高温热处理对尾叶桉木材声学振动性能的影响

以N2为保护气体,对尾叶桉(Eucalyptus urophylla)木材进行热处理,热处理温度分别为170、190、210℃,保温时间分别为2、3、4 h,并分析处理前后其声学振动参数(比动弹性模量E/ρ、声辐射品质常数R、声阻抗ω、弹性模量与剪切模量之比E/G等)的变化,结果表明:经适当温度与保温时间的热处理后,尾叶桉处理材的E/ρ、R、E/G可得到不同程度的提高,而其ω则呈下降趋势,使得木材的声学振动性能得到有效改善。其中处理材的E/ρ的最大增幅为12.3%(190℃、2 h),其R的最大增幅为16.7%(210℃、3 h),其E/G的最大增幅为14.2%(210℃、4 h),其ω的最大降幅为6.0%(210℃、4 h)。总体结果表明,当热处理温度为210℃、保温时间为3 h时,尾叶桉木材的振动性能得到较好的改善。     

吸湿循环处理对常用乐器用材声学振动性能的影响

对不同针、阔叶材树种木材进行吸湿循环处理,通过对声学振动性能进行跟踪测试,研究吸湿循环处理对声学振动性能的改良效果,并探讨木材解剖构造的特异性对其声学振动性能改良效果的影响。以4种常用乐器用材泡桐、梓木、杉木和西加云杉为研究对象,制成标准试样250 mm(纵向)×50 mm(径向)×15 mm(弦向),经60℃干燥48 h后,置于25℃、相对湿度60%的环境中平衡,此为1次循环,共循环4次。测量并计算处理前、不同次数循环处理后4种木材声学振动参数的变化,并结合解剖构造进行分析。木材的纤维/管胞长度从大到小依次为西加云杉杉木泡桐梓木。吸湿循环处理后,4种木材比动弹性模量和声辐射阻尼系数均呈增长趋势,其中泡桐的增长率最大,分别为27.95%和44.37%;西加云杉最小分别为3.84%和7.90%。木材的声阻抗变化率,梓木最大为-15.54%,西加云杉最小为-5.75%。试验结果表明:吸湿循环处理前后,梓木的声学振动性能均为最差;吸湿循环处理改善了木材声学振动性能,阔叶材声学振动性能的改善效果优于针叶材,其中泡桐的改善效果最好;吸湿循环处理2次后,木材比动弹性模量和声辐射阻尼系数、声阻抗均达到稳定,继续2次吸湿循环处理后基本保持不变。     

高温热处理落叶松木材尺寸稳定性及结晶度分析表征

对以热处理介质为空气和N2下落叶松木材(热处理温度180～240 ℃,热处理时问4 h)的抗胀缩率(ASE)、结晶度及红外光谱进行测定和表征.结果表明:相同热处理时间下,随着热处理温度的升高,在180～220℃范围内,无论热处理介质是空气或N2时,落叶松木材的ASE值均达60%以上,介质为N2的木材的ASE值低于空气的;红外吸收光谱表明,3 380 cm-1附近-OH基团的伸缩振动强度随着热处理温度的升高而减少且变化显著,1 730 cm-1附近羰基随温度的升高吸收强度降低,相同条件下N2保护下羟基和羰基吸收峰强度高于空气的;落叶松木材在热处理时间相同的情况下,经过不同超高温度的处理后,木材结晶度的变化趋势是先增加、后减小、再增加,结晶度可达65%以上,同等条件下,N2氛围下木材的结晶度高于空气的.     

钢琴用云杉木材吸湿性及尺寸稳定性研究

主要针对钢琴用云杉木材进行了吸湿性及尺寸稳定性研究,通过高温热处理及二次干燥两种工艺分别对木材进行了处理,试验结果表明:两种工艺处理方法可以有效降低木材的吸湿性,提高木材的尺寸稳定性,同时,在温度140℃、时间8 h的条件下进行的高温热处理,云杉木材吸湿性最低、尺寸稳定性最好.     

高温热处理对桃花心木化学性质的影响

热处理是木材加工行业中常用的处理手段之一,可有效提升木材尺寸稳定性及具有防生物侵蚀能力,但在一定程度上也会降低木材的力学性能.热处理导致木材材性变化的根本原因是木材组分含量及其分子结构在热量作用下发生了变化.笔者探索了不同热处理温度下(150,165,180,195和210℃)桃花心木材的化学组分变化.结果表明:经热处...     

热处理对慈竹重组材性能的影响

以丛生竹类的慈竹竹篾为原料,运用不同的热处理温度对其进行高温热处理并压制慈竹重组材,对热处理前后慈竹的化学组分进行分析,并对慈竹重组材的物理力学性能进行测定。研究结果表明,当热处理温度从190℃上升至210℃后,慈竹化学组分和慈竹重组材力学性质出现急剧的变化,保证力学强度的前提下,考虑户外用材的尺寸稳定性及生物耐久性的要求,可选用热处理温度190℃,热处理时间2 h的热处理工艺。     

高温热处理对欧洲云杉和花旗松吸湿特性的影响

研究了高温热处理对欧洲云杉和花旗松平衡含水率及吸湿特性的影响。采用水蒸气作为保护介质,设定160,180,200和220℃4个温度条件下进行高温热处理2 h,以双室温、湿度控制法获得等温吸附曲线,并采用GAB模型拟合,分析高温热处理对木材水蒸气等温吸附曲线线型、平衡含水率、有效比表面积的影响。结果表明:高温热处理可以显著降低2个树种试样的吸湿平衡含水率,处理温度越高,平衡含水率下降值越明显,220℃处理后试样的平衡含水率相较于未处理材的平衡含水率下降可达40%以上;利用GAB吸附模型能够较好地描述高温热处理欧洲云杉木材和花旗松木材的等温吸附过程,等温吸附线拟合度较高(拟合度决定系数均高于0.98)。高温热处理并未改变木材等温吸附线的线型,高温热处理试样和未处理试样均呈现第2类等温吸附曲线特征,但热处理会影响等温吸附曲线斜率;高温热处理后2个树种试样的有效比表面积显著降低,处理温度越高,有效比表面积下降值越明显,且试样高温热处理后比表面积相较于素材的下降比例与平衡含水率受高温热处理的影响相近。本研究可为热处理木材吸湿特性科学评价及实际高温热处理木材生产提供参考。     

变色泡桐木材脱色后组分及热稳定性

[目的]探究脱色伴随的变色泡桐木材材色、组分结构和热稳定性变化特点,旨在为泡桐脱色工艺方法提供科学依据和理论支撑.[方法]以兰考泡桐变色木材为试验材料,通过构建脱色处理体系(过氧化氢H2O2、次氯酸钠NaClO、亚氯酸钠NaClO2为脱色剂,30、50、70℃为温度条件),分析脱色前后样品的色差指标和化学组分变化,采用...     

高温热处理木材吸湿特性

【目的】研究高温热处理对人工林樟子松、杉木、美洲黑杨木材平衡含水率和吸湿特性的影响,为科学评价热处理木材吸湿特性提供理论基础,为人工林木材高附加值利用和实际高温热处理木材生产提供参考。【方法】以水蒸气为保护介质,设定180、200和220 ℃3个温度进行高温热处理,采用双室温、湿度控制法,在25 ℃环境中以8种不同类型饱和盐溶液精确控制水蒸气相对湿度进行等温吸附试验,运用Hailwood-Horrobin模型拟合等温吸附曲线,分析高温热处理对木材水蒸气等温吸附曲线线形、平衡含水率、单层分子吸附水和多层分子吸附水的影响。【结果】 180、200和220 ℃处理后,试样吸湿平衡含水率均值相当于素材含水率均值的80%、70%和50%左右;3个树种素材试样和高温热处理材试样均表现为第2类等温吸附曲线形态特征,Hailwood-Horrobin模型能够较好拟合不同树种素材和高温热处理材等温吸附曲线,不同热处理条件试样等温吸附曲线的拟合度均高于0.980 0,处理温度越高,等温吸附曲线越接近直线;高温热处理后代表含有单位摩尔数吸附位的绝干木材质量参数( W )显著增加,不同相对湿度下高温热处理材的单层分子吸附水和多层分子吸附水含量也随之降低;180、200和 220 ℃处理后,木材试样单层分子吸附水含量相较于素材下降20%、30%和50%左右,高温热处理对多层分子吸附水含量影响规律与之相近;高温热处理后单层分子吸附水、多层分子吸附水和吸附水总量的最大值相较于素材明显下降,且处理温度越高,下降幅度越大。【结论】高温热处理可明显降低3个树种试样的吸湿平衡含水率,且处理温度越高,平衡含水率下降幅度越大;高温热处理会一定程度影响木材等温吸附曲线线形,Hailwood-Horrobin模型可用于描述高温热处理材等温吸附曲线,且拟合度较高;高温热处理可明显降低3个树种试样等温吸附过程单层分子吸附水和多层分子吸附水含量,且处理温度越高影响越明显,单层分子吸附水和多层分子吸附水最大含量均明显降低,进而影响吸附水总量最大值。     

湿热-压缩处理木材的纤维素晶体结构变化

分别采用不同径向压缩率(25%和50%)并结合不同蒸汽处理温度(140、160℃和180℃)对人工林杉木(Cunninghamia lanceolata)进行湿热-压缩处理,然后利用X-射线衍射法(XRD)研究了湿热-压缩处理对木材纤维素微纤丝角、结晶度及微晶宽的影响规律。结果表明:湿热-压缩处理木材纤维素微纤丝角无明显变化,结晶度和微晶宽均增大。结晶度增幅介于28%~38%,不同压缩率和蒸汽处理温度对纤维素结晶度影响无显著差异。随着蒸汽处理温度的增加,微晶宽逐渐增大,在180℃蒸汽处理条件下达到最大值。     

泡桐属木材的微纤丝角和结晶度

8种泡桐木材纤维次生壁S_2层的微纤丝角平均为12.52°;纤维素相对结晶度平均为46.4%。从这两项指标来看,南方泡桐和泡桐(白花泡桐)木材具有较为优良的材质。12年生毛泡桐木材的S_2层微纤丝角由髓往外,随着树龄的增加而角度增大,而纤维素相对结晶度则减少。     

水热处理黄杨木的成分变化分析

以黄杨木为研究对象，采用高温水热处理工艺（温度分别为140、160、180℃，水热处理时间为4 h）对黄杨木进行改性，用色度仪、傅里叶红外光谱仪与X射线衍射仪分别对黄杨木材色及内部化学成分进行测定与表征，分析不同温度对黄杨木材色和化学成分的影响，阐明了水热处理在黄杨木改性方面的优势。分析表明：随着处理温度的增加，黄杨木表面颜色逐渐加深，180℃水热处理能增加黄杨木材色的均匀性；当温度为160℃时，位于1 732 cm^-1处的乙酰基和1 370 cm^-1处的甲烷基团消失，黄杨木中半纤维素最先发生降解；但当温度达到180℃时，在1 057 cm^-1处生成新的表征紫丁香基的特征峰；纤维结晶度随温度的升高呈先增加后降低的趋势，室温、140、160、180℃处理条件下的结晶度分别为45.59%、61.75%、62.80%、30.20%。     

热处理温度与时间对马尾松木材脆性的影响

为评价热处理温度和时间对木材脆性的影响,在170~230℃范围内对马尾松木材进行2~8 h的热处理,并进行静态弯曲试验。结果表明,木材脆性增加的主要原因是其塑性下降;未处理材无脆断现象,而热处理木材在230℃处理6 h及以上时,超过50%的试件发生脆断。处理温度每提高30℃及处理时间从2 h延长到4 h时,对木材脆性变化影响显著。     

桉木高温热处理传热过程的数值模拟与验证

以一步升温、分段升温两种升温方式对20 mm厚巨尾桉（Eucalyptus grandis×E.urophylla）板材分别进行140、160和180℃的高温热处理,分析升温条件对木材温度变化的影响;并采用数值模拟方法求解桉木高温热处理升温过程的三维传热模型,研究其瞬态传热特性,同时对桉木内部温度分布进行预测。结果表明：在高温热处理升温过程中,较低目标温度以及分段升温方式更有助于缩小木材内部的温度梯度。试验验证了数值模拟结果的准确性（误差小于3.0%）,构建的传热模型可用来预测试验条件下任意时刻桉木的中心层温度,为高温热处理工艺的优化提供依据。     

桉树真空热处理材表面性能分析

用真空热处理法对粗皮桉木材进行热处理,处理温度分别为160,180,200,220及240℃,处理时间均为4 h.采用接触角测定法,对素材及不同温度条件下热处理材的接触角及表面自由能进行分析;用傅里叶红外光谱分析法,研究木材在热处理过程中的化学(官能团)变化;用热分析仪分析不同温度条件下木材的热解质量损失率.结果表明:素材的表面自由能(50 mN·m-1)<160℃热处理材的表面自由能(46 mN·m-1)<240℃热处理材的表面自由能(32 mN·m-1).热处理后木材中极性的羰基官能团减少,当热处理温度≤180℃时,木材的质量损失率在1%左右;而热处理温度>180 ℃时,每升高20℃,木材的质量损失率约下降2倍.     

高含水率中温热压新工艺

背景结构人造板常规热压工艺要求热压温度为177—210℃,木刨花含水率2-8%。这主要是根据所使用的酚醛和脲醛树脂的要求确定的,这两种树脂在高温和低木材含水率下才能良好固化。类似的热压工艺条件甚至也用于使用异氰酸酯胶粘剂的工     

热处理对毛白杨木材物理力学性能的影响

采用蒸汽介质,氧气含量控制在2%以下,在热处理箱内对毛白杨木材进行热处理,研究处理温度(170~230℃)和处理时间(时间1~5 h)对毛白杨木材物理力学性能的影响。结果表明,随着处理温度的提高和处理时间的延长,毛白杨木材的抗胀缩率显著提高,但抗弯强度显著降低;热处理后毛白杨木材的抗弯弹性模量提高。     

蒸汽热处理马尾松木材工艺初探

以浙江本地的马尾松为试材,采用自制的小型热处理木材实验装置进行高温热处理木材工艺实验.通过对热处理前后马尾松木材力学性能和尺寸稳定性的比较,探讨了热处理温度、热处理时间以及升温速度对其性能的影响.研究结果表明:热处理温度对热处理马尾松木材的抗弯强度有显著影响,经热处理后的马尾松木材与未处理材相比,其顺纹抗压强度下降了1.823%~11.084%,抗弯强度下降了0.259%~34.451%,体积干缩湿胀率也有所降低.经综合分析并考虑到热源损耗及尺寸稳定性,得出马尾松木材的热处理最佳工艺为:热处理温度190℃,热处理时间2h,升温速度15℃/h     

古建木构件化学组分近红外光谱分析

在材种鉴定的基础上,通过近红外光谱(NIRS)定性分析了建成约600 a的木造古建筑木构件的化学组分,结合木构件化学组分定量分析,与现代木材相比较,探讨了近红外光谱技术评价木构件老化的可行性。结果表明:近红外二阶导数特征性谱带反映了木材纤维素以及半纤维素和木质素的基团信息,而其差谱反映出木构件与对照样化学组分变化。这些光谱特征与传统的化学组分定量分析的结果非常一致:纤维素和半纤维素相对含量减少而木质素相对含量增加,与各种组分谱带差谱的增减相对应。此外,在5 882,5 587和5 464 cm-1等谱带处反映的纤维素结晶和半结晶区的光谱信息,差谱观察到木构件与现代材落叶松之间化学组分的不变或减少,其结果与X射线衍射(XRD)方法获得的木材结晶度分析结果相一致。通过NIRS定性分析木构件化学组分及结晶度变化,接近于现场检测方法,使用便携式NIRS,在古建筑木构件端头裸露部位获取光谱信息,能够实现现场对木材化学组分的无损定性评价。本实验结果也表明,除了常规的红外光谱(FT-IR)、XRD分析技术,NIRS技术对于木构件老化状况的评价是一种有潜力的无损检测方法。     

真空高温热处理对思茅松木材化学成分和颜色的影响

在真空条件下(真空度为0.08MPa),热处理温度分别为160、170、180、190、200℃,热处理时间分别为1、2、3、4h的工艺条件下对思茅松(Pinus kesiya var.langbianensis)木材进行高温热处理,采用CIE L~*a~*b~*法对热处理木材的颜色参数值进行测定与化学分析,并对其失重率进行了分析。研究结果表明:1)在热处理温度200℃、热处理时间4h工艺条件下真空高温热处理思茅松木材,失重率只有2.14%。2)随着热处理温度的升高和处理时间的延长,思茅松木材的明度L~*降低,总体色差△E~*增大;思茅松木材半纤维素和纤维素相对含量降低,木质素相对含量增加。3)细胞壁成分的降解导致了化学成分的改变,使得木材的颜色发生变化。