杨木粉尘云与粉尘层最低着火温度研究

以杨树集成材生产切屑碎料的木质粉尘为研究对象,分析粉尘云着火温度和粉尘层着火温度的影响因素。结果表明:1)在粉尘云浓度227～2273 g/m3范围内,其着火温度随浓度升高呈先降后增的规律;在粒径48～200μm范围内,随粒径增大而提高;2)粉尘层着火温度受粉尘含水率和粉尘层厚度的影响较大,受粒径的影响相对较小。在常规杨树实木加工工况下,粉尘云和粉尘层最低着火的敏感温度分别是415℃和260℃。     

热处理材的铣削加工性能分析

考察热处理对木材机械加工性能的影响,为优化热处理材的加工工艺提供借鉴,在本试验确定的加工参数条件下,对热处理柞木进行了铣削加工。试验结果表明,相比对照材,铣削加工热处理材时刀体的温度更低,在加工过程中排放的较小粒径粉尘的比例增加,热处理材加工面的粗糙度与对照材并没有显著差异。     

杨木清林材树皮率、密度和含水率的研究

以杨木清林材为研究对象,采用树皮率、基本密度和含水率等材性指标对其树皮特性及其影响进行研究。结果表明,树皮体积百分率低于质量百分率,分别为7.73%和10.18%;树皮基本密度明显高于木材部分,分别为0.504 6和0.384 3g/cm~3;树皮含水率显著低于木材部分,分别为99%和134%;树株个体对各项指标均产生显著影响,其中对树皮率影响远高于对基本密度和含水率的影响。     

干燥过程中木材内部含水率检测的X射线扫描方法

以红橡和黑胡桃木材为研究对象,采用X射线扫描方法测量常规热风干燥过程中木材厚度方向含水率分布和平均含水率的可行性。结果表明:采用X射线扫描无损检测方法可以实现干燥过程中同一木材试件含水率分布和平均含水率的动态检测;与称重法含水率测量值相比,在8%～68%的较宽含水率范围内,不论是在高含水率阶段还是在低含水率阶段,采用X射线扫描法测量木材含水率时,都具有较高的测量精度,测量值偏差最大不超过3%;在热风干燥过程中,所有试件含水率的称重法测定值与X射线扫描法测定值之间相关系数的平方都在0.97以上;X射线扫描方法具有扫描速度快、设备费用较低、测量精度高的特点,为木材含水率的动态检测提供了一种很好的技术手段。     

木材蒸汽预处理过程非均匀传热特性的数值模拟研究

对木材蒸汽爆破预处理过程中热量传递规律进行了数值模拟研究,建立了木材蒸汽爆破预处理过程中三维传热数学模型,并通过试验验证了数值模型准确性。模型定量分析了木材初含水率、孔隙率、环境温度对蒸汽爆破预处理过程中传热的影响,结果表明:1)随着初含水率增加,木材升温速率逐渐减小,但当初含水率低于30%,含水率对升温速率的影响不明显;2)随着孔隙率增加,木材升温速率逐渐增加,孔隙率对传热影响大于木材初含水率对传热的影响;3)随着环境温度增加,木材升温速率逐渐增加,环境温度对传热影响弱于木材初含水率及孔隙率对传热的影响。     

松材室干过程中VOCs释放规律研究

木材干燥排放的尾气因含有对环境有害的VOCs而备受关注。以企业实际运行的木材干燥过程为研究对象,采样研究了松材在室干过程中VOCs的释放规律,包括VOCs采样方式、采样时间以及采样点对VOCs释放的影响。结果表明:松材在室干过程中释放醛类及萜烯类等化合物25种,其中甲醛与乙醛浓度高于国标规定的污染物排放浓度限值,苯与丙烯醛浓度低于排放限值;采样40 min测得的VOCs释放量高于采样20 min;不同采样点的VOCs释放量有差别;采样方式对VOCs释放无明显影响。总有机挥发物释放量呈先升高,后降低,再升高的趋势,在含水率为30%左右达到最大。     

微坑型微织构硬质合金表面对木材摩擦特性的影响

【目的】探讨木材含水率、木材切面和纤维方向以及运动速度等因素对木材表面摩擦系数的影响规律,为设计更加合理的木材切削刀具表面织构形式提供参考和指导。【方法】以水曲柳和樟子松为研究对象,在具有不同微坑直径硬质合金表面条件下,研究木材含水率、木材切面和纤维方向以及运动速度等因素对木材表面摩擦系数的影响。【结果】与无微坑表面相比,当微坑直径为60μm、含水率为67%±3%时,在水曲柳表面产生的摩擦系数由0. 151降低到0. 091,降幅为39. 7%,在樟子松表面产生的摩擦系数由0. 241降低到0. 164,降幅为32. 0%。木材径切面上纤维方向差异对表面摩擦系数的影响不大,但在横切面上,微坑直径越小,其表现出的摩擦系数越高。摩擦过程中运动速度对表面摩擦系数的影响与木材中的水分有较大关系,当含水率处于生材状态时,表面摩擦系数随运动速度增大而降低,且微坑型结构表面产生的摩擦系数降幅明显高于无微坑表面,无微坑表面产生的摩擦系数由0. 160降低到0. 134,降幅为16. 3%,微坑直径为60μm时的摩擦系数由0. 124降低到0. 071,降幅为42. 7%。【结论】木材含水率状态对微坑型表面微织构与木材之间的摩擦系数影响较大,木材中自由水的存在有利于降低硬质合金与木材表面之间的摩擦系数。微织构直径越小,其接触角平均变化率越大,表面铺展速度越大,越有利于改善木材/硬质合金摩擦副的状态,使表面间的摩擦系数减小。     

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。     

微波干燥过程中尾巨桉木材含水率变化特性

本研究以5年生尾巨桉(Eucalyptus urophylla×E.grandis)无性系木材为研究对象,采用切片分析法,系统研究了微波干燥过程中木材含水率变化特性。结果表明:微波干燥过程中,含水率随时间的变化曲线在干燥初期0~4 h曲线下降速度较快,4 h以后含水率下降速度减慢曲线趋向平缓;干燥温度、干燥时间和微波辐射功率对木材含水率影响极显著;干燥温度和微波辐射功率对干燥速度影响极显著,木材初含水率对干燥速度影响不显著。     

阔叶树材高速铣削刀具的磨损规律

基于涂层刀具的摩擦学机理,以福建青冈、米槠、泡桐等阔叶树材为代表,进行氮铝钛(TiAlN)涂层刀具高速铣削的试验.通过分析刀具的磨损形式和曲线,探讨刀具的磨损规律.试验结果表明,木材硬度、木材含水率以及不同的铣削方式,对刀具的磨损均会产生一定的影响.     

不同含水率阴香木气味释放分析

【目的】对木材气味进行研究,为解决木材作为室内装饰材料使用时所散发的异味问题提供参考。【方法】以阴香木为研究对象,采用气相色谱-质谱/嗅闻(GC-MS/O)技术对不同含水率下心、边材释放的总挥发性有机化合物(TVOC)和特征气味化合物进行分析,探究含水率对阴香木TVOC和气味释放的影响。【结果】阴香木共释放25种特征气味化合物,其中包括苯(芳香味)、己醛(青草果香)、乙苯(芳香甜味)、苯甲醛(杏仁油味)、辛醛(甜香)、2-乙基-1-己醇(甜花香味)、壬醛(果酸香)和癸醛(柑橘气味) 8种关键特征气味化合物。心、边材在初始含水率70%左右释放的气味物质浓度分别占TVOC的64%和72%,以醇、醛气味化合物为主;随着含水率下降,心、边材释放的气味物质和总气味强度呈下降趋势,果香味类化合物的气味强度在整个含水率下降过程中一直大于其他类化合物;含水率降至30%前,心、边材释放的TVOC和气味物质浓度随含水率变化下降最为显著;含水率降至30%时,心、边释放的气味物质浓度分别降低64%和68%,其所呈现的整体气味强度大大减弱;此后,含水率对心材的影响较小,但边材在含水率继续降至10%时气味物质浓度降低26%,随后几乎不受含水率影响。在整个含水率下降过程中,阴香木边材释放的TVOC远大于心材,其中,心材释放的化合物以芳香烃和酯类为主,边材释放的化合物以醇类和芳香烃类为主,烯烃类化合物在不同含水率下心、边材中的释放量保持稳定,受含水率影响较小。【结论】果香味是阴香木的主要特征气味。阴香木散发的气味物质种类和浓度随含水率下降而降低,整体气味强度也相应减弱。任一含水率下,边材的整体气味强度大于心材。心材在含水率降至纤维饱和点后释放的气味物质逐渐趋于稳定,边材在含水率到达平衡含水率后释放的特征气味化合物和整体气味强度趋于稳定。     

西加云杉木材单宁铁变色因素及防治

为解决西加云杉木材加工中的铁变色问题,研究了西加云杉木材内单宁引发铁变色的因素,并探寻铁变色化学防治方法,为其加工利用提供理论依据。采用CIE-L~*a~*b~*色度体系对西加云杉木材的铁变色现象进行评价,通过控制变量法分别研究木材含水率(40%,60%,80%和饱水状态)、铁离子质量分数(0.01%,0.05%,0.1%,0.5%和1%)、反应温度(25,45,65,85和95℃)及时间(0 min、1 min、5 min、10 min、30 min、1 h、6 h、12 h和24 h)等因素对西加云杉木材表面颜色的影响,并研究了草酸、次磷酸、磷酸二氢钠、乙二胺四乙酸二钠(EDTA·2Na)试剂对西加云杉木材铁变色防治处理的效果。结果表明:以上因素均对西加云杉木材的铁变色有不同程度的影响,其中,铁离子质量分数、反应温度和反应时间等因素都与变色严重程度呈正相关,即铁离子质量分数为0.01%、反应温度为25℃,反应时间为1 min时木材变色程度均最小。当含水率为40%时,变色严重程度相对较低;当含水率高于40%时,变色程度随含水率增加有增大趋势;当含水率为60%左右时,变色程度较为严重;之后,变色程度在一定范围内波动。2%草酸、5%磷酸二氢钠和2%草酸+5%磷酸二氢钠的组合均能有效防治铁变色;3%草酸对消除铁变色有一定效果,当加入0.5%EDTA·2Na螯合剂时效果更优,为避免返色,应选择3%草酸+0.5%EDTA·2Na药剂进行除色处理。当铁离子质量分数较低时,可通过降低木材含水率、避免高温及长时间接触来减轻铁变色现象;通过对其加工表面喷涂2%草酸、5%磷酸二氢钠或2%草酸+5%磷酸二氢钠试剂组合可以有效预防木材铁变色;对于已经发生铁变色的木材,可采用3%草酸配合0.5%EDTA·2Na进行涂刷处理,消除已产生的变色。     

采用低温蒸汽热源远红外线干燥木材新工艺投产应用

木材干燥是木材加工生产的主要环节,是合理、有效地使用木材,改进木材制品的质量和提高木材利用率的重要措施。今年我厂为了适应生产的需要,在学习抚顺木材一厂蒸汽远红外干燥经验的基础上,设计一种采用低温蒸汽热源远红外线干燥木材的新型干燥室。仅用一个多月的时间,就建成四洞干燥室,在设计和试验过程中,对加热面积、保温、排湿、涂料以及干燥工艺都做了改进。经过生产实验,证明这种新型木材干燥室效果良好,干燥椴木60×120×4000mm 板材,初含水率为100—120%,最终含水率达到8—12%,干燥周期为96小时;初含水率为50%的相同规     

高温炭化处理对木材平衡含水率的影响规律

本文在160~220℃范围内,对人工林马尾松木材进行了高温炭化处理,并研究了处理温度和处理时间对木材平衡含水率的影响规律。结果表明:随着炭化温度的提高,木材的平衡含水率降低,当炭化温度为160℃、180℃、200℃、220℃时,马尾松木材的平衡含水率分别为7.18%、6.84%、6.25%和4.88%,与对照材相比,其平衡含水率分别降低了16.81%、20.83%、27.60%和43.53%;随着炭化时间的延长,木材的平衡含水率逐渐降低,当炭化时间为1 h、2 h、3 h、4 h时,马尾松木材的平衡含水率分别为7.01%、6.83%、6.48%和6.25%,与未处理材相比,其平衡含水率分别降低了18.82%、20.89%、24.92%和27.60%。     

一种电子式全量程木材含水率测试仪

介绍了一种新研制的电子式全量程木材含水率测试仪的基本结构、测试原理与使用方法,并对其测量精度和测量误差进行了系统分析。结果表明:新研制的含水率测试仪可以实现全量程木材含水率的快速测量,并具有较高的测量精度;与现有电阻式和感应式含水率测试仪相比,新含水率测试仪具有更高的测量精度和更小的测量误差,特别是对于含水率40%以上木材的检测,新含水率测试仪更具有优势;在0~140%的含水率变化范围内,其测试结果的绝对偏差范围为2%~5%,且绝对偏差波动小;新含水率测试仪测量误差是由木材的非均质特性造成的,在实际生产过程中,可以通过合理取样有效减少测量误差,提高测量精度。     

木材含水率测量方法概述

1电阻法电阻法也称电导法。固态物质中如有水分就会影响其导电性能,木材含水率在5%～25%范围内时,木材电阻的对数与水分之间几乎成直线关系,利用这一性质,可以通过测量两电极间的电阻值,再经查表获得木材的含水率。电阻法使用简便,但受温度影响大,测得的是局部含水率而不是平均含水率,且由于木材含水率分布的不均匀性,将产生测量误差。电阻法的测量精确范围一般在5%～25%,木材含水率在25%以上时非线性影响严重。因电阻法电路设计简单,操作方便,故目前市场上有许多测湿仪采用此法。2电容法电容器的电容量与两极板间的介质介电常数ε成正比关…     

枫香地板坯料的干燥工艺

研究了枫香地板坯料的干燥上艺,并研究了三种不同原木径级对干燥速度和干燥质量的影响。试验中把枫木按原木径级分为30cm以上(A级),20～30cm(B级),小于20cm(C级),采用常规干燥工艺,对比三种研究对象的干燥速度和干燥质量。结果表明:枫香木材在含水率40%～50%阶段极易发生扭曲变形和开裂。采用文中的干燥工艺,25mm枫香地板坯料从初含水率79.57%到终含水率13.85%,干燥周期为376h(15.7d),干燥质量满足实木地板加工要求。枫香木材径级的大小对干燥速度没有显著影响,但C级干燥质量与A、B级有显著差异。     

杨木和杉木横纹抗拉强度的含水率依存性

木材横纹抗拉强度是其能够高效利用的重要指标之一。为了研究含水率对木材横纹抗拉强度的影响,并计算12%含水率时的理论横纹抗拉强度值,采用饱和盐溶液调湿法,在0%～100%相对湿度范围内,测定了人工林杨木和杉木在8个平衡含水率条件下的横纹抗拉强度。结果表明:在任一含水率条件下,杨木和杉木均表现为径向抗拉强度最大,弦向最小;在任一纹理方向上,杨木的横纹抗拉强度均高于杉木,表明木材的横纹抗拉强度与解剖构造(木射线、年轮方向)及木材密度有关。随着含水率的增加,木材横纹抗拉强度及单位含水率的横纹抗拉强度呈现下降趋势,这与水分对木材细胞壁的塑化作用及其存在状态有关。当含水率为12%时,杨木在径向和弦向的理论横纹抗拉强度分别为8.3和4.0 MPa,杉木在径向和弦向的理论横纹抗拉强度分别为4.4和2.9 MPa。两树种横纹受拉时的容许应力为0.91～2.86 MPa。该研究结果为人工林杨木和杉木在干燥、木结构设计、弯曲加工等工艺环节提供了基础数据。     

初始含水率对SiO2溶胶在两种木材中渗透性的影响

采用两种粒径（30 nm和150 nm）的SiO2溶胶真空浸渍不同含水率（绝干、气干、调湿）的欧洲赤松和南方松边材,比较其24 h内吸液率变化规律和24 h增重率,并通过质量法分析硅溶胶处理材轴向SiO2的浓度梯度,从而考察处理材的初始含水率对SiO2溶胶在木材中渗透性的影响。研究结果表明：（1）两种木材均在绝干状态下吸液率最低,30 nm硅溶胶在气干状态下吸液率最高,而150 nm硅溶胶在调湿状态下吸液率最高。（2）初始含水率对增重率的影响与吸液率不同,30 nm硅溶胶在调湿状态下浸渍木材的增重率低于绝干状态,欧洲赤松气干状态的增重率最高。（3）初始含水率对试材中整体SiO2量的影响与增重率结果基本一致,欧洲赤松中SiO2轴向分布梯度远高于南方松,其渗透的均匀性较差。     

木材干燥过程含水率和温度变化的数学模型及技术研究

木材干燥时的含水率和温度在很大程度上影响着木材的质量,所以,在干燥过程中如果能够准确掌握木材的含水率和温度变化对提高木材质量有着重要的意义。《木材干燥实用技术》(化学工业出版社,艾沐野编著),本书主要介绍了常规木材干燥的实用技术,包括常规木材干燥的干燥介质、干燥设备、干燥工艺、干燥生产操作与管理、干燥质量检查及出现问题的原因,并介绍了小径级原木锯材的干燥问题、某些进口木材的干燥基准选择和确定以及其他几种干燥方法。