30mm厚俄罗斯产落叶松木材干燥特性与干燥技术的研究

摘要

本文以30mm进口俄罗斯落叶松为研究对象，分析概括了国内目前干燥该种木材出现的问题，研究了其干燥特性和干燥技术。首先研究了落叶松在不同温度下干燥至不同含水率时的材性变化，分析了温度、含水率对材性及干燥质量的影响；检测分析了常规干燥过程中木材内部温度分布及含水率分布的变化规律，探讨了温度和含水率间的关系。进而依据上述研究结果，结合百度试验推定的干燥基准和以往的落叶松干燥技术及生产实践，进行了一系列包括升温工艺和降温工艺在内的常规干燥实验。通过对干燥过程中木材的温度、含水率、应力、干燥介质的温湿度等参数的分析，结合干燥过程中热、质传递规律，总结出针对俄罗斯产落叶松较为合理的干燥工艺，并且提出了提高干燥质量和生产效率的有效措施，为落叶松锯材干燥工艺的制定提供理论依据和技术保证。另外还探索了微波、汽蒸预处理对落叶松材性及干燥特性等影响，为开发干燥新技术、新工艺积累了技术资料。 试验结果表明：落叶松在中低温区域干燥时木材的某些力学性质呈降低趋势，而在高温区域其力学性质明显削弱：温度梯度可以促进木材内部水分的传递，但应通过采取适当的工艺形成并维持较长时间的温度梯度来加快干燥速度；适当的含水率梯度也能加快干燥速度：常规干燥实验中百度试验推定的干燥基准较为适合30mm厚俄罗斯落产叶松锯材的干燥，干燥过程初期不宜采用较强的干燥介质条件，中期处理的时机需要提前；降温干燥工艺对俄罗斯产落叶松的干燥生产是可行的，但要选择合适的降温时机。微波预处理可以明显提高落叶松常规干燥速度，但导致木材超微构造发生变化和某些力学性质略微降低；汽蒸处理改善了落叶松的传热传质性能，加快了干燥速度，而对其抗弯强度和弹性模量则影响不显著。

目录

文摘

英文文摘

1绪论

1.1前言

1.1.1落叶松资源及落叶松木材加工利用状况

1.1.2落叶松木材的构造及材性对干燥的影响

1.1.3落叶松木材干燥存在的问题及研究状况

1.1.4本研究的目的及意义

1.1.5本文的主要研究内容

2温度及含水率对落叶松材性的影响

2.1实验材料及方法

2.1.1实验材料

2.1.2实验方法

2.2材性指标的测定

2.2.1测试方法

2.3结果与分析

2.3.1温度对木材干缩性影响

2.3.2温度对木材吸湿解吸性和尺寸稳定性的影响

2.3.3温度与含水率对抗劈力的影响

2.3.4温度与含水率对木材抗弯强度、抗弯弹性模量的影响

2.4本章小结

3室干过程中温度与含水率的分布变化规律

3.1实验材料及方法

3.1.1实验材料

3.1.2实验设备

3.1.3实验方法

3.2结果与分析

3.2.1升温阶段的木材内部温度分布及水分变化

3.2.2不同含水率阶段温度波动时木材内部温度分布及水分变化

3.2.3木材内部温度分布与含水率分布的关系

3.3本章小结

4常规干燥

4.1实验材料

4.2实验仪器设备和工具

4.2.1实验设备

4.2.2检测仪器

4.2.3实验用工具及材料

4.3试件的制作及测试方法

4.3.1含水率检验板

4.3.2含水率试验板

4.3.3过程检测板

4.4实验过程及实验方法

4.4.1百度试验

4.4.2干燥基准的选择

4.4.3材堆的堆积

4.4.4干燥过程控制

4.4.5干燥质量检测

4.5常规干燥试验结果

4.5.1第Ⅰ、Ⅱ次干燥试验结果

4.5.2第Ⅲ、Ⅳ次干燥试验结果

4.6试验结果讨论分析

4.6.1干燥过程中应力的变化规律

4.6.2干燥过程中分层含水率的变化规律

4.6.3干燥质量的评定

4.6.4干燥基准的初步确定

4.7本章小结

5微波及汽蒸预处理对落叶松材性及干燥特性的影响

5.1微波预处理实验

5.1.1实验材料及其设备

5.1.2工艺的选择和实验方法

5.1.3微波预处理对木材水分的影响

5.1.4微波预处理对木材超微构造的影响

5.1.5微波预处理对木材力学性质的影响

5.1.6微波预处理对干燥速度的影响

5.2汽蒸预处理试验

5.2.1实验材料、设备与方法

5.2.2实验结果与分析

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

致谢