木材的蠕变和机械吸湿蠕变

蠕变是天然高分子材料固有的1种物理性质,本文通过对蠕变过程的概述,分析了应力水平、树种、温度、含水率等对木材蠕变特性的影响.分析了木材机械吸湿蠕变产生的原因和研究方法,探讨了在木材干燥过程中机械吸湿蠕变对木材干燥应力的影响.     

抽提物对木材渗透性影响的研究

本文研究了我国东北四种常见木材的抽提物对渗透性影响的变化规律,测量了木材抽提前后渗透性的改变,应用电子显微镜观察了木材抽提后微观结构的变化,分析和探讨了未材抽提对渗透性影响的机理。结果表明,木材经过四种方法的抽提以后渗透性均有不同程度的提高。木材渗透性的提高与抽提时间成线性关系。抽提改善了木材内部流体流动的通路,提高木材渗透性的内在原因是除去了纹孔膜上的结壳物质。     

木材介电系数与含水率的关系——木材介电系数混合规则

当木材含水率达到纤维饱和点后,含水率再增加,仅增加木材中的自由水分,填充于木材的大毛细管中。在木材中,吸附和吸湿的水分分子与木质有强的物理—化学结合,不能单独同电场相互作用;而自由水与纯水的性质类似,其水分分子能单独同电场     

烟草在制品解吸湿特性研究

为探索烟草在制品在不同环境条件下的解吸湿特性,通过单因素试验方法考察了叶片、叶丝、混合丝、梗丝及薄片在不同环境温湿度条件下平衡含水率的变化规律,拟合出解吸湿特性曲线。结果表明,随着相对湿度的上升,不同烟草在制品解吸湿平衡含水率呈升高趋势,其中梗丝的吸湿性最好,薄片最差,叶片、叶丝及混合丝吸湿性居中,解湿过程平衡含水率略大于吸湿过程平衡含水率;在环境温湿度相对较低的条件下,梗丝经过风送后含水率下降幅度明显大于叶丝;在环境温湿度条件基本相同的条件下,距表面5 cm深度叶片含水率比10 cm深度叶片含水率低,且随着贮存时间的延长,相差有增大的趋势。总之,环境温湿度对不同烟草在制品对解吸湿特性总体影响趋势相似,经过风送和贮存环节后,不同在制品含水率有不同程度的降低。     

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。     

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。     

热处理工艺对甘油/热处理木材性能的影响

以毛白杨（Populus tomentosa）、云杉（Picea asperata）为研究对象,测定并分析了40%甘油水溶液预处理木材经过温度分别为160、180、200℃,时间分别为2、3、4 h的不同热处理工艺处理后,热处理材的平衡含水率、吸湿抗胀率、抗弯强度、抗弯弹性模量和顺纹抗压强度。结果表明,160℃甘油/热处理木材的平衡含水率高于素材和相同热处理工艺处理的未预处理材,随着热处理温度的升高和时间的延长,甘油/热处理木材的平衡含水率逐渐降低;在相同的热处理工艺下,甘油/热处理木材的吸湿抗胀率均大于未预处理的热处理材,并随着热处理温度的升高和时间的延长而升高;甘油/热处理木材的抗弯强度、抗弯弹性模量、顺纹抗压强度低于未预处理的热处理材,甘油预处理对毛白杨热处理材力学性能降低的影响大于云杉热处理材。     

木材染色过程中染液渗透机理的研究

染液在木材中的渗透是木材染色的关键.该文选取毛白杨、泡桐、马尾松和红松等树种,利用真空浸注的方法,研究木材染色过程中的预处理和染色工艺条件对染料在木材中的渗透机理的影响.结果表明,染料在不同树种木材中渗透性有较大差异,所采用的两种阔叶材的渗透性优于针叶材,而密度与渗透性无直接关系;木材经过抽提处理后,渗透性有所改善,改善的幅度因树种而异;真空度、抽真空时间和染色时间是影响染料渗透深度的主要因子,其它因子对染料渗透的深度影响不大;不同树种的木材染色时,应采取不同的预处理方法和不同的染色条件.     

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。     

含水率对樟子松细胞壁弹性模量和硬度的影响规律

为探明水分对木材细胞壁力学性能的影响，选取樟子松为对象，利用热水、1%氢氧化钠以及苯-乙醇溶液在80 ℃、6 h、固液比1:20的工艺条件下对试样进行抽提处理，抽提后的木材样品加工成金字塔形，然后对试样进行吸湿处理并且调控试样含水率，借助纳米压痕测试研究含水率对木材细胞壁力学性能的影响，并建立机理模型做进一步分析。结果表明，随着含水率的增加，木材的纵向弹性模量与硬度，均出现了一定程度的下降。分析发现，水分子进入细胞壁后与游离羟基形成氢键，随着含水率增加，会被部分原有的氢键破坏，并与之前进入的水分子形成氢键，在内部形成水分子簇，增大了细胞壁分子链之间的距离，使空隙增多，进而降低木材的弹性模量，且水分会使木材细胞壁主成分逐渐软化，硬度降低。     

木材动态粘弹性的含水率依存性

该文研究了不同含水率平衡态下杉木人工林木材的动态粘弹性质.测定的温度范围为-120~40℃,频率范围为0·5~10Hz.结果表明:①随着含水率增加,木材的贮存模量随温度升高而降低的程度增大.②在测定温度范围内观察到两个力学松弛过程,较高温度域的α力学松弛过程是由低分子量的半纤维素发生玻璃化转变引起的;低温域的β力学松弛过程是基于木材细胞壁无定型区中伯醇羟基的回转取向运动与吸着水分子的回转取向运动两者叠加而成.③力学松弛过程的损耗峰温度随着含水率的增加而降低,随着测量频率的增加而向高温方向移动.④力学松弛过程的表观活化能随着含水率的增加而减小.     

活性对电导法测量木材含水率的影响

电导法测量木材含水率是最简便的测定法，但其精度较低。本文采用直流电桥和交流电桥对活性程度不同的木材直流电阻和交流阻抗进行测量。指出了木材细胞的活性程度对其电阻和阻抗有明显的影响，在相同含水率下，活木和死木的电阻和阻抗也有很大差异。并通过植物的电路模型探讨了活性度对木材含水率测量的影响机理，为改进电导式木材含水率测量仪提供了理论依据。     

利用核磁共振自由感应衰减曲线测定木材含水率

为定量测定木材含水率,以水分子中的质子为探针,利用核磁共振技术探究木材内部水分的变化情况。通过对胡桃木、红橡木和水曲柳解吸过程中,水分变化的核磁共振自由感应衰减曲线（FID）进行分析,发现木材的含水率与核磁共振的FID信号量高度线性相关,相关系数均超过0.99;因此,可以通过建立含水率与核磁共振FID信号的标准曲线实现木材含水率的核磁共振定量测量。同时,可以根据绝干木材的核磁共振FID信号量比较不同材种基本密度的大小。      

木材渗透性的研究

本文研制了木材渗透性测量试验设备,并对我国东北四种常见木材的渗透性进行了测量。①实验证明,该设备结构合理、测量精度高、气密性好、使用方便,可以满足木材渗透性测量要求。②木材渗透性是各向异性的物理特性。四种木材的轴向渗透性均比横向渗透性高,红松和兴安落叶松的径向渗透性比弦向高,山杨和白桦的弦向渗透性比径向高。③根据四种木材不同纹理方向的渗透性测量数据,分析和讨论了影响木材渗透性及其各向异性的机理。     

木材/二氧化硅复合材料的微细构造

为弄清木材/二氧化硅复合材料的微细构造,通过固体膨胀率与增重率的关系、吸湿处理中尺寸变化、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜分析(SEM)及能量色散X射线分析(EDAX)等方法,研究了该复合材料的微观构造特性.结果表明:①木材/二氧化硅复合材料的增重率与含水率成正相关.固体膨胀率随着增重率的增加而增加,弦向固体膨胀率大于径向.尺寸变化率随着增重率的增加而减小.②SEM分析表明,二氧化硅凝胶存在于木材细胞空隙中.EDAX分析表明,气干材、水调湿材制备的木材/二氧化硅复合材料,二氧化硅存在于木材细胞壁中,硅的质量百分含量分别为4.11%、9.22%;饱水材制备的木材/二氧化硅复合材料,二氧化硅存在于细胞壁及细胞腔中,硅的质量百分含量为17.07%.③XRD分析表明,二氧化硅存在于木材细胞壁中,生成的二氧化硅凝胶越多,结晶度越小.      

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。     

水曲柳木材涂饰界面特性的研究

用现代先进的表面分析技术、研究了水曲柳与涂饰材料间界面的特性，从微观上定量表征了渗透性及界面层的化学结构中基本基团的变化，初步揭示了木材分子与涂料分子之间的相互作用，特别是聚氨酯漆和硝基漆与木材的不同作用机理。同时说明了用Ｘ射线光电子能谱仪（ＥＳＣＡ）研究木材涂饰界面的特性，也是一种先进而科学的方法。     

木材中非等温水分迁移的研究

为研究微波真空等高强度干燥过程中,温度梯度对木材中水分迁移的影响程度,该文通过试验测定了封闭马尾松木材试件在短期温度梯度作用下,木材内部温度场和含水率场的分布,含水率梯度与温度梯度比值的大小（dM/dT）及其影响因素. 试验结果表明:在短期温度梯度的作用下,木材内部的水分会从热端向冷端迁移,使冷端的木材含水率高于热端,形成方向相反的温度梯度场和含水率梯度场,且dM/dT在0.9%/℃以下;木材内温度、初始含水率和作用时间是影响dM/dT的重要因素;随着木材温度和初始含水率的增加,木材中的dM/dT越大;随着作用时间的延长,木材中的dM/dT增加.