速生桉木材高温热处理的物理力学性能研究

[目的]研究经高温热处理后速生桉木材物理性能、力学性能的变化,为工业生产提供技术参考.[方法]在水蒸气保护下,经不同温度(160、180、200、220、240℃)、不同时间(1、2、3h)处理后,按照GB/T 1927~GB/T 1943国家标准检测其物理性能和力学性能.[结果]随着热处理温度提高,速生按木材含水率大幅下降,干缩率、吸水性、湿胀率逐步下降;木材密度随着温度提高和时间延长呈下降趋势;处理时间对顺纹抗压强度、冲击韧性和硬度影响较大;各温度条件下处理1h的效果最好,抗弯强度在同温度条件下,处理1h最高,3h次之,2h最低;随着热处理温度的升高,弹性模量先增大后减小.[结论]高温热处理对速生桉木材的物理性能影响较大,干缩性、吸水性和吸胀性明显下降,尺寸稳定性上升;速生桉木材的力学性能随着温度的升高和木材热处理时间的延长总体上呈下降趋势.     

速生桉木材高温热处理的物理力学性能研究

【目的】研究经高温热处理后速生桉木材物理性能、力学性能的变化,为工业生产提供技术参考。【方法】在水蒸气保护下,经不同温度（160、180、200、220、240℃）、不同时间（1、2、3 h）处理后,按照GB/T 1927~GB/T 1943国家标准检测其物理性能和力学性能。【结果】随着热处理温度提高,速生按木材含水率大幅下降,干缩率、吸水性、湿胀率逐步下降;木材密度随着温度提高和时间延长呈下降趋势;处理时间对顺纹抗压强度、冲击韧性和硬度影响较大;各温度条件下处理1 h的效果最好,抗弯强度在同温度条件下,处理1 h最高,3 h次之,2 h最低;随着热处理温度的升高,弹性模量先增大后减小。【结论】高温热处理对速生桉木材的物理性能影响较大,干缩性、吸水性和吸胀性明显下降,尺寸稳定性上升;速生桉木材的力学性能随着温度的升高和木材热处理时间的延长总体上呈下降趋势。     

热处理对毛白杨物理力学性能的影响分析

热处理可对毛白杨的物理力学性能产生积极影响,促使毛白杨木材品质得以提升。在此之上,本文简要分析了毛白杨的生长特征与价值,并以毛白杨作为研究对象展开实验,研究热处理对毛白杨物理性能与力学性能的影响程度,便于找到温度因素与毛白杨的实际关联。     

高温热处理对毛白杨木材化学成分含量的影响

以毛白杨人工林木材为研究对象,采用蒸汽介质热处理方法,在氧气含量低于2%的密闭干燥箱内进行木材热处理,研究了处理温度170～230℃、处理时间1～5h的热处理条件下,木材的化学成分含量及成分变化。结果表明:随着处理温度的提高和处理时间的延长,综纤维素和α-纤维素含量降低,而木质素含量表现出增加的趋势;处理温度比处理时间对毛白杨化学成分含量的影响更显著;综纤维素和α-纤维素含量发生显著变化的临界温度为200℃,处理时间为2h。另外,采用傅立叶红外变换光谱分析木材主要组分变化的原因,发现表征木材纤维素和半纤维素的官能团特征吸收峰强度减弱,而表征木质素的官能团特征吸收峰强度增强。采用多元回归分析方法,建立了毛白杨木材综纤维素、α-纤维素、木素含量损失率与处理温度、处理时间之间的数学回归模型,其决定系数均在0.9以上,在0.01水平上显著相关。可见,该模型可以预测出不同处理条件下热处理材化学成分含量的变化。     

高温热处理杉木力学性能与尺寸稳定性研究

以杉木为试材,采用9组热处理工艺对杉木进行了高温热处理试验。通过对热处理前后杉木力学性能和尺寸稳定性的比较,探讨了热处理温度和处理时间对其性能的影响。结果表明:随热处理温度的升高和时间的延长,试材的抗弯强度(MOR)和抗弯弹性模量(MOE)均呈下降趋势,但热处理温度影响更为显著;热处理对MOR的影响比MOE的要大;顺纹抗压强度随时间的变化规律并不明显,但随温度的升高逐渐降低。杉木热处理后,试材由绝干到气干和绝干到吸水尺寸稳定时2个阶段的径向线湿胀率、弦向线湿胀率、体积湿胀率均低于未处理材的,弦向线湿胀率大于径向线湿胀率;就整体而言,3个指标均随处理温度的升高和时间的延长而减小。抗胀率均为负值,其绝对值随处理温度的升高和时间的延长而增大,尺寸稳定性增强幅度逐渐增大,且受温度的影响较为显著,在210℃下降得最明显。     

高温热处理对马尾松木材机械加工性能的影响

以马尾松(Pinus massoniana Lamb.)素材(对照)及热处理材(处理温度分别为145、160、175℃)为研究对象,参照LY/T 2054—2012《锯材机械加工性能评价方法》对其机械加工性能进行评价,利用元素分析仪和傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对其化学组成成分进行了定性分析,探索高温热处理对马尾松人工林木材机械加工性能的影响.结果表明,175℃以下热处理,对马尾松木材综合机械加工性能的影响不大;但对单项机械加工性能的影响各有不同,主要表现为:热处理后,马尾松木材的刨削、铣削性能得到提高,而砂削、钻削、车削、开榫性能则随着处理温度的升高表现出先降低后升高的规律.通过对热处理材化学组成成分的定性分析,发现在145～175℃的热处理过程中,木材组分中的羟基数量减少,半纤维素部分降解,结晶度增加,且木材中C元素质量分数呈增加趋势,而H、O元素质量分数呈降低趋势.高温热处理会在一定程度上改变马尾松木材的机械加工性能,影响到其后续加工利用.     

加速老化对高温热处理人工林杉木木材性能的影响

对在N2介质中160-220℃热处理4 h的人工林杉木木材与对照材分别人工加速老化250、500和1 000 h,研究老化前后木材的表面颜色、光泽度、弹性模量(MOE)和抗弯强度(MOR)的变化。结果表明,对照材老化后,色差(△E*)增大,其它性能降低,且随着老化时间的延长变化幅度增大;热处理材老化后除表面光泽度增大外,其余性能的变化与对照材类似,但变化趋势与幅度随热处理温度与老化时间而异。在相同的老化时间内,热处理温度升高,各性能的变化减小,影响最大的是力学性能,最小的是明度指数(L*)与△E*,光泽度居中;相同温度处理的试材,各性能随老化时间的变化不一,但随着热处理温度的升高,老化时间对试材性能变化的影响减小。总体而言,高温热处理材在老化过程中,其表面颜色、光泽度以及力学性能的变化低于对照材。     

常压高温热处理对红竹竹材物理力学性能的影响

以红竹Phyllostachys iridescins为研究对象,研究了常压高温热处理温度（110,130,150,170℃）与处理时间（1,2,3 h）对红竹竹材物理力学性能的影响。结果表明:热处理后红竹材的物理力学性能优于未处理竹材,热处理温度是影响竹材性能的主要因素;在110,130,150,170℃热处理温度下,圆竹材顺纹抗压强度增长率为35.90%~52.01%,圆竹材顺纹抗剪强度增长率43.24%~90.99%,圆竹材抗弯强度增长率42.47%~122.58%,圆竹材径向环刚度增长率2.14%~52.55%;170℃热处理竹材的各项干缩性能较好;130℃和150℃热处理竹材的力学性能相近。综合各因素,适宜原竹家具用材红竹竹材的热处理工艺为温度130℃,时间2 h。     

高温快速热压处理对毛竹材物理力学性能的影响

选取4~6年生的毛竹Phyllostachys edulis材为原料,采用热压机对毛竹材进行高温快速热压处理,研究不同热处理温度（225,250,275,300,325,350和375℃）下竹材物理力学性能的变化。结果表明:随着热处理温度的升高,竹材平衡含水率和气干密度明显下降（P < 0.05）,与未处理材相比分别降低了34.39%~53.95%和7.89%~13.04%。相同热处理温度下,弦向干缩率的变化率>体积干缩率的变化率>径向干缩率的变化率;当温度达到375℃时,弦向全干干缩率下降了86.81%,径向全干干缩率下降了83.60%,体积全干干缩率下降了83.95%,达各向的最大值。热处理温度升高,竹材顺纹抗压强度、抗弯强度和抗弯弹性模量均先增加后减少,其中,顺纹抗压强度在375℃时达最小值（63.78 MPa）;抗弯强度在250℃时达最大值（151.00 MPa）,在375℃条件下达最小值（61.85 MPa）;抗弯弹性模量在300℃时达最大值（10 487.44 MPa）,在375℃时达最小值（7 071.14 MPa）。认为竹材接触式快速热处理工艺提升了竹材尺寸稳定性和力学性能。     

低温蒸汽热处理对板栗物理力学性能的影响

对板栗进行120℃低温蒸汽热处理,并比较了处理前后的物理力学性能.结果表明,低温蒸汽热处理后板栗材色无明显变化,含水率、密度及吸水性降低.干缩率和湿胀率明显下降,木材尺寸稳定性明显提高,抗胀(缩)率(ASE)达34％.木材主要力学性能略有升高.这说明低温蒸汽热处理在提高板栗尺寸稳定性的同时,不会降低木材的材色美观度及力学性能.     

高温高压热处理材力学性能神经网络建模研究

木材高温高压热处理是一种相对稳定且非常环保的木材热处理方法。该研究利用BP神经网络建模研究木材高温高压热处理与其力学性能的关系,结果表明BP神经网络在网络构建和预测性能上效果良好。在此基础上对木材热处理的工艺参数进行了分析和优化,这对科学合理地使用木材具有重要意义。     

重组竹高温处理后物理力学性能研究

为探索高温处理对重组竹物理力学性能的影响,研究不同温度（110、170、230 ℃）和不同处理时间（1、2、3、4 h）对重组竹抗压强度、抗剪强度、抗弯强度、抗拉强度和质量损失的影响。结果表明,重组竹的力学性能随着处理温度和时间的增加而逐渐降低。230 ℃高温下重组竹的物理力学性能降低较显著,恒温4 h后抗压强度、抗剪强度、抗弯强度、抗拉强度及质量的残留率分别35%、20%、25%、10%、70%。高温后重组竹在自然冷却条件下的残余强度大于浸水冷却条件下的残余强度。     

刨花高温处理对水泥刨花板水化热和弯曲性能影响的研究

水泥刨花板性能优良、耐水防火,植物原料刨花对水泥的固化具有一定的阻凝作用。采用高温干燥技术,探讨了刨花不同的高温处理条件(处理温度:130、170、210℃,处理时间:0.5、1.5、2.5h)对刨花和水泥混合物水化热以及水泥刨花板力学性能的影响。结果表明:1)刨花高温处理对刨花与水泥相容性的改变有明显的作用。刨花处理条件为210℃、2.5h时,水化温度上升最高,达到35.0℃比未处理刨花升高7.4℃,但是达到最高温的时间为1320min,并不是最短。刨花处理条件为170℃、2.5h时,相容性系数CT和CA分别为25.6%和104.0%,是所有处理条件中最好的。2)刨花高温处理对水泥刨花板所有龄期(分别养护7、14d和28d)的静曲强度总体呈现增强的趋势。在刨花处理条件为170℃、2.5h时,水泥刨花板28d的静曲强度(终强度)最大达到8.2MPa,比刨花未处理时增加了4.7MPa,提升了134%。     

高温胁迫对毛白杨幼苗叶片叶绿素含量的影响

以毛白杨幼苗叶片为材料,研究高温胁迫对毛白杨幼苗叶片叶绿素含量的影响。研究发现,在30℃和35℃处理时,毛白杨幼苗叶片中叶绿素含量变化不大。在40℃高温处理时其叶绿素含量整体呈下降趋势,但在24～36h时,出现了小幅上升,之后急剧下降。     

高温水热处理对马尾松木材尺寸稳定性和材色的影响

以马尾松木材为研究对象,采用的高温水热处理工艺（温度分别为140、160、180、200 ℃,热处理时间为1、3、5 h）改性马尾松木材,分析处理前后尺寸稳定性与颜色变化规律。结果表明：马尾松木材失重率随处理温度的升高和时间延长而增加,平衡含水率随处理温度的升高和时间延长而减小;马尾松木材在高温水热处理后,抗胀性减小,抗涨率的绝对值在处理时间相同时,随温度的升高而增大,温度相同时随时间的延长而变大,说明其尺寸稳定性增强;木材颜色在处理温度逐渐升高、时间加长时,木材颜色由原本的浅黄色逐渐变深,最后变为深褐色。     

湿地松人工林木材物理力学性质变异的研究

不同林龄、立地条件、林分密度的湿地松人工林木材物理力学性质的测定与分析结果表明：影响湿地松人工林木材物理力学性质的主导因子是林龄、其次是立地条件、林分密度影响最小；1级立地级上、林分密度为1740株儿m’的11年生湿地松人工林的木材达到建筑材受力构件的最低等级要求．研究结果为湿地松人工林的定向培育和合理利用提供科学的理论依据．     

修枝对红松人工林林木生长和木材力学性质的影响

对修枝与未修枝的红松人工林林木棰长和木木材力学性质等指标进行测试和分析，结果表明：红松人工林生长速率、生长轮宽度、晚材率都是修枝林分大于未修枝林分，茯中只有晚材率差异显著；主要力学指标中除顺纹抗压强度，均是修技林分大于未修枝林分，其中只有抗弯强度差异达显著水平。     

桑天牛危害对毛白杨相关材质的影响

为了探讨桑天牛危害对毛白杨材质的影响,对危害前后及不同危害程度的毛白杨材质进行了分析,主要测定了木材含水率、横纹抗压强度(径向、弦向)、热水抽出物及pH值。结果表明:毛白杨受桑天牛危害后,木材含水率相对增加17.7%,弦向和径向横纹抗压强度分别降低17.6%和22.7%,木材的热水抽出物及pH值分别增加62.6%和7.8%。健康材与危害材的各指标差异均达到极显著水平。     

擎天树木材物理力学性质研究

研究擎天树木材的密度、干缩性、弯曲强度、冲击韧性、硬度等主要物理力学性质.结果表明:基本密度、气干密度(含水率为12％)和全干密度分别为0.58°、0.658 g/cm3和0.627 g/cm3,气干密度属于国产木材的中等级水平.全干差异干缩和气干差异干缩分别为2.25和2.39,弦向和径向干缩湿胀差异较大.抗弯强度99.6 MPa,顺纹抗压强度52.1 MPa,冲击韧性53.3 kJ/m2,端面、弦面和径面硬度分别为5 864.8、5 097.3 N和5 265.9 N.擎天树木材的综合强度为151.69MPa,属中等材.     

竹材铜唑防腐剂处理工艺及力学性能研究

以竹材为试验材料,采用新型水溶性铜唑(Copper Azole,即CuAz)防腐剂对其进行防腐处理,分析药剂质量分数、压力、前真空时间及加压时间对防腐处理效果的影响,比较处理前后对竹材力学性能的影响。研究结果表明,药剂质量分数是影响竹材防腐处理效果的显著因子;经铜唑防腐处理后,竹材的弹性模量(MOE)、顺纹抗拉强度和抗压强度无显著变化,抗弯强度(MOR)稍有降低。