提高缺陷原木出材率的锯解工艺措施

作者结合实践经验,从四个方面论述了如何提高缺陷原木出材率的锯解工艺措施,对锯解操作工作有一定的指导意义。     

原木等级及径级对规格材质量及出材率的影响

选用不同径级和质量等级的兴安落叶松原木,采用毛板下锯法和四面下锯法加工规格材,并检测分析了不同等级规格材的出材率。结果表明,原木径级在26～28cm时,规格材出材率较高;原木的等级与径级,及下锯法与原木径级交互因素,对规格材的出材率有显著的影响。要提高规格材出材率,应根据规格材尺寸优化匹配各因素。     

桉木单板出材率与价值影响因子研究

以4个品种的10个6年生桉树无性系为材料,进行立木生长性状调查、原木外观形质检测和单板质量等级划分,运用方差分析、相关分析及多元回归分析,系统地对单板出材率与价值影响因子进行研究。结果表明：4个品种的无性系单板材以尾巨桉无性系价值最高。无性系间立木生长性状存在极显著差异,其中树皮厚度差异最大。单板外观缺陷中的节子,尤其死节（孔洞）、裂缝是降低单板质量等级的主要因子。材积、弯曲度和尖削度是影响单板出材率与价值的主要因子。建立的单板出材率、单段原木价值和单位材积价值预测模型,对指导生产经营具有一定的意义。     

碱性亚硫酸盐预处理对桉木酶解糖化的影响

为提高按木原料的酶解糖化效果,采用碱性亚硫酸盐对桉木原料进行预处理,并对预处理所得样品进行纤维素酶酶解糖化.通过测定酶解液中的葡萄糖、木糖得率,探讨预处理条件对产糖得率的影响.结果表明:随着蒸煮温度的升高,NaOH用量的增大,桉木酶解液中木糖、葡萄糖得率明显增大;随着Na2SO3用量的增大,保温时间的延长,酶解液中木糖、葡萄糖得率先增大后减小.最佳预处理条件为:蒸煮最高温度170℃,保温时间3h,NaOH用量3％,Na2SO3用量10％.此时,酶解木糖、葡萄糖得率分别可达15.37％和60.79％,比未经处理的1.73％和12.33％提高了7.88倍和3.93倍.     

超声波辅助类芬顿预处理增强桉木酶解效果

为克服传统芬顿体系用于预处理存在的问题,构建了超声波辅助载铁沸石类芬顿(UZF)体系,并采用单因素法,确定UZF预处理桉木的较优条件,即H₂O₂用量4%、超声波功率240 W、处理时间90 min,在此条件下,桉木粉酶解产生的还原糖高达(435.12±7.69) mg/g。通过组成成分分析,以及傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)表征,探究了UZF预处理增强桉木酶解效率的机理,分析了UZF预处理前后桉木样品的主要成分及基团、结晶性能和表面微观结构的变化,结果表明：预处理去除了更多木质素和半纤维素,使纤维素的无定形区破坏程度加大,木粉表面孔洞变多且更为粗糙。载铁沸石具有一定的循环使用性能,在循环使用4次后,仍能达到未处理桉木粉还原糖产量的1.87倍。     

锯解最小薄板厚度为3 mm的MJ3210型木工跑车带锯机的研制

多年来,我国木材工业中锯割各种原木和板材的木工跑车带锯机,基本采用的是用轻轨作跑车的导轨,再靠摩擦轮传动变速,使跑车作进退往复运动来锯割木材,其存在着摩擦传动结构复杂,轻轨作导轨的直线度差等缺陷,目前对跑车带锯机的改造技术仅为应用变速箱改造进料装置或应用微机控制摇尺装置,这些技术主要是针对大型跑车带锯机.     

桉木热磨与高温热水协同预处理对酶解效果的影响及工艺优化

为提高桉木原料的酶解糖化效果,降低原料处理成本,采用热磨与高温热水法联合对桉木原料进行预处理,并对高温热水预处理后样品进行纤维素酶酶解糖化。通过对预处理液和酶解液中木糖和葡萄糖得率的测定,来研究预处理条件对糖得率的影响。以预处理液和酶解液中的总糖得率作为预处理工艺条件的评价指标,得到最优的预处理条件为:预处理温度180℃、保温时间40 min、固液比1∶20(g∶mL)。在此条件下,桉木热磨后原料经预处理、酶解后总木糖得率为11.78%,木糖的转化率为82.67%;总葡萄糖得率为36.33%,葡萄糖的转化率为78.90%。采用傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)等分析预处理样的理化特性,结果表明:桉木原料热磨后颗粒变小,呈丝状,纤维形态和表面结构基本不变;而高温热水预处理后物料的纤维结构松散、碎化,断裂明显,改善了纤维素酶的可及度,提高了酶解效率。     

微波预处理对桉木化机浆性能的影响

通过微波、水浴两种加热方式下浸渍木片吸液量的比较,探究了微波对桉木渗透性的影响,结果显示:在其它浸渍条件(NaOH质量分数4%,木片质量分数20%)相同的情况下,木片浸渍时,经微波加热后其吸液量较水浴加热显著提高,微波处理5 min即可达到水浴处理45 min的吸液量,大大提高了浸渍效率。将微波用于化学机械法制浆的预浸渍阶段,经微波处理所得纸浆二段漂白白度最高可达68.9%(ISO),较汽蒸保温提高3～6个百分点;在加拿大游离度为305 mL时,微波处理浆的抗张指数可达19 N·m/g,撕裂指数可达2.15 mN·m^2/g,耐破指数达0.8 kPa·m^2/g,分别比汽蒸处理样高3 N·m/g、0.2 mN·m^2/g和0.1 kPa·m^2/g。     

木构件锯切功率的影响因素试验研究

木构件锯切的影响因素很多且复杂,较难进行准确的测定评价。本研究选取木构件的锯切转速、圆锯片齿形、齿数、木构件材料作为试验因素,探究其对锯切性能的影响规律。基于多因素正交试验分析方法,采用直观分析法综合探究转速1 000、2 000、3 000 r/min,圆锯片平齿、梯平齿、左右齿,齿数60、96、120,云杉、纤维板、重组竹对木构件锯切性能的影响,以木构件锯切功率作为木构件锯切性能的评价指标,进行多组试验分析,确定不同材料下木构件最佳锯切方案。结果表明：1）各个试验因素对锯切过程最大功率消耗影响的主次顺序依次是：圆锯片转速、试件材料、圆锯片齿数、圆锯片齿形。锯切云杉的较优工艺为转速1 000 r/min、齿数60个、平齿形;2）锯切纤维板的较优工艺为转速1 000 r/min、齿数96个、梯平齿形;3）锯切重组竹的较优工艺为转速2 000 r/min、齿数60个,梯平齿形。     

基于正交试验的桉木最佳气干方式

为探索桉木的最佳气干方式,以5年生巨尾桉广林9号（Eucalyptus grandis×E. urophylla GLGU9）锯材为材料,采用正交试验,分析堆积高度、堆积方式和堆积场地对桉木气干速率及干燥质量的影响。结果表明,最佳气干方式为堆积高度为2 m,采用隔条堆积法,堆积地点为阳光棚;采用该方法,桉木锯材从初含水率120%气干至30%共需28天,含水率下降速率为3.12%/d。堆积方式是影响气干速率最显著的因素。该研究可为企业合理安排生产和提高生产效率提供参考。     

渗透剂对桉木化学机械法制浆性能的影响

研究了不同渗透剂对桉木化学机械法制浆性能的影响,结果表明:不同类型的渗透剂对桉木浸渍性能的影响差异较大,其中磺化琥珀酸二辛酯钠盐类渗透剂S4对桉木浸渍性能改善程度最高,渗透剂用量为0.4%时,可以使木片的吸液量和Na OH吸收率分别比对照样提高7.34%和9.97%。渗透剂对桉木化学机械浆的性能影响如下:浸渍段添加0.4%渗透剂S4,制取加拿大游离度(CSF)为300 m L的纸浆,可以使磨浆电耗降低10%以上,浆中的细小组分减少9个百分点以上,纤维束减少46%;纸浆的抗张强度、耐破强度及撕裂强度均有不同程度的提高,可分别提高11.4%、14.3%和15.6%,但对纸浆的白度无明显影响。     

染色工艺对桉木单板上染率的影响探究

为改善桉树单板材色,用酸性橙为染色试剂对漂白弦切桉木单板进行染色,选取NaCl质量分数、酸性助剂质量分数、染料质量分数、染色温度和染色时间为工艺参数,进行桉木单板染色试验和上染率测定。结果表明:在本试验条件下,染料最佳质量分数为0.01%、NaCl最佳质量分数为0.2%、酸性助剂最佳质量分数为0.1%、最佳时间为4h、最佳染色温度的为70℃,此时,桉木单板的上染率最好。     

桉木三组分在高温热水预处理及酶解糖化中的规律研究

为优化桉木高温热水预处理的工艺条件,用傅立叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)等手段分析预处理渣的理化特性。结果表明,最佳的预处理条件为:预处理温度180℃,时间20 min,绝干木粉与水1∶20(g∶mL)。此条件下,预处理液中木糖、葡萄糖的转化率分别为81.93%和2.21%。桉木木粉经最优条件预处理后,大部分半纤维素被水解;纤维素的相对结晶度基本不变;碳水化合物的结构变的松散,纹孔膜破裂,纤维碎片增多,极大的提高了后续纤维素酶的可及度。对最优条件下预处理渣的进一步酶解:发现葡萄糖的转化率高达80.52%,比未经预处理直接酶解提高3.63倍。对酶解残渣的进一步分析可知,桉木原料87.12%的酸不溶木质素可在酶解残渣中得到回收,这有利于木质素的综合利用。     

蒸汽热处理对桉木物理力学性能的影响

为研究桉木制备实木地板的可行性,以桉木为研究对象,采用水蒸汽为加热介质,分别在150℃、170℃、190℃、200℃、210℃下热处理1.5 h、3 h、4.5 h、6 h,分析蒸汽热处理温度和时间对木材的干缩率、湿胀率和抗弯性能的影响。试验结果表明：与素材相比,蒸汽热处理后木材干缩率、湿胀率均不同幅度下降,降幅分别在0.7%～54.6%、1.1%～60.1%区间,尺寸稳定性得到明显改善;同时,热处理材的抗弯强度不同幅度下降,降幅在3.2%～59.4%之间,抗弯弹性模量有不同幅提高,增幅在7.0%～52.7%之间。     

不同桉木化学机械法制浆性能的研究

研究了尾巨桉、巨尾桉、尾叶桉、蓝桉及小叶桉这5种桉木的材性特征及其预处理-碱性过氧化氢化学机械浆(P-RC APMP)制浆性能。结果表明:5种桉木的综纤维素质量分数在77.96%~81.36%之间,小叶桉最高,巨尾桉最低;木质素质量分数在23.18%~26.62%之间,尾叶桉的最高,巨尾桉最低;纤维平均长度在755~785μm之间,差异较小。采用P-RC APMP制浆方法,在H2O2用量5%,Na OH用量4.5%浸渍条件下,小叶桉的制浆得率最高,达86.7%,巨尾桉最低,仅为84.2%;在相同加拿大游离度(300 m L CSF)下,蓝桉浆的强度性能和光学性能最优,纸浆的抗张强度和白度分别达30.13(N·m)/g和82.5%(ISO),且所需磨浆电耗最低,仅1 188 k Wh/t,巨尾桉浆的强度性能和光学性能最差,纸浆的抗张强度和白度分别为16.9(N·m)/g和73.8%(ISO),且所需磨浆电耗最高,约为1 370 k Wh/t。     

下锯法对落叶松规格材出材率及质量的影响

分别采用毛板下锯法(SDR技术)和四面下锯法,进行兴安落叶松规格材锯解加工的试验研究.结果表明,四面下锯法加工规格材的出材率较高,且高等级规格材的得率亦高.通过分析对比两种下锯法加工规格材的优缺点,为规格材的工业化锯解加工提供技术依据.     

多轮定向酶解木聚糖制备木低聚糖的研究

研究了多轮定向酶解未水解木聚糖的低聚糖组成、得率、适宜的用酶量及重复利用未水解底物的次数。结果表明 ,随着轮数的增加 ,木聚糖被降解的难度越来越大 ,而且木低聚糖的组成、平均聚合度也发生变化。采用逐步加大用酶量同时适当缩短酶解时间的方法 ,不仅能够获得较高的木低聚糖得率 ,而且可以改善酶解液的澄清度。但在实际生产中 ,重复利用未水解木聚糖的轮数应以 2～ 3轮为宜     

锯剖法对阔叶木锯材变形的影响

为探寻较佳的原木锯解和锯材再剖方法,有效控制锯材变形,提高木材利用率,选用3种下锯方法进行荷木原木的锯解,及欧洲榉木锯材的再剖试验.锯材的变形情况表明,针对中等径级原木,在锯解时采用两面下锯法较优;进 行锯材宽度再剖时,宜先制成斜切板或弦切板再做剖分;进行厚度再剖时,最好先锯解为径切板.