热处理升温速率对柞木微观结构和物理力学性能的影响

升温速率对木材热处理的产品性能和反应机制都会产生显著影响，对生产实践操作也具有重要作用，但相关研究十分缺乏。以柞木为试样，在常压过热蒸汽条件下以5,10,15,20和25℃/h的升温速率分别升温至200℃进行热处理。分析处理材的主要化学组分和结构，并测试其主要物理力学性能，探索升温速率对处理材结构和性能的影响，为木材热处理技术的优化应用提供参考。结果表明：热处理升温速率对柞木化学组成和结构都具有显著影响。细胞壁半纤维素含量随升温速率的减小而下降，而木素的相对含量则随着升温速率的减小而提高，纤维素含量受热处理影响很小，但微纤丝结构发生明显变化。不同升温速率水平下热处理柞木的主要性能也呈规律性变化。热处理后柞木的静态与动态弹性模量均有所增加，且都随着升温速率的下降先增大后减小，与微纤丝结晶度的变化趋势高度一致。热处理后柞木的吸湿性随升温速率的减小而逐步下降，并与半纤维素浓度的变化密切相关。综上可见，升温速率是调节热处理柞木性能的有效工艺参数，但试材性能的变化与升温速率之间并非都是线性关系，应根据木材热处理的主要性能需求，结合生产效率和安全性等综合因素确定木材热处理的升温速率。