过热蒸汽处理对马尾松木材干燥质量的影响

采用过热蒸汽对马尾松锯材进行干燥处理,研究干燥条件对木材颜色、厚度含水率偏差和脱脂效果的影响。结果表明:过热蒸汽干燥对木材颜色影响不显著;试材厚度含水率偏差小于1%:木材内部的松脂排出至木材表面或固着在其内部,可以达到干燥和脱脂的双重目的。     

过热蒸汽温度对马尾松干燥速率和力学性能的影响（英文）

以常压过热蒸汽为干燥介质,对马尾松板材进行干燥处理。研究了过热蒸汽温度对马尾松木材干燥速率、力学性能、尺寸稳定性和微观结构的影响规律。结果表明:过热蒸汽干燥可以有效提高马尾松板材的干燥速率,增大板材的弹性模量及静曲强度,一定程度上影响了板材的尺寸稳定性。随着过热蒸汽由120℃升至130,140和150℃,干燥速率显著从014%/min增大至018,019,020%/min,其显著水平为99%。除150℃处理试件表现出大量的內裂和最低的力学强度外,当过热蒸汽温度分别为120,130和140℃时,静曲强度分别增加了2990,3259和3787 MPa,弹性模量分别增加了2 275,901和780 MPa。与常规干燥材相较,过热蒸汽处理材表现出更强的吸水能力,在120℃时获得的最大弦向、径向和体积膨胀率分别显著增加了2089%,1918%和4026%,而150℃处理材各向尺寸分别降低了2051%,1258%和1610%。从微观结构观察发现,过热蒸汽处理试件出现了大量破裂的纹孔膜及树脂重新分布后的树脂道间隙。     

过热蒸汽预处理对50 mm厚杨木锯材常规干燥的影响

【目的】采用过热蒸汽预处理杨木锯材后进行常规干燥,探究过热蒸汽预处理对杨木锯材干燥速率、干燥质量和干燥时间的影响,以期提高杨木锯材干燥速率、缩短干燥周期、降低干燥能耗,为杨木锯材的高附加值利用提供技术依据。【方法】采用温度为110、120和125℃的过热蒸汽对初含水率100%~150%、规格900 mm×120 mm×50 mm(轴向×弦向×径向)的杨木锯材预处理5 h,之后进行常规干燥,分析过热蒸汽预处理对锯材含水率、应力、外观质量以及后期常规干燥速率的影响,依据国家标准对过热蒸汽预处理及未处理材常规干燥后的干燥质量进行评价。【结果】1)过热蒸汽预处理结果表明:预处理温度从110℃增加到125℃时,锯材含水率下降比例从59.26%增加到77.11%,含水率在较短时间内大幅度降低并接近木材纤维饱和点;预处理后锯材的残余应力较大,在2.71%~7.75%之间;锯材顺弯、横弯、翘曲和扭曲指标的干燥质量等级均为一级;锯材皱缩比例在25.00%~36.96%之间。2)常规干燥结果表明:经110、120和125℃过热蒸汽预处理后,锯材常规干燥速率较未处理材分别增大7.97%、16.23%和78.42%;从含水率和应力方面分析,过热蒸汽预处理材常规干燥后的干燥均匀度和厚度上的含水率偏差指标质量等级均达到一级,终含水率指标的质量等级为二级;锯材预处理过程中产生的残余应力在常规干燥过程中被释放,常规干燥后残余应力指标质量等级为二级;从外观干燥质量分析,预处理材常规干燥后的顺弯、横弯、翘曲和扭曲指标质量等级均达到一级;锯材在过热蒸汽预处理过程中产生的皱缩在常规干燥过程中部分得到恢复,常规干燥后锯材皱缩比例分别降低至28.60%、9.09%和15.00%。3)总干燥时间分析结果表明:与未处理材的常规干燥相比,110、120和125℃过热蒸汽预处理材的总干燥时间分别缩短了24.96%、44.22%和67.24%。【结论】过热蒸汽预处理可以显著降低杨木锯材的含水率,并提高杨木锯材常规干燥的干燥速率,缩短干燥时间。综合考虑杨木锯材干燥质量和干燥效率,50 mm厚杨木锯材过热蒸汽预处理温度以120℃较好。     

柳杉锯材过热蒸汽干燥与常规干燥的比较

【目的】比较柳杉锯材过热蒸汽干燥与常规干燥后锯材的干燥质量、微观构造和力学性能,探讨过热蒸汽干燥柳杉锯材的适用性,为柳杉木材的高附加值利用、降低加工过程能耗、提高生产效率提供依据。【方法】分别进行过热蒸汽干燥和常规干燥试验,依国家标准对干燥质量和力学性能进行检测,并通过扫描电镜观察分析不同干燥条件下木材微观构造的变化。【结果】50 mm厚柳杉锯材过热蒸汽干燥的干燥周期为110 h,平均干燥速率为1.18%·h-1;而常规干燥的干燥周期为193 h,平均干燥速率为0.64%·h-1。从含水率和应力方面分析,过热蒸汽干燥锯材在终含水率、厚度上含水率偏差以及残余干燥应力指标上的干燥质量等级为一级,常规干燥锯材在厚度上含水率偏差和残余干燥应力指标上的干燥质量等级为一级,终含水率指标的质量等级为二级,2种干燥方法锯材在含水率分布和残余干燥应力方面无显著差别;从外观干燥缺陷质量方面分析,过热蒸汽干燥锯材在顺弯、横弯和扭曲指标上的干燥质量等级为一级,翘弯指标的质量等级为二级,常规干燥锯材的可见干燥缺陷质量指标等级均达到一级。力学性能方面,过热蒸汽干燥锯材的抗弯弹性模量均值为5 508.37 MPa,略高于常规干燥锯材均值(5 237.52 MPa);过热蒸汽干燥锯材的抗弯强度均值为32.35 MPa,略低于常规干燥锯材均值(34.13 MPa)。对干燥锯材微观构造进行观察发现,过热蒸汽干燥后木材的纹孔膜破裂及脱落的数量和程度大于常规干燥,因此可增加水分的迁移途径,提高木材的渗透性,从而使干燥速率显著提高。【结论】干燥方法对锯材干燥速率具有极其显著的影响,过热蒸汽干燥比常规干燥的干燥周期缩短43%,干燥速率提高84%;干燥质量和力学性质方面,除终含水率和翘弯翘曲度外,2种干燥方法的干燥质量无显著差别;过热蒸汽干燥锯材的孔隙度大于常规干燥是造成过热蒸汽干燥速率显著提升的原因之一。总体分析,过热蒸汽干燥柳杉锯材质量可满足木制品对于干燥质量的要求。     

汽蒸及热压温度对马尾松材树脂分布影响

马尾松是含脂较高的树种,而树脂对马尾松木材利用有不利影响.结合汽蒸及热压干燥对马尾松进行脱脂处理,结果发现不同树干高度的马尾松锯材在汽蒸2.5 h及1400℃热压处理后,树脂含量由内向外分层含脂率基本呈逐渐增加趋势,其值分别为3.87%、3.90%和4.23%;而脱脂率基本呈递减的趋势,对应的值分剐为12.53%、11.80%和4.00%.     

初含水率对白橡锯材热压干燥特性的影响

以白橡锯材为研究对象,采用平板热压机对其进行干燥处理,系统研究了初含水率对木材温变特性、干燥速率、干缩特性、干燥缺陷和微观构造的影响规律,探明白橡锯材的热压干燥特性。结果表明:热压干燥是一种高效快速的干燥方法,将初含水率为14%~75%的木材在温度为140℃、压力为0.1MPa的条件下干燥到2%以下终了含水率仅需120~210 min,木材干燥速率随着初含水率的增加而增加;初含水率较高的木材在热压后会产生严重内裂和皱缩缺陷,当木材初含水率降至15%以下时,热压后无内裂缺陷产生,截面变形也明显减小;随着初含水率的增加,木材厚度干缩系数呈增加趋势,而宽度干缩系数则呈下降趋势。通过观察木材的横切面微观结构发现,高初含水率试件的内裂沿木射线生成,其早材大管孔部位可观察到明显压缩。     

速生杨木常规-过热蒸汽干燥特性研究

以20 mm厚速生杨木锯材为研究对象,采用连续常压过热蒸汽干燥和常规-过热蒸汽联合干燥两种方法对其进行干燥处理,系统研究了干燥方法和条件对杨木锯材干燥特性的影响规律。结果表明,过热蒸汽干燥的温度及含水率变化可分为三个阶段,联合干燥时间较常规干燥缩短2.5~3倍,能显著提高干燥速率;联合干燥质量均可达到锯材干燥一级标准,采用常规-过热蒸汽联合干燥方法可以实现杨木锯材的快速高效干燥处理。     

间歇和连续微波干燥对木材内蒸汽压力与温度变化的影响

对间歇和连续微波干燥过程中木材内部温度、蒸汽压力的变化以及二者相互关系进行探索.结果表明:木材在连续微波干燥过程中,温度的变化大致分为快速升温段、恒温段和后期升温段;微波辐射功率增加,升温速度加快,恒温段温度提高,时间缩短;内裂通常在高含水率木材高功率连续加热时出现;在木材温度上升到100℃之后,适当减少微波功率输入,或采用间歇输入微波能的方法可有效避免内裂的发生;炭化通常出现在木材干燥后期.适当控制木材中含水率,避免过低,减少微波能输入或采用间歇输入微波能的方法,可有效防止木材炭化.     

高温高湿处理对樟子松脱脂率及微观结构的影响

探讨高温高湿处理过程中人工林樟子松木材的含水率和脱脂率的变化规律,并通过生物光学显微镜和扫描电子显微镜观察其树脂道、纹孔及薄壁组织等微观结构的变化。研究发现:高温高湿处理后樟子松试材的干燥周期由33 h缩短至18 h,平均脱脂速率由0.057%/h提升至0.151%/h,干燥后试材厚度上含脂率梯度由0.84%降至0.31%;相比常规干燥,经高温高湿处理后的樟子松试材树脂道发生破坏,细胞壁、纹孔塞和纹孔膜出现裂纹,这些结构变化均有利于水分和树脂的排出。     

湿热蒸汽处理木质材料温度动态监测研究

作为一种替代溴甲烷熏蒸木材的技术,湿热蒸汽处理具有突出的环保性。试验通过智能换热站提供湿热蒸汽,设计了钢材框架悬挂耐高温气囊的试验装置,对原木、樟子松拼板、樟子松锯材和单板层积材进行湿热蒸汽处理,并对木材内部升温进行动态监测。利用温度记录仪收集了各温度监测点4 h内的温度实时数据,以及耐高温气囊内部的环境温度实时数据,对湿热蒸汽环境下木质材料不同位置的升温过程进行比较分析,结果表明:木质材料与湿热蒸汽的接触面积是影响其升温速率的关键因素;较大尺寸的木质材料升温速率更高;人造板材与天然木材升温速率基本相同。     

马尾松锯材热压干燥工艺的研究

对马尾松锯材热压干燥工艺进行试验研究,结果表明,规格为300mm×100mm×22mm的马尾松锯材的最佳热压干燥工艺为:汽蒸处理3h,压板温度为180℃,压板压力为0.2MPa,呼吸间隔为60s。在此条件下,马尾松锯材含水率从80％降至8％仅需22min左右,而影响其干燥速度的主要因素是压板温度,其次是汽蒸处理时间,压板压力影响最小。经热压干燥的马尾松锯材,表面密度均比内部密度大,最大值增加了8.2％。硬度比气干材增加了789～2849N,为气干材的1.3～2倍。厚度收缩系数为0.291％～0.428％,比气干材的值大0.246％;而宽度的收缩系数为0.113％～0.245％。比气干材的干缩系数小。除材色略有加深外,未出现其它明显的干燥缺陷。     

人工林柚木间伐材过热蒸汽干燥工艺研究

为获得高效节能的柚木干燥工艺,以人工林柚木间伐材为研究对象,系统研究了不同过热蒸汽温度（110、120、130、140℃）对柚木锯材干燥过程中的传热、传质速率及干燥质量的影响规律,获得柚木过热蒸汽干燥预热恒湿应力释放、慢速升温恒速干燥及减速升温减速干燥三个不同阶段的临界干燥温度,分别为110、130℃和120℃。研发了分段梯度控温的柚木过热蒸汽干燥工艺,并进行工厂中试研究。结果表明：使用过热蒸汽干燥能有效提高人工林柚木间伐材的干燥质量,缩短生产周期并降低生产成本。     

40mm厚杉木锯材高温干燥工艺研究

对40 mm厚杉木锯材制定两个高温干燥工艺并进行试验研究,检测和分析干燥周期、干燥速率、锯材干燥质量等指标。干燥工艺I采用高温湿空气进行干燥;干燥工艺II在干燥前期高含水率阶段采用过热蒸汽条件,干燥后期低含水率阶段采用高温湿空气进行干燥。结果显示:两个干燥工艺在各阶段的干燥速率差异明显,干燥前期工艺II的干燥速率为1.30%/h,较工艺I低约37.2%;但干燥后期工艺II的干燥速率为1.89%/h,较工艺I高约70.27%。干燥工艺II可以有效避免锯材内裂的发生,干燥质量满足GB/T 6491—2012《锯材干燥质量》二级材的指标要求,干燥效率提高。     

40 mm厚杉木锯材高温干燥工艺研究

对40 mm厚杉木锯材制定两个高温干燥工艺并进行试验研究,检测和分析干燥周期、干燥速率、锯材干燥质量等指标。干燥工艺I采用高温湿空气进行干燥;干燥工艺II在干燥前期高含水率阶段采用过热蒸汽条件,干燥后期低含水率阶段采用高温湿空气进行干燥。结果显示:两个干燥工艺在各阶段的干燥速率差异明显,干燥前期工艺II的干燥速率为1.30%/h,较工艺I低约37.2%;但干燥后期工艺II的干燥速率为1.89%/h,较工艺I高约70.27%。干燥工艺II可以有效避免锯材内裂的发生,干燥质量满足GB/T 6491—2012《锯材干燥质量》二级材的指标要求,干燥效率提高。     

马尾松锯材干燥中试研究

进行马尾松锯材干燥中级试验,验证中试干燥基准的正确性,为制定合理的适于实际生产的马尾松干燥工艺提供依据。应用生产中广泛使用的强制气流循环普通干燥窑,在给定的中试干燥基准下对马尾松锯材实施干燥中试试验,并按照国家标准(GB/T 6491—1999)进行干燥质量评定。试验结果表明:锯材的平均终含水率为3.55%;厚度含水率偏差为2.01%;应力指标4.5%;平均顺弯度为0.39%,横弯度为0.18%;翘弯度为1.36%;扭曲度为0.46%;纵裂度为0.77%;截面收缩率为0.89%;无内裂。干燥至含水率12%时所用时间为106h(4.4d)。马尾松锯材总体干燥质量良好,达到木制品生产对马尾松干燥质量的要求。     

樟子松高温湿热处理干燥特性和脱脂研究

采用高温湿热饱和蒸汽对人工林樟子松进行处理,探讨了含水率和含脂率的变化规律。结果表明:樟子松在高温湿热处理过程中脱脂率和脱脂速度与温度和含水率有关。对比常规干燥处理可以发现,高温湿热处理的脱脂速度约为常规干燥的2.58倍,脱脂率约1.41倍;经高温湿热处理后的木材沿厚度方向上含脂率和含水率分布较均匀,脱脂效果更好。     

木材真空-浮压干燥特性的试验研究

以马尾松为试验材料 ,首先分别以过热蒸汽和空气作为干燥介质 ,在预热阶段通过对木材内部温度场和含水率变化的测定 ,探讨了木材真空 -浮压干燥预热阶段的特性 ;然后 ,通过对干燥介质条件与干燥速率之间影响关系的研究 ,总结出木材真空 -浮压干燥的特性。结果表明 :真空 -浮压干燥预热阶段进行得非常迅速 ,同时其表面水分的凝结量也较空气干燥大 ;木材的浮压干燥速率随着干燥介质温度的增加、绝对压力的减小和浮动频率的加大而增加。上述因素中对干燥速率影响程度从大到小的排列顺序为 :介质温度 (T) >压力浮动频率 (Hz) >绝对压力 (P)     

木材脱脂研究现状分析

有脂木材未进行脱脂处理会造成树脂渗出,从而影响木制品的油漆性能,因此木材脱脂技术在木材工业中起着重要作用。本文通过对比分析有脂材的脱脂方法得知:1)目前研究最多的脱脂方法是高温汽蒸法与碱液法,前者应用较成熟,后者脱脂率较高;2)脱脂研究最多的树种是松科的马尾松与兴安落叶松,而柏木脱脂研究稀少。根据现有的脱脂工艺研究基础与柏木结构特征,本文提出了柏木脱脂研究的若干建议,以期为其提供参考。     

马尾松木材材性特点及加工利用研究

马尾松是我国松属树种中地理分布最广的一种,也是南方的造林先锋树种和主要用材树种。文中从物理力学性能、纤维特性以及渗透性等方面论述了马尾松木材材性特点,介绍了马尾松木材干燥及脱脂处理技术、木材蓝变及其防治方法,总结了马尾松木材在实木利用、人造板生产等领域的应用现状,展望了马尾松木材加工利用的发展前景。     

马尾松速生材的表面强化工艺研究

对马尾松速生材汽蒸预处理后,热压干燥至一定的中间含水率,再用不同的树脂进行表面强化改性处理.考虑到汽蒸处理时间、热压温度、压力、涂胶前木材的含水率、胶的种类、涂胶量对木材的横纹抗压强度(全部)、表面硬度及耐磨性等质量指标有不同的影响,分别以它们为单一质量评价指标进行分析,最后综合各因素评选出了相应的最佳工艺.