马尾松木材在高温干燥中的水分扩散性

对马尾松木材在高温干燥过程中的水分非稳态扩散进行了研究 ,结果表明当含水率高于纤维饱和点时 ,水分扩散系数随含水率的降低而增加 ;当含水率低于纤维饱和点时 ,水分扩散系数随含水率的下降而减少。马尾松木材的径向扩散系数大于弦向扩散系数。随着温度的升高和相对湿度的降低 ,木材的横向水分扩散系数增大     

竹材热压干燥过程中的水分扩散研究

采用非稳态法测定龙竹竹材热压干燥过程中的水分扩散系数,并探讨了温度对水分扩散系数的影响.结果表明:干燥温度越高,干燥各阶段水分扩散系数及平均水分扩散系数也越大;初始高含水率阶段,随含水率逐渐降低,水分扩散系数呈逐步增加趋势,在纤维饱和点附近时达最大值;随后,随含水率逐渐降低呈逐步减少趋势.     

基于非稳态法测定木材水分扩散系数

锯材在纤维饱和点以下干燥时,水分的迁移过程主要是以非稳态扩散形式进行的,非稳态扩散指木材内部的水流通量和含水率梯度随时间和空间而变化。为了给木材干燥提供依据,采用非稳态法在一定的试验条件下测定了木材的水分扩散系数,探讨了不同材种、干燥介质温度、初始含水率、纹理方向对扩散系数的影响。结果表明:扩散系数与树种有一定的关系,通过比较,樟子松的扩散系数为7.06×10~(-6)cm~2/s,杨树的扩散系数为9.61×10~(-6)cm~2/s,杨树的扩散系数大于樟子松的扩散系数;在纤维饱和点以下,初始含水率30%时樟子松的木材水分扩散系数为7.54×10~(-6)cm~2/s,25%时为7.06×10~(-6)cm~2/s,20%时为6.61×10-6cm~2/s,15%时为6.37×10~(-6)cm~2/s,初始含水率越高,水分扩散系数越大;在相同条件下,干燥介质的温度为90℃、80℃、70℃、60℃、50℃时,对应的樟子松木材水分扩散系数分别为8.04×10~(-6)cm~2/s、7.32×10-6cm~2/s、6.63×10~(-6)cm~2/s、5.94×10~(-6)cm~2/s、4.91×10~(-6)cm~2/s,扩散系数随着温度的升高而增大;在不同的纹理方向,木材水分扩散系数不同,樟子松纵向、径向、弦向的扩散系数分别为7.06×10~(-6)cm~2/s、3.63×10-6cm~2/s、2.14×10~(-6)cm~2/s,由大到小依次为纵向、径向、弦向。     

分析单板干燥规律 完善单板干燥机的设计

１ 木材含水特性及单板干燥规律 木材中所含的水分可分为两部分。一部分存在于木纤维中，称为吸附水；当木纤维吸附水达到饱和后，再多余的水就存在于细胞腔中，这种水称自由水。当吸附水刚刚达到饱和，而无自由水时，木材的含水率称为临界含水率。不同树种的临界含水率各不相同，一般都在２５％～３５％之间。临界含水率是影响木材物理、力学性质的临界线。试验证明，当木材含水率小于临界含水率时，木材强度也随之明显变化：含水率越低，木材强度越高；反之，木材强度越低。单板干燥的目的就是通过加热方式，强制蒸发掉单板中的水分，降低…     

白橡热压干燥材等温吸湿特性研究

以白橡热压干燥材为研究对象,利用动态水分吸附仪研究了不同热压温度干燥处理后白橡木材和未处理对照材的等温吸湿特性,并采用H-H模型拟合;分析热压干燥对木材吸湿特性的降低机理。结果表明:白橡木材等温吸湿线皆为IUPAC Ⅱ型等温吸湿线。在任意相对湿度下,热压干燥材平衡含水率均明显低于对照材,且热压温度越高,平衡含水率降低越明显。H-H模型对白橡木材等温吸湿数据表现出良好的拟合效果。单分子层和多分子层含水率降低共同作用使得热压干燥材吸湿性降低,且相对湿度越高,多分子层水的减少对吸湿性的降低作用越大。与对照材相比,热压干燥材(140、150 ℃和160 ℃)的纤维饱和点推测值分别降低8.89%、11.76%和13.62%。白橡热压干燥材吸湿性降低机理主要为游离羟基等亲水基团含量减少和细胞壁刚度增加等。     

超声波预处理对桉木干燥时间的影响

以巨尾桉(Eucalyptus grandis×E.urophylla)木材为试材,在功率为340 W,频率为25和59 k Hz的条件下,分别进行30、60和90 min的超声波预处理,对比分析超声波预处理对桉木干燥时间的影响。结果表明,试材的干燥速率和水分扩散系数,均随超声波频率提高、预处理时间增加而增大;尤其当含水率在纤维饱和点以上时,超声波预处理对试材干燥时间的缩短效果更明显。     

基于LFNMR的木材干燥过程中水分状态变化

【目的】基于低场核磁共振技术考察木材干燥过程中水分的横向弛豫特性,以阐释干燥时木材中水分状态的变化机制,为木材干燥及水分处理提供理论依据及数据支持。【方法】以20 mm(L)×5 mm(R)×5 mm(T)的南方松为试验材料,采用两步法将试材从饱水状态干燥至约5%含水率,通过定期测定含水率和横向弛豫时间,分析木材干燥时内部水分状态变化及迁移情况,探究自由水与吸着水的分界及其与纤维饱和点的关系。【结果】1)饱水试材存在2个明显的弛豫峰和1个峰肩,三者的横向弛豫时间为67.65、1.24和11~13 ms,分别对应着细胞腔中的自由水、细胞壁中的吸着水和微毛细管系统中的毛细管水。2)木材干燥初期,自由水含水率不断下降,在总含水率为20%左右时,自由水才蒸发殆尽;吸着水含量在木材干燥至40%总含水率时基本保持不变,当总含水率降到40%以下时,吸着水即开始解吸。3)随着干燥过程的进行,自由水的横向弛豫时间随含水率的降低而不断减小;而多、单分子层吸着水的横向弛豫时间则以6%左右的含水率为界分别表现出轻微下降和显著下降的不同趋势。【结论】1)木材中主要存在3种类型的水分,分别为自由水、吸着水和毛细管水。2)平均含水率在传统定义的纤维饱和点(30%)以下时自由水仍然存在,这主要是由于干燥过程中木材内部水分分布不均造成的,且在40%~20%含水率范围内,木材表层发生吸着水解吸的同时其芯层仍有自由水的排除。3)随着干燥过程的进行,自由水、吸着水弛豫峰的顶点位置持续左移,揭示2种水分的平均横向弛豫时间不断减小,即在干燥过程中,木材对残余水分的束缚逐渐增强,干燥难度也随之增加。     

马尾松微波间歇干燥对干燥效率与速率的影响

分析马尾松木材微波干燥速率随时间的变化规律,比较微波连续辐射和间歇辐射对木材干燥速率和微波能利用效率的影响.结果表明:木材微波干燥过程可以分成加速段、恒速段和减速段3个阶段;在微波干燥过程中,木材含水率在纤维饱和点以上时,其平均干燥速率和水分蒸发效率比在纤维饱和点以下时的高;采用适当间歇辐射对木材输入微波能,微波能利用率较高.     

木材的低温膨胀与冷冻收缩

当木材细胞腔中的水分(自由水)、蒸发完毕,而细胞壁中的水分(吸附水)达到饱和状态时木材的含水率称为纤维饱和点。纤维饱和点是木材材性的转折点,并因树种不同和温度的改变而变化。当湿木材由室温冷至水的冰点时,木材的纤维饱和点m_f增高,导致木材膨胀。其原因是,木材细胞壁中水的蒸汽压p随着温度的降低比液态水的饱和蒸汽压p。的降低来得迅速,即p相似文献   

短周期工业材干燥过程中木材内部水分迁移特点的研究

研究了短周期共业材新伐材和气干材在干燥过程中木材厚度方向含水率分布和水分迁移特点,考察了干燥过程中介质温度变化及其对表层产中心层干燥速度的影响。研究表明,原木初含水率径向、从向存在变异、导致板材初含水率分布无规律。在非稳态干燥中,逐渐呈外低内高近似抛物线分布,直至平衡处理后,内外层含水率才接近一致。平均干燥速度随介质温度的提高而增加,不同干燥阶段介质温度的影响也不同,在相同的平衡含量水率条件下,提     

人工林花旗松建筑材的干燥变形分析

根据新西兰的木材干燥变形分等标准,研究了花旗松建筑规格材的干燥变形,并分析了幼龄材含量和板材类型对干燥变形的影响.结果表明:干燥前的板院堆放,有利于平衡心边材含水率差异,干燥后的含水率可以满足建筑规格材的需求;径切板的侧弯是花旗松木材干燥变形降等的首要原因;幼龄材含量越高,干燥变形降等越严重.     

木材虫害及其预防

昆虫种类很多,食性复杂.木材害虫,主要为食材性昆虫(或称食木性昆虫)和食菌性昆虫. 树木采伐后到制材加工过程中,木材含水率不同,蛀入木材中产卵的害虫也不一样.通常以木材的纤维饱和点(含水率为30%)为界限,蛀入含水率高于木材纤维饱和点的原木或锯材中产卵的害虫,称为湿材害虫;蛀入含水率低于木材纤维饱和点的干木材或半干木材中产卵的害虫,称为干材害虫.但有些害虫既危害湿材,也危害干材,如危害橡木(栎类)的害虫主要为蠹虫类(甲虫),如粉蠹虫、小蠹虫,长小蠹虫、长蠹虫等,既有湿材害虫,也有干材害虫.     

木材干燥 第2讲 锯材干燥基准的分析和选用

干燥基准是木材人工干燥过程中调节干燥介质温度和湿度变化的程序表，为干燥过程调节的依据。干燥基准是木材干燥工艺的核心，对木材干燥质量的优劣和干燥速度的快慢有决定性的影响。１ 干燥基准的种类 干燥基准的种类主要有含水率基准（含波动和半波动基准）、时间基准和连续升温基准三种。１．１ 含水率基准 根据木材的含水率阶段控制介质的温、湿度参数。这是国内外应用最广泛的基准。通常随着木材含水率的降低，分阶段地升高介质的温度，降低介质的湿度。但干燥硬阔叶树材厚板或方材时，由于板材中心的水分很难向外排除，故周期式地升高…     

微波干燥木材的应用

对木材进行干燥处理,使其含水率达到一定的使用要求是保证木制品质量的重要手段,因此在使用前都要进行干燥。当前,一般是采用热空气加热木材的传统干燥方法,这种方法,不管其热源方式如何,都是用热空气从外部加热木材,使其表面水分蒸发,形成表面和内部含水率梯度,促使水分由内向外扩散达到干燥木材的目的。若使表面蒸发速度与内部扩散速度相平衡,木材加热均匀、温湿度适当,木材就能快速干燥。因此,在干燥木材时,为抑制初期表面水分扩散,应采用高温高湿的方法增加导热系数,但因木材本身导热性能差,这种方法很难实现。１微波干…     

微波处理对樟子松木材等温吸湿特性的影响

以樟子松木材为对象,使用动态水分吸附仪,借助GAB模型分析微波处理对樟子松试材的等温吸湿特性影响。结果表明,GAB模型能够很好地描述樟子松微波处理材的等温吸湿特性,微波处理没有改变木材等温吸湿曲线线型;微波处理后樟子松木材平衡含水率下降,单层分子饱和吸附量和有效比表面积降低,表明微波处理可以降低樟子松木材的吸湿性能。在低初含水率或高微波功率密度条件下,木材平衡含水率变化量较大,且早材的平衡含水率降幅大于晚材,说明微波处理对早材细胞壁的影响较大。     

百度试验中木材的干缩特性与木材开裂的关系分析

对８种短周期工业材的干缩特性在百度试验过程中进行了测定与分析，结果表明，木材的干缩率不仅与木材的纹理方向有关，而且与试件尺寸有关，在相同条件下，试件的尺寸越大，木材的干缩率越小。木材的干缩在其平均含水率高于纤维饱和点已开始，百度试验中，试件在其含水率３０％以上和３０％以下时的干缩率差异与木材的开裂存在的一定的关系。     

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。     

百度试验条件下木材含水率场的数学分析及其实用意义

为将控制工程理论中的系统辩识方法应用于木材干燥技术，本文建立起在进行百度试验时沿厚度方向木材含水率场随时间变化的数学模型并求出其数学解。这一数学解表述了在百度试验条件下木材初含水率、干燥时间、即时含水率和相应的扩散系数之间的动态函数关系。据此，可以通过试验的方法得到在此条件下不同树种木材水分在不同含水率条件下的扩散系数，从而为制定木材干燥基准给出必要的数据。本文试图为用控制工程理论研究木材干燥技术提供一条新的思路。     

百度试验中木材的干缩特性与木材开裂的关系分析

对８种短周期工业材的干缩特性在百度试验过程中进行了测定与分析。结果表明，木材的干缩率不仅与木材的纹理方向有关，而且与试件的尺寸有关。在相同条件下，试件的尺寸越大，木材的干缩率越小。木材的干缩在其平均含水率高于纤维饱和点就已开始。百度试验中，试件在其含水率３０％以上和３０％以下时的干缩率差异与木材的开裂存在一定的关系。     

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。