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[期刊] 林业科学
[作者]
齐华春 刘一星 程万里
以日本柳杉为试材,经温度为140,160,180℃,相对湿度为0,60%,100%过热蒸汽处理后,考察并分析其在不同环境温度和相对湿度条件下的吸湿解吸特性和吸湿滞后现象。结果表明:高温过热蒸汽处理木材的水分吸着等温线的类型没有发生变化;吸湿、解吸过程中,在同一环境湿度下,高温高湿处理后木材的水分吸着量低于低温处理后木材的水分吸着量;水分吸着量随处理木材温度和相对湿度的增高呈减少趋势;处理前后的木材均有吸湿滞后现象;高温高湿处理后木材的吸湿滞后现象比低温条件处理木材的吸湿滞后现象明显。
关键词：
高温过热蒸汽处理 木材 吸湿解吸特性
[期刊] 林业科学
[作者]
高鑫 周凡 周永东
【目的】研究高温热处理对人工林樟子松、杉木、美洲黑杨木材平衡含水率和吸湿特性的影响,为科学评价热处理木材吸湿特性提供理论基础,为人工林木材高附加值利用和实际高温热处理木材生产提供参考。【方法】以水蒸气为保护介质,设定180、200和220℃3个温度进行高温热处理,采用双室温、湿度控制法,在25℃环境中以8种不同类型饱和盐溶液精确控制水蒸气相对湿度进行等温吸附试验,运用Hailwood-Horrobin模型拟合等温吸附曲线,分析高温热处理对木材水蒸气等温吸附曲线线形、平衡含水率、单层分子吸附水和多层分子吸附水的影响。【结果】180、200和220℃处理后,试样吸湿平衡含水率均值相当于素材含水率均值的80%、70%和50%左右; 3个树种素材试样和高温热处理材试样均表现为第2类等温吸附曲线形态特征,Hailwood-Horrobin模型能够较好拟合不同树种素材和高温热处理材等温吸附曲线,不同热处理条件试样等温吸附曲线的拟合度均高于0.980 0,处理温度越高,等温吸附曲线越接近直线;高温热处理后代表含有单位摩尔数吸附位的绝干木材质量参数(W)显著增加,不同相对湿度下高温热处理材的单层分子吸附水和多层分子吸附水含量也随之降低; 180、200和220℃处理后,木材试样单层分子吸附水含量相较于素材下降20%、30%和50%左右,高温热处理对多层分子吸附水含量影响规律与之相近;高温热处理后单层分子吸附水、多层分子吸附水和吸附水总量的最大值相较于素材明显下降,且处理温度越高,下降幅度越大。【结论】高温热处理可明显降低3个树种试样的吸湿平衡含水率,且处理温度越高,平衡含水率下降幅度越大;高温热处理会一定程度影响木材等温吸附曲线线形,Hailwood-Horrobin模型可用于描述高温热处理材等温吸附曲线,且拟合度较高;高温热处理可明显降低3个树种试样等温吸附过程单层分子吸附水和多层分子吸附水含量,且处理温度越高影响越明显,单层分子吸附水和多层分子吸附水最大含量均明显降低,进而影响吸附水总量最大值。
[期刊] 林业科学
[作者]
都亚敏 李珠 蒋佳荔 殷方宇 吕建雄
【目的】探究吸湿解吸循环过程中木材水分吸附特性，阐释湿度循环对木材细胞壁及其吸着水分子的影响机制，为木材的实际使用和合理开发提供理论依据和数据参考。【方法】以杉木和马尾松木材为试验材料，采用动态水分吸附分析仪在3或5次吸湿解吸循环（0%→95%→0%）过程中实时测定木材水分吸附数据，绘制水分吸着-解吸等温线，借助H-H模型对其吸湿平衡含水率进行非线性拟合分析。【结果】1)吸湿解吸循环前后，木材平衡含水率最大值呈降低趋势，其差值范围为0.21%～1.76%；初次循环过程木材吸湿平衡含水率低于后续循环过程，相对湿度40%～95%时尤为明显；2)随着吸湿解吸循环次数增加，木材单次循环所需时间减少，且降低幅度也明显变小；与块状试样相比，粉末状试样单次循环所需时间较少；3)初次循环过程木材吸湿滞后现象相比后续循环过程更明显，随着循环次数增加，吸湿滞后最大值减小，吸湿滞后率均值增大；4)H-H模型可用于分析吸湿解吸循环过程中木材水分等温吸附，其拟合度(R2)均高于0.996；随着循环次数增加，代表含有单位摩尔吸附位点的绝干木材质量（W）参数呈降低趋势，木材单分子层吸附水最大质量分数呈增大趋势，多分子层吸附水最大质量分数和吸附水总质量分数最大值均呈降低趋势。【结论】随着吸湿解吸循环次数增加，湿度循环对木材细胞壁的影响减弱：木材吸湿性能降低，其平衡含水率最大值呈降低趋势；单次循环所需时间减少；吸湿滞后现象减弱。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
曹金珍 赵广杰 鹿振友
为了弄清楚木材的机械吸湿蠕变的机理，许多研究者从不同角度对木材的机械吸湿蠕变现象作了各自的解释．该文对其中主要的观点作了比较详细的评述，并对在分子水平上揭示木材的机械吸湿蠕变现象的实质提出了一些初步的构想．
关键词：
木材,机械吸湿蠕变,分子水平
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
鲍咏泽 周永东
为了提高木材干燥质量及生产效率,对过热蒸汽在干燥中的应用和理论研究进行了综合评述。将其他行业过热蒸汽干燥的研究成果进行归纳,结合木材干燥的特点,探讨木材过热蒸汽干燥的应用潜力。文中分析了过热蒸汽干燥工艺对被干燥材料的干燥速率、干燥质量、物理力学性能及微观构造的影响;对过热蒸汽干燥过程中的传热传质规律以及建立的过热蒸汽干燥数学模型进行了阐述和分析,为更好地建立和完善木材过热蒸汽干燥数学模型及干燥工艺奠定基础;最后对木材过热蒸汽干燥工艺的制定和研究提出了建议,并对完善过热蒸汽干燥机理研究以及传热传质理论进行了展望。
关键词：
过热蒸汽 木材干燥 传热传质
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
程万里 刘一星 師岡敏朗 则元京
该研究利用新开发的耐热、耐压应力传感器 ,采用夹具束缚试件在干燥过程中的收缩变形 ,考察了高温高压蒸汽条件下 ,伴随试件干燥过程的收缩应力发生、发展特征及粘弹性特性 ,旨在为探索减少木材干燥缺陷和内部残留应力的高温快速干燥工艺条件提供理论基础和科学依据 .该文着重探讨了 10 0℃以上的高温高压过热蒸汽条件下 ,试件从饱水到全干状态或明显开裂为止 ,收缩应力的连续测定方法 ,并对其径向和弦向收缩应力的发生发展特征进行了初步探讨 .研究结果表明 ,在高温热处理 (相对湿度为 0 )过程中 ,径向的收缩应力相当大 ,约为弦向的 2倍 ;而在其他相对湿度条件下 ,情况却相反 ,相对湿度 6 0 %、...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
程万里 刘一星 師岡敏朗
为进一步探讨木材在高温高压蒸汽干燥过程中的应力释放机理,该研究以日本柳杉木材为研究对象,利用新开发的耐热、耐压应力传感器和专用夹具,对高温高压蒸汽条件下木材的拉伸应力松弛特性进行了较为详细、全面的系统研究.结果表明:温度条件对木材应力松弛的影响远比应变水平的影响显著,随着温度的增加、木材应力松弛急剧增大,残余应力迅速下降;木材应力的松弛除了受温度的影响外,受环境相对湿度的影响显著.无论木材的径向还是弦向,其拉伸应力松弛过程中的残余应力和木材干燥过程中的最大收缩应力随温度变化的关系十分吻合.该结果充分证明了木材在高温高压过热蒸汽干燥过程中的收缩应力显著降低,是由于收缩变形而引起的收缩应力在长时间...
关键词：
高温高压蒸汽 木材 拉伸 应力松弛
[期刊] 福建农林大学学报(自然科学版)
[作者]
卢烨 任彦莲 方婷 陈锦权
将过热蒸汽干燥技术用于紫菜干燥加工中.首先确定紫菜烫漂护色的时间和温度,然后用过热蒸汽干燥技术对紫菜干燥特性进行研究,探讨不同物料铺设厚度、蒸汽温度、蒸汽流速及初始干基含水率对干燥特性的影响,根据逐步回归法和紫菜干燥过程中的水分比和时间变化规律,建立紫菜过热蒸汽干燥动力学数学模型.实验结果显示,紫菜过热蒸汽干燥最佳烫漂温度为85℃,时间为30 s.物料铺设厚度、蒸汽温度、蒸汽流速及初始干基含水率对物料干燥都有较明显影响.过热蒸汽干燥满足Page模型,预测值与实际值拟合程度良好.
关键词：
紫菜 过热蒸汽干燥 干燥特性
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
程曦依 李芸 全鹏 韦妍蔷 李昀彦 熊幸阳 谢杰 李贤军
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0.140.26%/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℃
关键词：
马尾松 锯材 过热蒸汽 干燥 脱脂
[期刊] 华中农业大学学报
[作者]
张哲 牛智有
为探讨茶叶的吸湿解吸平衡规律,分析了不同茶叶品种在茶叶吸湿解吸平衡过程中含水率的变化趋势。采用静态重量法测定35℃下、水活度为0.06～0.90时3种红茶和3种绿茶的吸湿解吸平衡含水率,并对试验数据进行模型拟合,绘制出其水分吸湿解吸等温曲线。测定结果表明,不同茶叶品种的水分吸湿解吸等温曲线呈现的形状极似S型,解吸平衡含水率高于吸湿平衡含水率,表现出滞后现象。应用SPSS软件对红茶和绿茶的试验结果进行单因素方差分析,结果表明茶叶品种对其吸湿解吸平衡含水率的影响不显著。
关键词：
红茶 绿茶 吸湿 解吸 平衡含水率
[期刊] 林业科学
[作者]
李澍农 张亚梅 余养伦 于文吉
【目的】研究水煮处理对竹材吸湿性和化学成分的影响，为竹材改性提供技术参考。【方法】将竹片置于100℃沸水中(竹片和水的质量比为1∶100)水煮处理4 h,利用动态水分吸附仪(DVS)测试水煮处理前后竹材动态水分吸附曲线，采用Hailwood-Horrobin(H-H)模型对测试数据进行拟合，通过扫描电镜(SEM)、化学成分测试、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)等手段分析水煮处理前后竹材的微观形貌、化学成分和结晶区参数。【结果】竹材经水煮处理后，在相对湿度大于50%的环境中，其平衡含水率相对于原竹对照样降低。H-H模型拟合显示，当相对湿度大于35%时，水煮处理竹材的单分子层水含量增加，多分子层水含量显著降低。扫描电镜(SEM)结果表明，水煮处理后竹材薄壁细胞细胞壁发生皱缩现象，细胞壁上微孔减少，多分子层水含量降低。化学组分分析显示，水煮处理使竹材中部分半纤维素发生降解。FTIR分析显示，水煮处理竹材的羟基和羰基含量增多，是其单分子层水含量增多的主要原因。XPS分析显示，水煮处理使竹材中半纤维素发生降解，同时脂肪酸、脂肪、酚类等物质随水分迁移到竹材表面。XRD分析显示，水煮处理主要影响竹材的非结晶区域，结晶区宽度增大；半纤维素降解使竹材结晶度增大。【结论】竹材在沸水中水煮处理4 h后，其吸湿性相对于原竹对照样降低，尺寸稳定性得到改善，水煮处理竹材微观形貌和化学成分变化是使其吸湿性降低的主要因素。
[期刊] 林业科学
[作者]
彭辉 蒋佳荔 詹天翼 吕建雄
木材是一种具有不同细胞类型的天然纤维复合材料，其细胞壁的壁层结构与化学组分具有多样性。在静态恒定应力作用下，木材形变随时间延长而逐渐增大，即产生蠕变。木材蠕变是影响木制品和工程构件质量以及结构设计安全性的一个关键特性。根据木材中的水分状态，木材蠕变可以划分为＂含水率平衡态时的普通蠕变＂和＂含水率非平衡态时的机械吸湿蠕变＂。本文分别阐述了木材普通蠕变和木材机械吸湿蠕变的现象和特点；围绕木材的普通蠕变，归纳了木材组织结构、含水率、温度和应力水平等因素的影响；针对木材的机械吸湿蠕变，重点从分子水平、细胞壁层结构、物理老化等方面解释其发生机制，并论述微纤丝角、化学组分、含水率和温度等因素对机械吸湿蠕变．．．
关键词：
木材 普通蠕变 机械吸湿蠕变 蠕变模型
[期刊] 林业科学
[作者]
林伟奇 肖羽柏 陈莉
根据1972-1974年在广州测定的数据,通过电子计算机进行运算,得出 W_6=-2.657557-0.01391679t+0.2315497φ线性回归方程式。并用北京、哈尔滨、十堰、厦门等地的平衡含水率实测值与线式计算值、现行教科书中的曲线回归方程式进行比较。这些材料说明,在表示木材平衡含水率与周围大气温湿度之间变化规律时,线性回归方程优于曲线回归方程。另外,还对木材吸湿和解吸进行具体地论述。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
刘志军 张璧光 贺宏奎
该研究利用T型聚四氟乙烯连接装置将温度传感器和压力传感器与被干材内部的待测点相连,实现了微波干燥过程中对木材内部同一点温度、蒸汽压力的同步测定.主要分析了木材内温度、蒸汽压力在微波场中的变化特性及其相互关系,并对温度、蒸汽压力的变化与微波干燥中出现的内裂、炭化等干燥缺陷的相关性进行了初步探讨.研究结果表明,木材在微波干燥过程中,温度的变化大致分为3个阶段快速升温段,恒温段和后期升温段;微波辐射功率增高,升温速度加快,恒温段温度提高,恒温段时间缩短;微波辐射功率提高,木材内部蒸汽压力上升速度相应加快,压力峰值也相应变大,最大压力值保持的时间变短.压力上升速度伴随着温升速度的加快而加快,当温度升高...
关键词：
微波干燥 蒸汽压力 温度
[期刊] 林业科学
[作者]
吕建雄 黄荣凤 曹永建 伍艳梅 周永东 赵有科 吴玉章
以毛白杨木材为研究对象,采用蒸汽介质热处理方法在氧气含量低于2%的密闭容器中以温度170～230℃、时间1～5h的处理条件对其进行热处理。结果表明:随着处理温度的升高和处理时间的延长,色饱和度差ΔC*逐渐减小、色差ΔE*和色相差ΔH*逐渐增大,说明热处理后木材的颜色由原色逐步过渡到深褐色。方差分析和多重比较结果表明:热处理温度比热处理时间对毛白杨木材颜色变化的影响更为重要。此外,进一步得出了色差值与热处理温度、时间三者之间的回归模型。利用此特性,对一些浅色木材进行热处理,可赋予其凝重的颜色,同时还可增强其尺寸稳定性,从而提高其产品附加值,扩大应用领域。
关键词：
毛白杨 蒸汽介质热处理 色差
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