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。     

过热蒸汽干燥对50 mm 厚柳杉锯材质量及微观构造的影响1）

对50 mm厚柳杉锯材进行过热蒸汽干燥试验,对干燥后锯材的终含水率、残余干燥应力及干燥缺陷等干燥质量指标进行统计与分析,并使用扫描电镜进行观察,分析过热蒸汽干燥对木材微观构造的影响。结果表明,柳杉锯材过热蒸汽干燥后的终含水率、厚度含水率偏差、残余干燥应力以及顺弯翘曲率、横弯翘曲率和扭曲率等均能达到锯材干燥质量国家标准规定的一级指标要求,翘曲达到干燥质量二级指标要求;柳杉锯材过热蒸汽干燥质量为二级的合格率为90．32％。通过观察干燥后柳杉木材的微观构造,发现大量纹孔破裂、纹孔膜脱落,导致木材内孔隙增加,表明过热蒸汽干燥会提高木材的渗透性,进而提高木材干燥速率。     

过热蒸汽干燥对50mm厚柳杉锯材质量及微观构造的影响

对50 mm厚柳杉锯材进行过热蒸汽干燥试验,对干燥后锯材的终含水率、残余干燥应力及干燥缺陷等干燥质量指标进行统计与分析,并使用扫描电镜进行观察,分析过热蒸汽干燥对木材微观构造的影响。结果表明,柳杉锯材过热蒸汽干燥后的终含水率、厚度含水率偏差、残余干燥应力以及顺弯翘曲率、横弯翘曲率和扭曲率等均能达到锯材干燥质量国家标准规定的一级指标要求,翘曲达到干燥质量二级指标要求;柳杉锯材过热蒸汽干燥质量为二级的合格率为90.32%。通过观察干燥后柳杉木材的微观构造,发现大量纹孔破裂、纹孔膜脱落,导致木材内孔隙增加,表明过热蒸汽干燥会提高木材的渗透性,进而提高木材干燥速率。     

黑木相思木材干燥特性及干燥工艺制定

  目的  为获得黑木相思Acacia melanoxylon木材的干燥特性,编制合理干燥基准,从而促进其实际开发和利用。  方法  采用百度试验法研究黑木相思木材的干燥特性,参照百度试验干燥缺陷等级拟定木材干燥初终期条件,依据锯材干燥质量检测结果对黑木相思锯材常规干燥工艺进行系统优化试验,并制定25 mm厚黑木相思锯材的干燥基准。  结果  黑木相思木材的干燥缺陷主要为初期开裂和扭曲变形,其次为截面变形,无内裂产生。从干燥速度看,黑木相思属于中等易干材。木材含水率15%时的气干密度为0.620 g·cm?3,属于中等范畴。采用优化制定的干燥基准对25 mm厚黑木相思锯材进行常规干燥后,木材含水率从110.40%干至8.42%,干燥周期为268.0 h (11.2 d),整个干燥过程中干燥速率比较稳定,平均为0.38%·h?1。  结论  黑木相思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锯材干燥质量二级要求。本研究制定的黑木相思锯材干燥工艺可为实际干燥生产过程提供科学依据。图2表6参25     

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。     

杨木锯材间歇加热常规干燥过程中的含水率和应力变化

为了研究间歇加热干燥对干燥应力的缓解作用及不同间歇率(非加热阶段与循环周期之比)对干燥过程的影响,以24 h为1个循环周期,设定0、33％、66％3种间歇率对杨木锯材进行常规干燥.采用分层切片及图像解析等方法分析不同间歇加热干燥过程中的分层含水率、干燥速率、弹性应变的变化趋势以及干燥质量.结果表明:间歇加热干燥方式在减少加热时间的同时,平均干燥速率比理论值提高28.9％、44.12％.间歇加热干燥过程中含水率梯度随间歇率的增加而变小,木材内部水分下降趋于一致,干燥应力减小,3种间歇加热干燥锯材均达到二级标准.当含水率为92.8％～60.0％,选取间歇率为33％干燥处理;当含水率为60.0％～30.0％,选取间歇率为66％干燥处理;含水率30.0％以下,选取间歇率为0干燥处理的干燥效果最好.     

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。     

木材干燥过程中含水率空间分布融合方法的研究

选取杨木作为试材,有效避免了以往木材干燥过程中出现的木材含水率检测点数量有限,不能连续全面地描述木材含水率分布状态的问题,使用选择离散点数据的方法,再应用粒子群算法优化支持向量机算法、支持向量机预测算法、最小二乘法非线性拟合方法以及进行空间数据预测来比较算法预测能力,然后把木材干燥过程中的材堆模型模拟成长方体并建立空间模型,应用PSO优化的SVM算法对X坐标轴建立函数模型进行验证。通过数据分析比较可得:基于PSO优化SVM算法在针对同一试材上空间离散木材含水率采集数据进行空间数据预测仿真出的连续含水率曲线误差最小,仿真曲线逼近真实含水率分布曲线。     

龙眼平衡含水率及其模型的研究

龙眼的平衡含水率是研究龙眼干燥和在眼干贮藏的重要参数，应用静态法对龙眼进行了不同温度和相对湿度条件下的解吸和吸湿平衡含水主的测定试验，分析了温度和相对湿度对龙眼平衡含水率的影响。比较了不同的平衡含水流率模型对实验数据的拟合精度，发现Ｈａｌｓｅｙ模型较适合于描述龙眼的平衡含水率曲线。     

提高烘干法检测木材含水率精度的方法

板材常规干燥前通常将其两端锯截的含水率试片利用烘干法估算其含水率,估算值对木材干燥工艺制定及过程控制非常重要。以胡桃楸(Juglans mandshurica Maxim.)木材试件为试验对象,对含水率在试件纵向及横向的分布规律、试片平均含水率的计算公式、试件含水率估算值与实测值的差异进行了讨论。结果表明：(1)在木材纵向,试片的含水率与锯截位置显著相关,试片间距越大,含水率差异越显著;(2)各试片的含水率分布规律具有一致性,含水率由髓心沿弦向、径向降低。含水率等高线与试件的年轮走向趋势一致;(3)以小木块质量作为权重计算的试片平均含水率与算术平均法计算结果仅相差0.1%左右。该方法适合精度要求更高、板材尺寸大、水分分布不均时使用;(4)试件的含水率估算值比实际值大3%左右,可以使用锋利的切割工具、降低含水率试片的干燥温度以及使用在线装置及时称质量等方法优化试验操作来减小误差。     

吸湿范围内木材含水率对渗透性影响的研究

本文研究了我国东北四种常见木材在吸湿范围內含水率对渗透性影响的变化规律,得出了变化规律的数学模型,从木材与水分作用关系阐述了含水率对木材渗透性影响的机理。结果表明:①在吸湿范围内,木材渗透性与含水率成二次函数关系;②木材含水率在吸湿范围内,横向渗透性存在极值点;③木材纹孔膜上微孔的数目与半径随含水率的提高而减小。     

东北次生林主要树种生材含水率及木材酸碱性质的研究

本文阐述东北次生林水曲柳、胡桃楸、柞木、白桦、糠椴、小叶杨等六种木材下列项目的测定与研究:1.生材含水率;2.新伐材pH值与存放时间的关系;3.木材的pH值及其在树干上的分布;4.木材的总游离酸。 次生林是由原始林经过人为和自然因子的多次反复作用以后所形成的一种森林类型。我国次生林的面积分布很广,约占森林总面积的64％,因此全面了解次生林木材的某些性质对国民经济建设和木材加工工艺均有着重要的意义。 生材含水率(绝对含水率)是指新伐材中水分的重量与木材绝干重量的百分率。生材含水率的数值在木材加工企业设计、成材及单板干燥以及木材运输等方面均是重要的     

间歇微波干燥过程中木材内含水率动态分布规律

为研究微波干燥过程中木材内部的含水率动态分布规律,以红橡和南方松木材为研究对象,采用无损检测的X射线扫描方法,揭示间歇微波干燥过程中木材内部含水率分布的动态变化规律。结果表明:微波干燥的绝大部分时间内,木材厚度方向存在着整体性内高外低的含水率梯度场;随着干燥过程的进行,木材内部水分更趋均匀,当木材平均含水率在10%以下时,木材内水分分布非常均匀;在整个微波干燥过程中,木材内部虽然发现了部分内层含水率低于外层的情况,但并未出现与常规干燥相反的含水率梯度。     

基于SVM的木材纤维饱和点近区段含水率预测模型研究

[目的]研究木材纤维饱和点近区段含水率预测模型。[方法]电阻法测量木材纤维饱和点近区段含水率会出现测量值突然偏离真值的现象,即出现测量“盲点”。在研究检测原理的基础上,提出利用支持向量机方法对已测木材含水率、温度和湿度数据进行训练建模,通过模型预测得出纤维饱和点近区段含水率数值。[结果]支持向量机方法建立的模型能够预测木材纤维饱和点近区段含水率数值,模型泛化能力强,预测精度高,而且只需要少量样本数据就可以实现预测,很好地解决了电阻法在测量过程中的“盲点”问题。[结论]支持向量机预测模型提高了木材干燥过程中全量程含水率的检测精度,对木材干燥过程的含水率建模具有一定研究意义。     

30 mm厚斜叶桉锯材常规间歇干燥基准

  目的  产自澳大利亚的斜叶桉木材渗透性极低,常规干燥过程中极易开裂、皱缩,难以保证质量。本研究在常规干燥工艺中引入间歇处理,制定常规间歇干燥基准,缩短斜叶桉锯材干燥时间的同时提升其干燥质量。  方法  采用100 ℃试验法测定斜叶桉木材干燥缺陷等级,拟定干燥初终期条件。结合Keylwerth研究,用图表法得到初步常规干燥基准,干燥30 mm厚斜叶桉锯材。根据干燥初期锯材表面的皱缩程度,设置间歇处理,修订原基准。依据GB/T 6491—2012《锯材干燥质量》,从含水率梯度、弯曲、开裂程度、皱缩等方面评价锯材干燥质量。  结果  本研究中斜叶桉试件平均基本密度为（558 ± 21） kg/m3。综合弦切和径切试件测得的缺陷等级,评定斜叶桉木材干燥缺陷等级为初期开裂4级,内裂5级和截面变形5级。据此拟定30 mm厚斜叶桉锯材常规干燥基准的初始温度为46 ℃,初期干湿球温差为1.5 ℃,后期最高温度为67 ℃。干燥过程中试件平均含水率为37.7%、34.4%和24.4%时,观察到严重皱缩,做了3次间歇处理,处理时长分别为16、8和8 h。试件从61.0%的平均初含水率干燥到10.8%的终含水率,共耗时20 d,平均干燥速率为0.10%/h。试件厚度方向含水率偏差为0.70%,可见干燥缺陷指标中顺弯、翘弯、扭曲、纵裂、内裂均达到一级标准,但试件横弯和皱缩较严重,仅能达到三级标准。  结论  100 ℃试验法表明:由皱缩导致的截面变形为斜叶桉木材最为严重的干燥缺陷,且径切板的皱缩程度要大于弦切板。在依据100 ℃试验制定的初步干燥基准中加入间歇处理,能够较为有效地缓解和抑制皱缩。本研究中干燥的30 mm厚斜叶桉锯材仍然存在少量皱缩,未达到GB/T 6491—2012中锯材干燥质量二级指标。但是,干燥时间比传统的大气干燥 + 常规干燥的联合干燥方式减少约90%,且干燥质量有所提高。本研究推荐的常规间歇干燥基准可为斜叶桉锯材的实际应用提供科学依据。      

食用菌平衡含水率模型的拟合研究

采用静态法测定了食用菌在20,30,40,50℃四个温度下,全相对湿度范围内的吸湿平衡含水率,以及相对湿度范围在0～85％内的解吸平衡含水率。以平均相对误差和标准差为评价指标,对Modified-Henderson,Chung-Pfost,Modified-Halsey,Modified-Oswin四个模型和平衡含水率测定曲线进行了拟合研究,得到了描述食用菌吸湿和解吸平衡含水率曲线的模型,并对吸湿和解吸所产生的滞后现象进行了分析研究,为食用菌干燥和贮藏提供依据。     

成品烟丝平衡含水率预测模型研究

采用静态称重法对4个牌号的成品烟丝在50％～80％的相对湿度范围内,分别测定了12、16、20、24、28、32、36℃时的平衡含水率,得到各牌号烟丝的吸湿特性曲线,通过非线性回归进行统计分析评价4个常用的平衡含水率数学模型对测定数据的拟合效果。结果表明,ModifyHalsey模型对4个牌号成品烟丝的平衡含水率预测效果最好（R^2〉0．980）,利用拟合的模型做出的烟丝等平衡含水率温湿图,在贮丝温湿度调节及贮丝房空调节能运行方面具有广泛的应用价值。     

木材微波干燥工艺的研究

前言 木材微波干燥是六十年代发展起来的一门木材特种干燥技术。我国是从一九七四年开始进行这方面的研究和推广工作的。并取得了一定的成绩。 微波干燥具有整体同时加热,加热均匀,速度快,对含水率较高的木材或部位能选择性加热,有自动平衡含水率的作用;干燥周期短,质量好,热效率高,对复杂形状的木材也能均匀加热等独特的优点。     

金中都水关遗址木结构含水率及其影响因素

【目的】金中都水关遗址现存的木结构面临腐朽的威胁,含水率是决定木材是否发生腐朽的关键因素,研究水关遗址木结构自身的含水率情况以及影响因素,旨在为金中都水关遗址木结构以及同类型地下木结构的保护和修缮提供依据和参考。【方法】于2021年9月26日检测木结构不同位置的木材含水率,监测2021年9月-2022年9月全年木结构不同位置木材、土壤含水率及环境温湿度变化,探测地下水,进行木材在土壤中平衡含水率实验等。汇总所得数据,分析影响木结构含水率的因素及其影响作用。【结果】遗址木结构露出地面的部分,含水率处于14.6%～23.6%;遗址木结构埋在土壤中的部分,含水率处于30.0%～183.3%;空气温度、湿度全年变化范围分别为13～24℃、27.0%～80.0%,受四季影响明显;遗址土壤含水率在1.5%～18.0%之间,深度越大,土壤含水率越高;地下水水位低于遗址过水道地面10.0 m以上;遗址木材在土壤中的平衡含水率与土壤含水率线性正相关,决定系数达到0.939 9。【结论】遗址木结构露出地面的部分,含水率处于木材腐朽发展停止的范围,含水率变化主要受空气的四季温湿度变化影响;遗址木结构埋在土壤...     

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。