长时低温热处理对速生杨木材颜色及尺寸稳定性的影响

以速生杨(Populus tomentosa Carr)弦向板材为研究对象,采用长时低温处理技术,选择热处理温度(130、140、150℃)、热处理时间(6、12、18、24 h)2个对木材性能的影响因素,按照不同热处理温度与不同热处理时间组合设计12种热处理工艺,对速生杨弦向板材进行长时低温处理试验;以处理前试件(未处理的素材)为对照,以木材颜色值、木材湿胀性为评价指标,分析不同热处理工艺对速生杨木材心材、边材的颜色及尺寸稳定性的影响,遴选在试验设计范围内的最佳热处理工艺。结果表明：随着升高热处理温度和增加热处理时长,木材颜色变深、变暗,边材比心材更明显;热处理温度对杨木颜色的影响大于热处理时长的影响。随着升高热处理温度和增加热处理时长,木材弦向上的湿胀率明显降低,尺寸稳定性提高,且对心材的处理效果远优于边材。综合试验结果,速生杨木材在热处理温度130℃时,热处理12 h可达到最佳效果,既能使杨木保持原本较浅的材色,又能较为显著地提高木材的尺寸稳定性。     

试错教学法在“木制品生产工艺学”课程教学中的应用

目前,在实践类课程教学过程中,学生发现问题、分析问题以及利用理论知识解决实际问题的能力有待提升。以“木制品生产工艺学”课程为例,教师通过“案例试错—讨论找错—理论提升”教学方法,即试错教学法,启发学生思考,将学生操作过程中的“错误操作导致的错误结论”反面去“否定或修正”学生容易犯的错误,以达到强化刺激、引起关注、积极探索和思考的目的,使学生在教师的引导下得到正确的结论。首先,教师在理论知识讲解前让学生进行实际操作,并记录所有结论(包括正确结论和错误结论);其次,在教师引导下,学生讨论所有结论并得到最优结论;最后,教师将涉及的理论知识一一列出,让学生找出操作过程中出现的错误,并提出改进的措施。教学实践证明,教师在“木制品生产工艺学”课程教学过程中采用试错教学法不仅使学生对理论知识的理解更深刻和透彻,而且还提高了学生运用理论知识解决实际问题的能力。     

超声波和汽蒸预处理对桉木干燥速率的影响

对巨尾桉木材分别进行超声波、汽蒸预处理,分析预处理前后桉木干燥速率的变化。结果表明,超声波和汽蒸预处理均可加快桉木的干燥速率,且随超声波频率的增加和汽蒸处理温度的升高而明显提高;两种预处理方式中,汽蒸预处理对桉木干燥速率和干燥质量的改善效果更明显。     

汽蒸处理过程中木材内部水分的迁移动力初探

为研究汽蒸处理过程中木材内部水分的迁移动力,在温度为100 和140℃ 下,分别对厚度为2、4、6 cm 的杨木 试件进行汽蒸处理,并对处理前后试件的质量,以及处理过程中木材内部温度场进行研究;另外,在温度为110℃ 下,对木材内部压力场进行研究。结果表明:汽蒸处理后,木材含水率均有所下降,而且处理温度越高,含水率下降 越多;当处理温度为100℃时,含水率下降量为23.0%;当处理温度为140℃时,含水率下降量达到78.27%;木材 内部温度随着时间的增加而升高,最后趋于稳定,当环境温度为100、140℃ 时,木材内部最高温度分别为92、110 ℃ ;建立了不同处理温度、时间与试件含水率下降量的关系模型,以及木材内部水分减少量的理论模型,所建模型 能够很好地模拟实际汽蒸处理过程。      

桉木高温热处理传热过程的数值模拟与验证

以一步升温、分段升温两种升温方式对20 mm厚巨尾桉（Eucalyptus grandis×E.urophylla）板材分别进行140、160和180℃的高温热处理,分析升温条件对木材温度变化的影响;并采用数值模拟方法求解桉木高温热处理升温过程的三维传热模型,研究其瞬态传热特性,同时对桉木内部温度分布进行预测。结果表明：在高温热处理升温过程中,较低目标温度以及分段升温方式更有助于缩小木材内部的温度梯度。试验验证了数值模拟结果的准确性（误差小于3.0%）,构建的传热模型可用来预测试验条件下任意时刻桉木的中心层温度,为高温热处理工艺的优化提供依据。     

木材真空干燥中蒸汽潜热回收的理论探讨

通过对真空干燥过程中过饱和蒸汽形成机理的介绍，运用人工降雨的原理，提出了在真空干燥过程中通过向干燥箱内通入凝结核，能让真空干燥箱内过饱和蒸汽由不可能凝结的同质核化转换为容易凝结的异质核化，从而将水蒸汽凝结时释放的潜热重新利用的设想。运用相关理论，对真空干燥过程中理论节能率进行计算，得到干燥1m3杉木（含水率从50％～10％）可以节约75．074W的能量，理论节能率为45．3％。     

不同热处理工艺对实木地板材色和尺寸稳定性的影响

以桃花心木、柞木、白桦木为研究对象,在120、140、160℃下分别加热6、8 h,研究不同热处理工艺对实木地板坯料的颜色、尺寸稳定性的影响。结果表明:随着热处理温度的升高和时间的延长,木材颜色逐渐变深。其中热处理对桃花心木颜色影响最大,柞木次之,对白桦木影响最小。经过不同热处理工艺处理后,3种木材的尺寸稳定性随着温度的升高与时间的延长而提高。桃花心木在120℃下保温8 h,白桦木在160℃保温6 h,柞木在140℃保温8 h,效果最佳。实际生产中可根据树种,选取热处理前后木材色差变化较小、尺寸稳定性较好的热处理工艺条件。     

含水率与温度对巨尾桉汽蒸效果的影响及机理研究

为探究最佳的巨尾桉汽蒸预处理工艺,分别采用80℃、100℃、120℃对20 mm厚的含水率分别为130%、60%、50%、30%、20%的巨尾桉试件进行汽蒸处理。以汽蒸后可见缺陷为主要评价指标,结合扫描电镜进行微观结构分析,并对其汽蒸前后的含水率、抽提物含量、干燥后可见缺陷进行比较分析。结果表明:巨尾桉气干含水率和汽蒸温度分别为50%,100℃时汽蒸效果最佳,汽蒸后可见缺陷最少,能有效防止后续干燥过程中干燥缺陷的产生;汽蒸后桉木的部分纹孔膜破裂,导管内壁光滑,水分移动通道畅通;热水、1%Na OH和苯醇抽提物含量减少,有利于渗透性的提高。     

应用逐步回归和Fisher判别方法对沉香的鉴别

对3种沉香样品进行热处理,收集释放的挥发性有机化合物(VOCs),通过TD-GCMS结合逐步回归法找到34种特征化合物,利用Fisher判别分析法实现3种沉香的鉴别。研究表明:倍半萜和其他芳香族化合物是沉香VOCs的主要成分。本研究条件下,倍半萜成分检出率约为61.2%~88.3%。通过逐步回归分析得到34种特征化合物,可以用于沉香分类。Fisher判别分析法可以对3种沉香进行判别,同时通过判别方程和重心坐标可以对未知样品进行鉴别。用TD-GCMS结合逐步回归法和Fisher判别分析方法对沉香VOCs成分分析,进而对3种沉香进行鉴别是可行的,用该方法可以代替人工鉴别,可以避免人工测试引入的误差。     

真空条件下木材表面水分蒸发速率模型及应用初探

对真空条件下木材表面水分蒸发速率模型进行了理论推导，并以截面为20 mm×20 mm，长度分别为100、150、200、250、300 mm的桦木为试材，在干燥温度分别为60、75、90℃，绝对压力分别为0.02、0.04、0.06、0.07、0.08 MPa的真空干燥条件下，对试材内部水分移动速率进行研究。结果表明:木材表面水分移动速率大于内部水分移动速率，二者的比值在10～150之间变化。根据试验结果,得出了不同条件下各种规格试材的干燥速率与温度、绝对压力的关系式，并与理论推导得出的模型进行比较，得到木材表面水分蒸发速率与内部水分移动速率之比。最后根据不产生干燥缺陷的最大（极限）速比，得出木材真空干燥过程中不产生缺陷时的温度和绝对压力的关系式。