赤桉干燥预热处理与干燥流变特性的研究

来源 :南京林业大学 | 被引量 : 9次 | 上传用户:konlee53
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作为云南地区主要速生人工林树种,赤桉的干燥技术目前没有得到很好的解决,成为赤桉实木加工利用的瓶颈之一。本文针对赤桉速度慢、易皱缩的干燥特性,研究了预热处理对赤桉干燥工艺的影响、赤桉干燥和终了调湿处理中的应力应变特征、干燥后期处理对赤桉皱缩回复的影响,为赤桉干燥技术的优化奠定理论基础。 通过改变赤桉心材苯醇抽提物的总量和分布,3h以上的汽蒸处理和60℃以上的热水浸泡处理可以显著增大赤桉心材的干缩系数、纵向气体渗透性和水分扩散系数。工艺试验表明,4h的汽蒸处理和4h的80℃热水浸泡可以显著减小皱缩和提高初期干燥速度。 在前人研究的基础上,结合木材干燥实际,本文建立了赤桉材干燥的横截面一维流变模型,以干缩因子表示干缩应变,以弹簧表示弹性应变,以开尔文体表示粘弹性应变,考虑到调湿处理过程中机械吸附的消除,以改进的开尔文体来表示机械吸附应变,并据此阐述了木材干燥中的表裂、应力转向和表面硬化等现象。 通过大试样和切片法相结合的方法,重点研究了干燥过程和终了调湿处理过程中的应力应变,结果表明:弹性应变与粘弹性应变不受干燥历史的影响,只与木材的瞬间应力和含水率等有关;机械吸附应变受干燥应力和干燥历史的共同作用;通过表面的有限吸湿,终了调湿处理可以有效减小弹性应变和机械吸附应变;除干燥初期以外,机械吸附应变在干燥中后期和调湿处理中的净应变中均占主导地位;整个干燥和调湿过程中,粘弹性应变量均较小,可以忽略。 在赤桉皱缩的预防和减小方面做了极具实用价值的探讨,研究了不同处理时机、不同处理方法对控制皱缩的效果,并借用计算机软件Mat1ab 6.0与数码相机使研究手段有了改进,提高了试验的准确性与易行性。结果表明;皱缩回复效果与处理时木材细胞腔内的水分饱和度密切相关,在板材平均含水率为27%时,细胞腔内水分饱和度较高,处理的效果不显著,在板材平均含水率为18%时进行3h的汽蒸处理与3h的90℃湿饱和空气处理均可有效地减少皱缩,汽蒸处理的效果比湿饱和空气的处理更显著。
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