度、弦径向干缩比和干燥应力之间的关系。     

水曲柳小径木锯材干燥过程中的表层应力

试验分析了连续加热干燥和间歇加热干燥条件下水曲柳小径木锯材干燥过程中表层应力的发展变化规律。结果表明：间歇期间应力得到一定的松弛,间歇时间越长效果越明显,并且使最大应力到达的时机向后推迟;间歇对减少径、弦切材应力差异的效果不明显;对于小尺寸的水曲柳小径木锯材,采用叉齿法定性分析干燥过程中产生的应力效果较好。     

人工林日本柳杉和杉木小径材干缩性的研究

对人工林日本柳杉和杉木小径材的弦向、径向和体积全干干缩率、气干干缩率及差异干缩等进行了测试.结果表明,人工林日本柳杉和杉木小径材弦向干缩率明显大于径向干缩率,杉木木材的差异干缩大于日本柳杉木材的差异干缩.在干燥过程中,杉木木材要比日本柳杉木材易发生翘曲变形和开裂.人工林日本柳杉和杉木两种木材在含水率较高的阶段内,弦﹑径向干缩系数均较小,而在含水率较低的阶段内,弦﹑径向干缩系数均较大.     

美国黑核桃与核桃、核桃楸木材材性的比较研究

对引种美国黑核桃 (Juglansnigra)与国产核桃 (Juglansregia)、核桃楸 (Juglansmandshurica)木材解剖构造和主要木材材性的测定表明 ,美国黑核桃的心材解剖特征与核桃、核桃楸相比没有区别 ,而边材的木纤维壁厚、木纤维腔径比和壁腔比、木纤维比量、木射线比量差异均显著或极显著 ,其它特征没有差异 ;美国黑核桃主要木材物理力学性质与国产核桃、核桃楸以及北方常见的速生树种杨树、泡桐相比 ,木材材质好 ,但木材干缩性略差 ;美国黑核桃木材化学性质能满足胶合板生产要求。综合分析表明 ,美国黑核桃是可以在我国适生地区进行推广发展的优良工业用材树种。     

刺猬紫檀材热泵干燥特性及工艺研究

为了提高名贵木材刺猬紫檀的材干燥质量,以刺猬紫檀锯材为对象,采用热泵系统对锯材进行除湿干燥同时对其干燥特性进行分析,从而进一步优化干燥工艺。研究中重点分析了干燥过程中的干燥曲线、含水率、含水率偏差、干燥应力、干缩率等影响干燥质量的因素,并借助CT无损扫描技术建立了锯材含水率与CT值的数学模型,利用模型直观表征锯材分层含水率对干燥质量的影响。在此基础上进行干燥等级评定,进而优化刺猬紫檀材的干燥工艺。结果表明,刺猬紫檀材基本密度为0.84g·cm~(-3),弦向干缩系数为0.42%,径向干缩系数0.32%,体积干缩系数0.58%。刺猬紫檀干燥过程中锯材厚度上含水率偏差较大,应力梯度较大,采用较慢的干燥速率。通过建立CT值与分层含水率的线性回归方程y=0.149 8x+18.907 R~2=0.990 3,实现木材干燥过程中应力的变化与干燥质量的可控性,获得优化的干燥工艺:20mm厚、含水率42.2%的刺猬紫檀干燥528h后,其含水率达到10.24%,而且干燥质量达到GB/T6491-2012《锯材干燥质量》规定的一级要求。热泵干燥可有效减小干燥过程中的厚度含水率梯度及干燥残余应力,减少木材干燥产生皱缩、变形、表裂等缺陷。     

预处理对榆木锯材干燥效果及尺寸稳定性的影响

探讨了25 mm厚榆木锯材的常规干燥工艺,并在此基础上分析了100℃水热处理与汽蒸处理对干燥周期、干燥质量和尺寸稳定性的影响,旨在丰富榆木干燥理论,为高效常规干燥工艺提供科学依据。结果表明:干燥基准Ⅲ的工艺最佳,干燥周期为177 h,干燥质量满足国家锯材干燥质量标准一级指标;预处理可在保证榆木锯材干燥质量的前提下缩短干燥周期;与未处理材相比,预处理材的干缩率、干缩系数与湿胀率均有不同程度增加,其干裂势有较大幅度的降低,抗干缩(湿胀)率略有降低;汽蒸处理材的吸水率均高于未处理材,水热处理材的吸水率均低于未处理材。     

小径木白桦锯材干燥质量的影响因素分析

通过对小径木白桦锯材进行常规干燥试验,检测了锯材干燥后的可见干燥缺陷,分析了影响小径木锯材干燥质量的因素.考察的因素包括:小径木的木材性质、加热方式、径弦材类型、锯材在干燥室中的位置及锯材的加工尺寸误差.研究结果表明,小径木材质差、变异性大是锯材在干燥过程中容易发生弯曲、变形的根本原因;加热方式是影响锯材干燥质量的重要因素;径弦材类型、锯材在干燥室中的位置及锯材的尺寸误差对锯材的干燥质量也有一定影响.根据分析的结果提出了提高小径木锯材干燥质量的措施.     

小径木水曲柳锯材加工的尺寸误差对干燥质量的影响

为了提高小径木的干燥质量,采用全自动化干燥室,对小径木水曲柳进行连续式加热和间歇式加热两种干燥方式,分析制材加工过程中的尺寸误差对干燥质量的影响。间歇式加热干燥质量好于连续式加热干燥,连续式加热干燥过程中制材尺寸误差对干燥质量没有明显影响。在间歇式加热干燥过程中,锯材越短越容易产生顺弯,越宽越容易产生端裂,越窄越容易产生顺弯,越厚越容易产生端裂。     

红松人工林幼龄材与成熟材干缩性的比较

对红松人工林幼龄材与成熟材气干与全干时的干缩性能进行了测试和分析。结果表明：幼龄材与成熟材气干与全干时干缩系数相比，幼龄材的径向、弦向、体积干缩系数均大于成熟材；气干与全干时差异干缩都是成熟材小于幼龄材。在木材利用上尽量选择成熟材，以提高产品质量，实现较高的经济价值。     

色木径向、弦向、非标准向压缩木的干缩性

以东北色木为试材,对其径向、弦向、非标准向压缩木的干缩性测试结果表明:不论那个方向压缩,压缩木压缩方向的干缩率明显高于非压缩方向;压缩木压缩方向上的干缩率,径向压缩木的干缩率最小,且径向压缩木,径向、弦向干缩系数之比最小;压缩木压缩方向的垂直方向上的干缩率,弦向压缩最小,径向压缩最大,非标准向居中.     

白蜡木干缩和湿胀性能的研究

白蜡木是一种坚硬有弹性的木材,可应用于制作家具、工具柄、运动器材等.本研究采用干燥及吸湿的方法对其干缩和湿胀性能进行分析,初步探讨了这种木材在3个方向的尺寸及体积上随着木材含水率的变化而变化的特性,并且将这个特性与其他树种进行比较.结果表明,白蜡树的基本密度是0.73 g.cm-3,其干缩和湿胀性表现为:弦向>径向>纵向,当白蜡树木材的含水率小于FSP时,其干缩和湿胀性能非常明显,而当其含水率大于FSP时,其干缩和湿胀性趋于0.当木材含水率小于FSP时,在相同的含水率下,白蜡树木材比白松有更大的干缩和湿胀性.     

高温高压蒸汽干燥过程中木材的收缩应力特征

该研究利用新开发的耐热、耐压应力传感器，采用夹具束缚试件在干燥过程中的收缩变形，考察了高温高压蒸汽条件下，伴随试件干燥过程的收缩应力发生、发展特征及粘弹性特性，旨在为探索减少木材干燥缺陷和内部残留应力的高温快速干燥工艺条件提供理论基础和科学依据.该文着重探讨了100℃以上的高温高压过热蒸汽条件下，试件从饱水到全干状态或明显开裂为止，收缩应力的连续测定方法，并对其径向和弦向收缩应力的发生发展特征进行了初步探讨.研究结果表明，在高温热处理(相对湿度为0)过程中，径向的收缩应力相当大，约为弦向的2倍；而在其他相对湿度条件下，情况却相反，相对湿度60%、80%条件下，弦向的收缩应力反而变得比径向大.试件在180℃的高温高压过热蒸汽干燥过程中，随着相对湿度的增加，收缩应力明显下降，应力得到有效抑制.即使在相对湿度100%的高温条件下干燥，木材仍然存在收缩应力.      

不同桉树无性系及树干高度木材的干缩特性研究

对不同桉树无性系、不同树干高度位置木材进行干缩性研究,探索气干和绝干两种状态下的弦向、径向、体积等14个主要评估木材干缩性能的指标。结果显示:11个无性系木材除气干状态的差异干缩的显著水平为0.01存在极显著差异外,其余各干缩指标显著水平更高均≤0.001。不同树干高度位置木材的干缩特性,除全干状态的弦向干缩率存在极显著差异和体积干缩率显著差异外,其余指标无论是在气干状态还是在绝干状态均无明显差异。无性系木材干缩特性的变异较小,总体平均值为3.7%,变幅为2.5%～5.4%。3个不同树干高度的木材干缩特性变异相对较大,其中树干中间段(地面高2.6～5.2m)木材的干缩变异系数相对较小。气干状态木材干缩特性变异系数较全干状态高2倍。系统聚类可将11个无性系分为3个类群,每个类群具有独特的干缩特性。     

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。     

毛红椿木材物理力学性质研究

本文对9年生、15年生、22年生的毛红椿木材物理力学性能进行测定,结果表明:树龄对毛红椿木材物理力学性能影响显著,毛红椿幼龄材木材密度、力学强度均较低,随着树龄增加,密度、力学性能指标均有较大幅度提高,体积干缩系数逐渐减小。毛红椿木材差异干缩均较大,弦向干缩比径向干缩差异显著,但体积湿胀率变化不大。     

高温高压蒸汽条件下木材的拉伸应力松弛

为进一步探讨木材在高温高压蒸汽干燥过程中的应力释放机理,该研究以日本柳杉木材为研究对象,利用新开发的耐热、耐压应力传感器和专用夹具,对高温高压蒸汽条件下木材的拉伸应力松弛特性进行了较为详细、全面的系统研究.结果表明:温度条件对木材应力松弛的影响远比应变水平的影响显著,随着温度的增加、木材应力松弛急剧增大,残余应力迅速下降;木材应力的松弛除了受温度的影响外,受环境相对湿度的影响显著.无论木材的径向还是弦向,其拉伸应力松弛过程中的残余应力和木材干燥过程中的最大收缩应力随温度变化的关系十分吻合.该结果充分证明了木材在高温高压过热蒸汽干燥过程中的收缩应力 显著降低,是由于收缩变形而引起的收缩应力在长时间处于拉伸状态下应力释放所致.