汽蒸处理对木材渗透性的影响

试样（２×２×５ｃｍ）在温度１２０℃和１００℃两种饱和水蒸汽条件下分别汽蒸处理８小时，然后置于大气中干燥至含水率为１０％左右时，采用水上升置换气流法进行渗透性测定。汽蒸试样的渗透性分别与其纵向相邻接的未汽蒸、含水率约１０％的对照比较，并进行成对比较分析ｔ检验。试验结果表明，各树种的木材性质不同，汽蒸作用引起木材解剖上、化学上的变化也不同，因而汽蒸处理对木材渗透性的影响各异。红松气干边材、心材经１２０℃和１００℃汽蒸处理后渗透性分别较未汽蒸者提高约６０、９０％和４０、１３０％；长白鱼鳞云杉生材边材经１２０℃汽蒸后和气干心材经１００℃汽蒸后渗透性分别较未汽蒸者约提高３２６和８０％；成对比较分析ｔ检验，汽蒸试样与未汽蒸试样渗透性之间差异可靠性为９０－９９．９％；汽蒸试样渗透性获得提高的原因均系汽蒸后纹孔膜和纹孔塞发生开裂的结果。但汽蒸长白鱼鳞云杉生材心材、气干边材和心材及臭冷杉生材心材、气干边材和心材的渗透性则未获得提高。

木材渗透性可控制原理研究

本文研究了木材渗透性可控制机制,探寻了渗透性可控制原理。结果表明,影响渗透性高低的最主要因素为纹孔膜微孔半径和数量,微孔大而多者,渗透性高;微孔愈小,微孔里气-液界面上毛细管张力愈高,对液体流动的影响愈大,浸注愈难,欲使浸注液深注入木材,必须施一与此微孔半径相应足以克服此张力的压力。若欲改善低渗透树种木材的难浸注性,似应从纹孔入手,用化学的、物理的和生物的等方法增大和增多有效纹孔膜微孔半径和数量,以减小毛细管张力,降低使用压力,增大流量率,提高渗透性。

蒸汽爆破后毛果冷杉湿心材的渗透性分析

测定毛果冷杉湿心材经蒸汽爆破处理后的渗透性,并进行扫描电镜分析。与对照材相比,毛果冷杉湿心材爆破处理后,径向、弦向的气体渗透性均得到不同程度的改善,且随着爆破压力、爆破温度和爆破循环次数的增加而增加。统计分析表明,不同爆破处理后的湿心材渗透性与对照材的差异均显著。湿心材渗透性的改善,主要是由于蒸汽爆破时产生的蒸汽压力使原本闭塞的纹孔膜产生了部分复位或纹孔膜遭到了破坏。

木材流体可渗性有效毛细管半径和数量的研究

论述了测定木材具有流体可渗性有效毛细管半径和数量的方法和原理,研究了长白鱼鳞云杉、红松和白桦木材具有流体可渗性有效毛细管结构,讨论了它在生产实践中的应用可能性。结果表明,长白鱼鳞云杉和红松木材纵向气体渗透性与平均压力倒数为线性关系,表明流体在这两种针叶材中流动阻力主要来自于纹孔膜微孔,具有流体可渗性平均有效纹孔膜微孔半径分别为0.61和0.98μm,单位面积上具有流体可渗性有效纹孔膜微孔数为1218和605/cm^2。白桦木材纵向气体渗透性与平均压力倒数的关系表明,该种木材试样中存在有高、低两种传导结构——导管腔和梯状穿孔串联起来的渗透路径,平均有效导管腔半径为59.8μm,梯状穿孔半径为2.01μm,单位面积上有效导管数为645/cm^2。

辊压预处理条件对蒙古栎干燥速率及纹孔结构的影响

【目的】针对木材干燥耗时长、效率低的问题,以改变司职水分疏导功能的木材分子关键部位的微观结构为手段,通过改善木材的渗透性和水分的流动性,建立易于水分移动的新路径,达到缩短木材干燥时间的目的。在描述蒙古栎导管分子细胞壁构造变异的形态、数量和程度以及表征处理材在常规蒸汽干燥全程和各阶段干燥速率变动的基础上,探索并建立辊压预处理工艺条件、构造特征变异与干燥速率三者的相关关系。【方法】依托木材的黏弹性和水分移动机制,以蒙古栎为试材,对其含水率47%~55%、900 mm（长）×100 mm（宽）×30 mm（厚）的径切板和弦切板施行2个压缩方向（径向和弦向）、3种压缩率（10%,20%和30%）和3种压缩次数（1,4和9次）的辊压预处理,使用环境扫描电子显微镜（Fei Quanta 200）观察研究辊压处理材的导管分子微观构造特征变异,并在常规蒸汽干燥全程和各阶段测试和分析处理木材的干燥速率变动规律。【结果】环境扫描电镜观察表明,辊压压缩预处理使蒙古栎导管分子纹孔膜破裂和细胞壁出现裂隙,可形成水分移动的微观新路径;随着压缩率增大、压缩次数增加,纹孔膜破裂的数量和程度、细胞壁破坏的规模和尺寸增加,木材的渗透性和水分的流动性得到改善,缩短木材干燥时间。在常规蒸汽干燥的6个阶段和干燥全程,辊压预处理材的干燥速率均大于未处理材;压缩率和压缩方向相同时,干燥速率随压缩次数的增加而增大;压缩方向和压缩次数相同时,干燥速率随压缩率的增加而加快;压缩率和压缩次数相同时,径向压缩的弦切板干燥速率快于弦向压缩的径切板。【结论】以试材初含水率50%、终含水率15%计算,辊压预处理材的全程干燥时间均少于未处理材,弦向压缩径切板干燥时间缩短6.67%~23.64%,径向压缩弦切板缩短4.55%~13.02%。辊压预处理可在蒙古栎试材内部形成微观的水分移动新路径,改善水分的渗透性和流动性,缩短木材干燥时间。