干燥过程中木材内部孔隙度变化的初步研究

该文采用一种全新的方法———分形理论来描述干燥过程中,木材内部孔隙度的变化情况.实验以银杏和板栗为试材,采用连续升温干燥的方法,并建立了不同干燥温度下木材重量和尺寸之间的双对数关系,计算得出木材内部孔隙度的分形维数.结果表明:木材内部孔隙度的分形维数是定量反映干燥过程中木材内部孔隙复杂程度新的有效指标.木材内部孔隙度分形维数的变化与干燥温度和木材含水率的变化相对应,随着干燥温度的升高,两种试材含水率逐渐降低,内部孔隙度的分形维数均逐渐增大,内部孔隙的复杂程度也增大.当干燥温度从20℃到100℃,试材从气干状态(含水率14%)到绝干状态,银杏木材内部孔隙度的分形维数变化在2.1057～2.8757之间,板栗的维数变化在2.0080～2.9238之间.板栗木材内部孔隙度的分形维数变化范围要比银杏大,说明在干燥过程中板栗内部孔隙变化的复杂程度要比银杏大,干燥银杏木材比干燥板栗木材相对容易,产生干燥缺陷的可能小于板栗.     

经抽提处理后兴安落叶松木材超微构造变化的研究

用扫描电子显微镜对经苯醇混合液（体积比为２：１）和１％碳酸氢钠（ＨａＨＣＯ３）水溶液抽提处理的兴安落叶松木材超微构造进行了观察，并研究了木材经后超微构造发生的一特殊变化。经苯醇混俣液抽提处理的兴安落叶松心材，由于其抽提物质的聚集，在细胞腔壁及纹孔上的出现瘤状物。苯醇混合液和碳酸氢钠水溶液抽提处理兴安落叶松木材均可使其闭塞纹孔打开，但两种抽提处理木材的闭塞纹孔打开的形态和位置不同。这主要是由于两种抽     

苹果木材的超微构造及其皱缩

本文在观察苹果木材超微构造的基础上，分析了苹果木材在构造上容易发生皱缩的原因，同时观察了苹果木皱缩材组织结构的变化，验证了皱缩机理；分析了温度和含水率对苹果木材基本皱缩条件的影响。     

马占相思木材超微构造及其皱缩

本文在观察马占相思木材超微构造的基础上，分析了马占相思木材在构造上容易发生皱缩的原因。同时观察了马占相思雏缩材组织结构的变化。验证了皱缩机理；分析了温度和含水率对马占相思木材基本雏缩条件的影响。     

桉树木材干燥过程曲线的研究

该文以25mm及50mm厚桉树为研究对象,分别在140、160和180℃下热压干燥,研究其干燥过程曲线,包括含水率随时间的变化曲线,干燥速度随时间的变化曲线.结果表明,桉树人工林的热压干燥为先等速而后减速干燥,等速和减速干燥转折点的含水率为51.29%,干燥速度随板的厚度的增加而减慢,随温度的升高而加快.     

木材干燥过程中热质迁移交互作用的研究

本文应用不可逆过程热力学研究木材干燥过程中的热质迁移现象，从中得到结论：木材中的湿度梯度和温度梯度在引起物质流的同时、产生热分子压力效应亦可引起热流的交叉作用．由此提示：在建立热流宏观规律时，应考虑热分子压力效应对热传导的影响     

长白落叶松人工林木材构造计算机视觉分析的研究

应用计算机视觉技术对长白落叶松人工林木材解剖特下及其材性变异规律进行分析，建立了木材解剖特征计算机视觉分析系统，提出了适合木材解剖牲的图象处理分析方法。对木材解剖特征灰度图象的二值化处理过程中，最佳阈值的判定与选择、图象质量的改善等提出了具体的实现方法。测量了长白落叶松人工林木材分子的几何尺寸，如管胞的径向和弦向外径和内径，管胞的壁厚，以及生长轮内木材的胞壁率等，并对管胞分子的边缘进行检测。得出了     

微波干燥过程中木材内蒸汽压力与温度的变化特性

该研究利用T型聚四氟乙烯连接装置将温度传感器和压力传感器与被干材内部的待测点相连,实现了微波干燥过程中对木材内部同一点温度、蒸汽压力的同步测定.主要分析了木材内温度、蒸汽压力在微波场中的变化特性及其相互关系,并对温度、蒸汽压力的变化与微波干燥中出现的内裂、炭化等干燥缺陷的相关性进行了初步探讨.研究结果表明, 木材在微波干燥过程中,温度的变化大致分为3个阶段:快速升温段,恒温段和后期升温段;微波辐射功率增高,升温速度加快,恒温段温度提高,恒温段时间缩短;微波辐射功率提高,木材内部蒸汽压力上升速度相应加快,压力峰值也相应变大,最大压力值保持的时间变短.压力上升速度伴随着温升速度的加快而加快,当温度升高到恒温段时,压力也同时达到最大值.内裂通常出现在木材干燥恒温段初期,主要由于高含水率木材内部过高的蒸汽压力造成;炭化通常出现在木材干燥后期,主要由于低含水率木材高温点的介电特性造成.      

木材干燥过程的Elman神经网络模型研究

[目的]研究木材干燥过程的Elman神经网络模型。[方法]在人工神经网络理论的基础上,选用Elman神经网络建立木材干燥过程模型。针对木材干燥过程的特点,Elman神经网络利用木材干燥过程材堆的温度、湿度以及对应的木材含水率建立模型。[结果]通过实际干燥过程数据对模型的准确度进行验证,结果表明Elman神经网络利用少量数据就可以建立模型,并且模型预测精度高,对数据的联想记忆和优化能力强。[结论]Elman神经网络建立的木材干燥过程模型准确,对于提高木材干燥过程的控制水平具有重要研究意义。     

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。     

神经网络在木材干燥过程中建模的应用

针对木材干燥过程的非线性特性,以及环境因素对木材干燥过程的干扰,造成木材干燥建模困难的问题,通过对神经网络的非线性、并行结构,学习、推理和多变量处理能力的研究,以干燥窑的加热阀开度、喷湿阀开度、排潮阀开度3个控制信号作为输入量,以窑内温度、湿度2个量作为输出量,利用时延神经网络和动态递归神经网络分别建立了木材干燥过程中的温湿度控制模型和木材干燥基准模型.并通过干燥实验进行网络训练和测试.结果表明:时延神经网络建立的木材干燥温湿度模型和干燥基准模型比动态递归神经网络的误差小、网络输出接近于真实值,能够较好的逼近实际系统.     

兴安落叶松木材阿拉伯半乳聚糖微观分布的初步研究

应用相位差显微检测技术,聚乙二醇400作为脱水固定剂,结合木材经典化学分析,研究了兴安落叶松(Larix gmelinii Rupr.)木材中阿拉伯半乳聚糖的微观分布。结果表明:阿拉伯半乳聚糖在心材部位的含量为8.73％,而在边材部位为5.75％;阿拉伯半乳聚糖主要分布于早材和晚材管胞的细胞腔内,少量存在于射线薄壁细胞和泌脂细胞内,而在细胞间隙没有发现这种多糖。     

木材细胞壁的超微构造与气凝胶型木材的制备原理

阐述了木材细胞壁的化学组成、超微构造及壁层结构.根据木材细胞壁的结构,气凝胶型木材的制备主要包括3个步骤:木材细胞壁S3层的破坏;木材细胞壁的膨化;超临界干燥.通过对木材细胞壁的超微构造的分析,从原理上对气凝胶型木材制备的各个步骤进行了简要的叙述.     

真空热处理日本落叶松木材化学性质的变化

为了揭示真空热处理对日本落叶松Larix kaempferi木材的作用机制,以日本落叶松木材为研究对象,分别在160,180,200,220和240℃的条件下对木材进行真空-常压热处理4 h。采用X射线衍射法研究了热处理对木材结晶性能的影响;利用傅里叶红外光谱、固体核磁共振和电子自旋共振分析了木材在热处理过程中化学基团和表面自由基的变化。结果表明:经真空度为0.05~0.09 MPa联合常压热处理后,木材纤维素结晶度的变化趋势为先增大,后减小,再增大。未处理材结晶度为36.21%,热处理温度为160,180,200,220和240℃时,木材的结晶度分别为43.56%,46.26%,32.09%,32.66%和37.97%。随着热处理温度的升高,木材中羰基官能团减少,热处理过程中木材半纤维素发生降解脱除乙酰基,酚型木素结构单元增多,醚化木质素结构单元减少。热处理前后木材表面自由基类型未发生改变,随着热处理温度的升高,木材表面自由基的数量增加。真空热处理对半纤维素与木质素产生了不同程度的影响,对纤维素的影响相对较小,通过对不同热处理条件下日本落叶松木材化学性质的分析,进一步阐释了真空热处理对木材的作用机制。图3表2参23     

微波真空干燥过程中木材内部的温度分布

该文以马尾松木材为研究对象,对微波真空干燥过程中木材内部的温度分布进行了研究.结果表明:在一定的辐射功率（160 kW/m3）和厚度（60 mm）范围内,木材内的温度分布比较均匀,基本不呈现出整体性的温度梯度;在干燥的后期,木材内温度分布的局部不均匀性有加大的趋势;在微波真空干燥过程中,木材内部的温度差是由于微波场和湿木材本身不同部位介电特性的差异引起的,这种不均匀性以局部的形式存在于木材中.      

木材细胞壁超微构造的形成、表征及变化规律

细胞壁是木材的实体物质,细胞壁超微构造因纤维素大分子链复杂的排列方式而具有多样性。微纤丝和结晶区均属木材细胞壁的超微构造,其形成、表征及变化规律的研究取得了很多进展。从微纤丝和结晶区的生物形成、微纤丝角和结晶度的表征方法、微纤丝角和结晶度在木材径向及轴向上的变化规律和少数树种中微晶形态变化特点,以及细胞壁超微构造与细胞形态的相关关系进行了综述,提出微纤丝取向形成机制的研究,细胞壁各层厚度累积的过程,以及纤维素微晶形态在木材生长过程中的变化规律研究将成为新的研究热点,以期为基于细胞壁微纤丝角、结晶度和微晶形态来进行多性状的综合遗传改良和早期良种选育等提供重要的科学依据。     

高温高压蒸汽干燥过程中木材的收缩应力特征

该研究利用新开发的耐热、耐压应力传感器，采用夹具束缚试件在干燥过程中的收缩变形，考察了高温高压蒸汽条件下，伴随试件干燥过程的收缩应力发生、发展特征及粘弹性特性，旨在为探索减少木材干燥缺陷和内部残留应力的高温快速干燥工艺条件提供理论基础和科学依据.该文着重探讨了100℃以上的高温高压过热蒸汽条件下，试件从饱水到全干状态或明显开裂为止，收缩应力的连续测定方法，并对其径向和弦向收缩应力的发生发展特征进行了初步探讨.研究结果表明，在高温热处理(相对湿度为0)过程中，径向的收缩应力相当大，约为弦向的2倍；而在其他相对湿度条件下，情况却相反，相对湿度60%、80%条件下，弦向的收缩应力反而变得比径向大.试件在180℃的高温高压过热蒸汽干燥过程中，随着相对湿度的增加，收缩应力明显下降，应力得到有效抑制.即使在相对湿度100%的高温条件下干燥，木材仍然存在收缩应力.      

木材微波真空干燥过程的数学模拟

该研究根据微波真空干燥过程中木材内部水分和热量的迁移机理,建立了木材微波真空干燥的数学模型,并通过试验对该模型进行了验证。结果表明:木材的微波真空干燥过程可以分为3个阶段,即快速升温加速干燥段（Ⅰ）、恒温恒速干燥段（Ⅱ）和后期升温减速干燥段（Ⅲ）,且恒温恒速干燥段在整个干燥过程中所占的比例较大;该模型能较好地模拟木材在微波真空干燥过程中的温度和含水率的变化规律,其模拟精度较高,模拟值与试验值之间相关系数的平方在0.9以上,且含水率变化规律的模拟精度高于温度变化规律的模拟精度。