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。

栓皮栎锯材常规干燥工艺探讨

以25mm厚栓皮栎锯材为对象,研究制定合适的常规干燥工艺基准,根据国家锯材干燥质量标准,检测分析干燥速率、终含水率、厚度方向含水率偏差、残余应力、外观干燥质量等。结果表明:25 mm厚栓皮栎干燥周期为19.5 d,平均干燥速率为0.096%/h,厚度方向含水率偏差达一级要求,终含水率、残余应力、外观干燥质量等达二级及以上要求,参照GB/T 6491-2012《锯材干燥质量》判断干燥锯材综合等级为二级。

柞木常规干燥过程中预热处理条件及其效果初探

以35 mm厚柞木板材为对象,在常规干燥过程中的预热阶段分别对其进行不同条件(时间、温度)的处理,之后以相同工艺基准实施第一阶段干燥,检测试件干燥速度、含水率分布、残余应力指标及表面缺陷,通过对上述参数的对比分析,确定适宜预热处理条件,以及该条件对中间处理时机的影响。结果表明:预热时间是决定预热处理过程中含水率梯度的重要因素,预热温度对其没有影响;增加预热时间、提高预热温度,可以使干燥前期的干燥速度加快、含水率梯度和残余应力指标减小、中间处理时机滞后;对于35 mm厚柞木板材,温度70℃、湿度100%预热处理8 h为最佳条件,可以得到较好的干燥效果。

小径柞木真空干燥应力初步试验

在真空干燥条件下试验建立了有关应力、含水率及时间之间的关系,分析了小径级柞木锯材在真空干燥过程中应力的发生和发展变化过程.试验表明:由于干燥前初始应力的差异,导致干燥过程中应力的性质有所不同.根据应力差异,应在干燥的不同阶段及时进行调湿处理,预防板材开裂.

小径级柞木锯材干燥应力试验

在周期式强制循环顶风型蒸汽干燥窑条件下,采用连续升温干燥基准,对小径级柞木锯材干燥过程中的应力应变进行试验研究,得出应力变化曲线;分析了小径级柞木锯材在干燥过程中应时机处理和处理应注意的问题。

窑干橡木锯材的生命周期评价研究

为全面评估窑干锯材的环境属性,分析能源供应方式变化对锯材生产的能源消耗和环境排放的影响,采用生命周期评价的方法,对橡木从木材采伐、运输、制材到干燥各阶段的物质和能耗进行采集和计算,并应用SimaPro软件进行环境影响评价。结果表明:窑干橡木锯材制备各阶段的环境影响由大到小依次为海洋运输、干燥、内陆运输、木材采伐和制材,橡木锯材的环境影响主要体现在呼吸性无机物的排放和化石燃料消耗等方面。经对比研究发现,生物质锅炉和外购水蒸气两种热源对橡木锯材的环境性能影响差别不大,生产企业的生物质锅炉具有保留应用价值。由于制材和干燥工艺的不同以及运输质量上的差异,原产于美国的橡木锯材产生的环境影响显著小于国内生产的橡木锯材,就环境性能而言,直接从海外进口板材优于进口原木后在国内进行锯材加工。上述研究结果可为国内木材加工企业的清洁生产提供参考,并为我国木材产品生命周期评价体系的建立提供基础性研究成果。

小径柞木真空干燥应力的试验研究

在真空干燥条件下,分析小径级柞木板材的应力与含水率、时间的关系,结果表明:在低温条件下,由于真空负压作用,水分蒸发速度得到了加快,干燥应力由于干燥前板材内的初始应力的差异,导致干燥过程中应力的发生、发展有所差异。根据应力表现的差异应当在干燥不同阶段及时进行调湿处理,预防板材开裂产生。