马尾松锯材常压过热蒸汽干燥脱脂特性研究

以速生马尾松锯材为研究对象,采用常压过热蒸汽对其进行干燥脱脂一体化处理,系统研究了干燥脱脂过程中马尾松木材内部温度及含水率变化规律,讨论了过热蒸汽温度对锯材干燥速率、干燥质量、颜色、表面溢脂及微观构造的影响规律。结果表明:过热蒸汽干燥脱脂过程中,锯材内部温度及含水率变化可分为快速升温加速干燥段、恒温恒速干燥段和升温减速干燥段三个阶段,干燥速率介于0.14~0.26%/min,过热蒸汽温度对干燥速率影响非常显著;过热蒸汽干燥脱脂材可达到锯材干燥质量指标二级以上标准,与常规干燥材相比,发生的表裂缺陷少,140℃时出现内裂缺陷;过热蒸汽干燥脱脂处理对木材颜色的影响不显著;过热蒸汽干燥材表面不发生溢脂,达到一级脱脂松木锯材标准;过热蒸汽干燥处理破坏了树脂道内的薄壁细胞,处理后的树脂道内残存有固态松香。     

柳杉锯材过热蒸汽干燥与常规干燥的比较

【目的】比较柳杉锯材过热蒸汽干燥与常规干燥后锯材的干燥质量、微观构造和力学性能,探讨过热蒸汽干燥柳杉锯材的适用性,为柳杉木材的高附加值利用、降低加工过程能耗、提高生产效率提供依据。【方法】分别进行过热蒸汽干燥和常规干燥试验,依国家标准对干燥质量和力学性能进行检测,并通过扫描电镜观察分析不同干燥条件下木材微观构造的变化。【结果】50 mm厚柳杉锯材过热蒸汽干燥的干燥周期为110 h,平均干燥速率为1.18%·h-1;而常规干燥的干燥周期为193 h,平均干燥速率为0.64%·h-1。从含水率和应力方面分析,过热蒸汽干燥锯材在终含水率、厚度上含水率偏差以及残余干燥应力指标上的干燥质量等级为一级,常规干燥锯材在厚度上含水率偏差和残余干燥应力指标上的干燥质量等级为一级,终含水率指标的质量等级为二级,2种干燥方法锯材在含水率分布和残余干燥应力方面无显著差别;从外观干燥缺陷质量方面分析,过热蒸汽干燥锯材在顺弯、横弯和扭曲指标上的干燥质量等级为一级,翘弯指标的质量等级为二级,常规干燥锯材的可见干燥缺陷质量指标等级均达到一级。力学性能方面,过热蒸汽干燥锯材的抗弯弹性模量均值为5 508.37 MPa,略高于常规干燥锯材均值(5 237.52 MPa);过热蒸汽干燥锯材的抗弯强度均值为32.35 MPa,略低于常规干燥锯材均值(34.13 MPa)。对干燥锯材微观构造进行观察发现,过热蒸汽干燥后木材的纹孔膜破裂及脱落的数量和程度大于常规干燥,因此可增加水分的迁移途径,提高木材的渗透性,从而使干燥速率显著提高。【结论】干燥方法对锯材干燥速率具有极其显著的影响,过热蒸汽干燥比常规干燥的干燥周期缩短43%,干燥速率提高84%;干燥质量和力学性质方面,除终含水率和翘弯翘曲度外,2种干燥方法的干燥质量无显著差别;过热蒸汽干燥锯材的孔隙度大于常规干燥是造成过热蒸汽干燥速率显著提升的原因之一。总体分析,过热蒸汽干燥柳杉锯材质量可满足木制品对于干燥质量的要求。     

樟子松高温湿热处理干燥特性和脱脂研究

采用高温湿热饱和蒸汽对人工林樟子松进行处理,探讨了含水率和含脂率的变化规律。结果表明:樟子松在高温湿热处理过程中脱脂率和脱脂速度与温度和含水率有关。对比常规干燥处理可以发现,高温湿热处理的脱脂速度约为常规干燥的2.58倍,脱脂率约1.41倍;经高温湿热处理后的木材沿厚度方向上含脂率和含水率分布较均匀,脱脂效果更好。     

过热蒸汽预处理对50 mm厚杨木锯材常规干燥的影响

【目的】采用过热蒸汽预处理杨木锯材后进行常规干燥,探究过热蒸汽预处理对杨木锯材干燥速率、干燥质量和干燥时间的影响,以期提高杨木锯材干燥速率、缩短干燥周期、降低干燥能耗,为杨木锯材的高附加值利用提供技术依据。【方法】采用温度为110、120和125℃的过热蒸汽对初含水率100%~150%、规格900 mm×120 mm×50 mm(轴向×弦向×径向)的杨木锯材预处理5 h,之后进行常规干燥,分析过热蒸汽预处理对锯材含水率、应力、外观质量以及后期常规干燥速率的影响,依据国家标准对过热蒸汽预处理及未处理材常规干燥后的干燥质量进行评价。【结果】1)过热蒸汽预处理结果表明:预处理温度从110℃增加到125℃时,锯材含水率下降比例从59.26%增加到77.11%,含水率在较短时间内大幅度降低并接近木材纤维饱和点;预处理后锯材的残余应力较大,在2.71%~7.75%之间;锯材顺弯、横弯、翘曲和扭曲指标的干燥质量等级均为一级;锯材皱缩比例在25.00%~36.96%之间。2)常规干燥结果表明:经110、120和125℃过热蒸汽预处理后,锯材常规干燥速率较未处理材分别增大7.97%、16.23%和78.42%;从含水率和应力方面分析,过热蒸汽预处理材常规干燥后的干燥均匀度和厚度上的含水率偏差指标质量等级均达到一级,终含水率指标的质量等级为二级;锯材预处理过程中产生的残余应力在常规干燥过程中被释放,常规干燥后残余应力指标质量等级为二级;从外观干燥质量分析,预处理材常规干燥后的顺弯、横弯、翘曲和扭曲指标质量等级均达到一级;锯材在过热蒸汽预处理过程中产生的皱缩在常规干燥过程中部分得到恢复,常规干燥后锯材皱缩比例分别降低至28.60%、9.09%和15.00%。3)总干燥时间分析结果表明:与未处理材的常规干燥相比,110、120和125℃过热蒸汽预处理材的总干燥时间分别缩短了24.96%、44.22%和67.24%。【结论】过热蒸汽预处理可以显著降低杨木锯材的含水率,并提高杨木锯材常规干燥的干燥速率,缩短干燥时间。综合考虑杨木锯材干燥质量和干燥效率,50 mm厚杨木锯材过热蒸汽预处理温度以120℃较好。     

木材真空-浮压干燥特性的试验研究

以马尾松为试验材料 ,首先分别以过热蒸汽和空气作为干燥介质 ,在预热阶段通过对木材内部温度场和含水率变化的测定 ,探讨了木材真空 -浮压干燥预热阶段的特性 ;然后 ,通过对干燥介质条件与干燥速率之间影响关系的研究 ,总结出木材真空 -浮压干燥的特性。结果表明 :真空 -浮压干燥预热阶段进行得非常迅速 ,同时其表面水分的凝结量也较空气干燥大 ;木材的浮压干燥速率随着干燥介质温度的增加、绝对压力的减小和浮动频率的加大而增加。上述因素中对干燥速率影响程度从大到小的排列顺序为 :介质温度 (T) >压力浮动频率 (Hz) >绝对压力 (P)     

木材的真空干燥简介

木材的真空干燥,是利用水在低压下沸点低的原理,使木材在干燥过程中形成急剧的蒸汽压力梯度和含水率梯度,促使木材快速干燥的一种方法。木材真空干燥法,由于干燥周期短,干燥质量好而逐渐被木材干燥工业所应用。一、木材真空干燥的基本原理木材真空干燥的原理就是适当改变干燥过程中的某些参数(主要是压力、温度),以提高干燥中木材内部的含水率梯度和蒸汽     

水热预处理对枫香木材干燥性能影响的研究

为探索水热预处理对枫香木材干燥性能影响规律,枫香木材先通过水热处理,再利用常规与降温干燥方法对其进行干燥,通过扫描电子显微镜对比分析预处理材与未处理材的微观组织结构变化,评价不同干燥方法的干燥速度与干燥质量。研究结果表明:干燥初期,预处理后枫香木材的常规干燥速度与降温干燥速度较未处理木材的干燥速度分别提高9.2%和12.8%。干燥中后期,常规干燥速度与降温干燥速度分别提高28.7%和15.5%。同时,预处理枫香木材厚度方向含水率偏差及残余应力指标均低于未处理木材。     

云南杉木锯材高温过热蒸汽干燥工艺研究

对杉木锯材高温过热蒸汽干燥工艺进行试验研究的结果表明:杉木锯材高温过热蒸汽干燥工艺能够使杉木锯材达到预定的温度和湿度,通过干燥末期高温过热喷蒸处理工艺,消除了木材干燥应力,提高了杉木锯材的干燥质量和出材率,是一种可行的干燥方法.     

低循环风速下木材表层水分蒸发的试验研究

木材干燥过程中,介质循环速度是一个影响木材干燥的重要工艺参数.在木材各含水率阶段,通过试验分析研究不同介质循环速度对木材干燥速度的影响.结果表明,介质循环速度对干燥速度的影响显著,但其影响随木材含水率（MC）的降低而减弱.在低介质循环速度条件下,试件MC大于45％时,表现为木材干燥速度和木材含水率偏差（△MC）随循环风速的增加而增加,呈显著正相关关系;试件MC介于35％ ～ 45％之间时,正相关关系存在但不显著;试件MC小于35％时,干燥室内循环风速的大小不影响木材的干燥速度和木材含水率偏差（△MC）.对试件表层含水率分析,试件表层含水率大于25％时,试件表面循环风速对试件表层含水率的影响显著;试件表层含水率小于25％时,试件表面循环风速对试件表层含水率的影响很小,不同循环风速下试件表层含水率基本一样.     

速生杨木常规-过热蒸汽干燥特性研究

以20 mm厚速生杨木锯材为研究对象,采用连续常压过热蒸汽干燥和常规-过热蒸汽联合干燥两种方法对其进行干燥处理,系统研究了干燥方法和条件对杨木锯材干燥特性的影响规律。结果表明,过热蒸汽干燥的温度及含水率变化可分为三个阶段,联合干燥时间较常规干燥缩短2.5~3倍,能显著提高干燥速率;联合干燥质量均可达到锯材干燥一级标准,采用常规-过热蒸汽联合干燥方法可以实现杨木锯材的快速高效干燥处理。     

落叶松在饱和蒸汽条件下热诱发变色过程

饱和蒸汽诱发变色后的落叶松木材将更加美观,颜色变深并趋于珍贵木材的颜色.笔者实验采用高温饱和蒸汽对落叶松木材诱发变色处理,通过对落叶松处理前后的色度指数、含水率、红外光谱等的分析,研究结果表明:1)随着温度的升高和时间的增加,颜色总体趋势是明度值降低,颜色加深,趋于红色,且色差增大.其中140℃时诱发变色显著;2)木材含水率对变色有显著影响;3)热处理后木素大量聚合,C=C双键增加,醚键断裂,共轭体系延长,木材颜色加深.     

金属壳木材干燥室内部的防腐处理

金属壳木材干燥室是利用蒸汽来干燥不同树种和各种规格木材的干燥设备。由于它具有完全的气密性,保温性能好,使用寿命长,近几年越来越多的被人们所认识,在全国已建成并投产数十家。木材在以湿空气或过热蒸汽为干燥介质的金属壳木材干燥室内干燥过程中,均是在高温、高湿和木材溢出的酸性环境中进行的,对干燥室内部的零、部件结构表面如何进行防腐处理,是制造该种干燥设备的成败关键之一。我们就几年来对金属壳木材干燥室内部的防腐处理实践,谈     

木材干燥室内部碳钢零部件表面防腐措施的选择

木材干燥室内部碳钢零部件表面防腐措施的选择沈国华，李萍（黑龙江省林业设计研究院）木材干燥室在利用湿空气或过热蒸汽为干燥介质干燥木材的过程中，均是在高温、高湿和木材溢出的酸性环境中进行的，因此对干燥室内部碳钢零、部件表面（以下简称碳钢工件）如何进行防腐...     

弯曲木干燥定型新工艺—高频加热法

在实木弯曲工艺中,木材经软化处理和加压弯曲后,含水率往往比较高,需经过干燥定型才能使形状保持稳定.目前我国采用的干燥定型方法主要有蒸汽干燥法和除湿干燥法,它们需要的干燥定型时间都比较长,通常,将厚度3cm,初含水率为30%左右的榆木弯曲件干燥至8%左右的终含水率,用蒸汽干燥法需要48h,而采用除湿干燥则需要更长的时间(     

木材电热远红外线干燥内部温度的实验研究

用电热远红外线干燥大量木材,发现木材内部温度高于外部温度的现象,并作了初步分析:(1)在特定条件下,木材干燥内温高于外温的快慢时间,取决于木材的含水率与厚度,厚度、含水率大者则慢,反之则快。(2)随树种材质而不同,材质致密者慢,疏松者快。(3)木材内外温差的大小,则与上述条件相反。远红外线干燥木材,主要是木材纤维素、木素和水分等强烈地吸收远红外线电磁波,其吸收率可达90％以上;辐射、吸收、再辐射、再吸收,如此循环,促进了木材含水率与干燥温度均内高外低,方向一致,达到了同步干燥目的。蒸发木材中水分1kg耗电1kwh。     

先进的端风式金属壳体过热蒸气材干燥窑

为适应生产需要而设计的端风式金属壳体过热蒸汽木材干燥窑.窑体采用组合结构,适用于干燥厚度60mm 以下的各种针、阔叶成材。与产量相同的常规蒸汽干燥相比,每建一处干燥窑可即省投资15万元、少占地300m~2;干燥1m~3木材,节电35%、节煤50%。     

微波干燥与常规干燥中木材内含水率动态分布

以黑胡桃木材为对象,采用X射线扫描含水率分布测试方法,分析、比较了微波干燥与常规热风干燥过程中木材内部含水率动态分布规律.结果表明:在微波干燥和常规热风干燥过程中,木材内层含水率均高于表层,存在着整体性的内高外低的含水率梯度场;在接个微波干燥过程中,木材内部虽然出现了部分内层含水率低于外层的情况,存在着含水率分布的局部不均匀,但并未出现与常规热风干燥相反的含水率梯度;在微波干燥中,木材内部各层与表层含水率的差值随着干燥时间的延长逐渐降低.随着干燥过程的进行,常规热风干燥中木材芯层与表层含水率差呈现出先增加后减小的变化趋势.     

小径级柞木干燥工艺的试验研究

小径级柞木干燥试验结果表明:在干燥初期干球温度为35℃、干燥末期干球温度为70℃、干燥周期中进行两次中间处理和末期终了处理、干燥周期为15 d的工艺条件下,板材干燥前总平均含水率41.6%,干燥结束后总平均含水率11.7%,板材厚度上含水率偏差<3%;干燥结束后伸长应力和压缩应力甚微,板材表面的颜色轻微变暗,除髓心材和水纹材有少数裂纹和轻微变形外,其余木材并没有发生翘曲、变形、开裂等干燥缺陷,干燥质量满足了GB6491—86《国家锯材干燥质量标准》二级以上的指标要求。本次试验确定的干燥工艺满足了小径级柞木板材的干燥工艺要求。     

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。     

樟子松木材高温干燥过程中水分的非稳态扩散和干燥能耗的研究

为更加高效广泛地利用樟子松材,对不同初含水率(IMC)的木材进行高温干燥试验。探究相同厚度下不同初含水率木材高温干燥能耗。并依据非稳态扩散理论,在一定的实验条件下探讨不同初含水率对水分径向扩散系数的影响。结果表明:初含水率越高,扩散系数越大,在纤维饱和点附近达到最大值。当含水率在纤维饱和点以下时,水分扩散系数随着初含水率的增加而增大;而当木材含水率在纤维饱和点以上时,其扩散系数基本保持恒定。樟子松材高温干燥过程中,干燥时间越长,能耗越大;不同初含水率试件干燥结束时的能耗不同,初含水率越高,高温干燥过程用时越长,能耗越大。木材干燥过程中依据含水率的差异进行分级干燥可以达到节能的目的。