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原木端压灌注乙醇对木材干燥、脱脂及染色的影响 被引量：1
1
作者 解卫海 仝伯强 +2 位作者 刘丹 张萍 朱建军 《东北林业大学学报》 北大核心 2025年第3期119-124,共6页
以黑松(Pinus thunbergii Parl.)生材为材料,探索原木端压灌注乙醇对木材进行干燥、脱脂、染色的作用。使用无水乙醇(表面张力不到水的表面张力的1/3)替换木材中的水溶液,用乙醇的挥发代替木材内部原有的水分蒸发,进行木材干燥以减少木... 以黑松(Pinus thunbergii Parl.)生材为材料,探索原木端压灌注乙醇对木材进行干燥、脱脂、染色的作用。使用无水乙醇(表面张力不到水的表面张力的1/3)替换木材中的水溶液,用乙醇的挥发代替木材内部原有的水分蒸发,进行木材干燥以减少木材的干燥缺陷,以及用乙醇冲洗出树脂道中的树脂,对木材进行脱脂,同时观察加有亮蓝指示剂的乙醇在木材内部的染色情况。试验结果表明:在0.2~0.3 MPa压力下,灌注乙醇1.0~1.5 h,消耗相当于原木中总含水量体积3倍的乙醇,能够置换出原木总含水量中77.0%的水分,其松香的脱除率为70.8%。增加乙醇的压注量和压注时间能够使木材排出更多水分和松脂。在最初收集的2002 mL木材压出液中(相当于木材总含水量的38%)不含有乙醇,其后收集的木材压出液中乙醇比例逐步升高,水的比例逐步降低。当压出液中含有体积分数为11%的乙醇时,木材压出液的电导率下降一倍;当压出液中乙醇的体积分数超过74%或更高时,压出液的电导率反而有所上升。压注乙醇的木块气干速度为对照的2.82倍。对照黑松木试样板在(103±2)℃烘干后,普遍存在内裂,乙醇灌注后的弦切板在(103±2)℃烘干后没有观察到内裂。 展开更多
关键词 乙醇灌注 木材干燥 木材脱脂 木材染色 木材防腐
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基于PSO-BP神经网络模型的浸胶竹束干燥过程含水率预测 被引量：1
2
作者 王晓曼 吕建雄 +5 位作者 李贤军 吴义强 李新功 郝晓峰 乔建政 徐康 《林业科学》 北大核心 2025年第5期187-198,共12页
【目的】利用人工神经网络模型预测浸胶竹束干燥过程含水率变化,揭示干燥温度、干燥时间、铺装方式和初始含水率对浸胶竹束干燥过程含水率变化的影响规律,为浸胶竹束高质高效干燥提供参考依据。【方法】基于浸胶竹束干燥过程含水率实测... 【目的】利用人工神经网络模型预测浸胶竹束干燥过程含水率变化,揭示干燥温度、干燥时间、铺装方式和初始含水率对浸胶竹束干燥过程含水率变化的影响规律,为浸胶竹束高质高效干燥提供参考依据。【方法】基于浸胶竹束干燥过程含水率实测数据,以干燥温度、干燥时间、铺装方式和初始含水率为输入变量,干燥过程含水率为输出变量,制作数据集。将数据集划分为训练集(308个测试数据,占总数据量的70%)、验证集(66个测试数据,占总数据量的15%)和测试集(66个测试数据,占总数据量的15%),采用粒子群优化算法(PSO)优化反向传播(BP)神经网络初始权重与阈值,构建PSO-BP神经网络预测模型,并进行验证分析。【结果】PSO-BP神经网络模型具有较强的预测能力,在模型测试集中,决定系数(R^(2))、均方误差(MSE)、平均绝对误差(MAE)和剩余预测残差(RPD)分别达0.98、1.27、3.73和7.96。相较BP神经网络,PSO-BP神经网络的R^(2)和RPD分别提高6.53%和110.2%,MSE和MAE分别降低54.0%和71.86%。模型验证表明,干燥温度和铺装方式是影响浸胶竹束干燥过程含水率变化的主要因素,二者对PSO-BP神经网络模型预测结果影响显著。干燥温度为60℃时,在4种不同铺装方式下PSO-BP神经网络模型展现出较好预测效果,其R^(2)均超过0.969且MSE均低于3;铺装层数为3时,在4种不同干燥温度下PSO-BP神经网络模型表现最佳,其R^(2)均超过0.99且MSE均低于2。干燥时间和浸胶竹束初始含水率对PSO-BP神经网络模型预测结果影响不显著。【结论】PSO-BP神经网络模型在浸胶竹束干燥过程含水率预测中表现出准确性,可有效解决传统BP神经网络预测误差大、收敛速度慢等问题,为浸胶竹束高质高效干燥提供技术支撑。 展开更多
关键词 浸胶竹束 干燥 含水率 粒子群优化算法 反向传播 神经网络
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微波加热中木材内部温度场的电磁-热耦合模拟
3
作者 王志闯 王婷欢 +3 位作者 杨晨 何正斌 王振宇 伊松林 《北京林业大学学报》 北大核心 2025年第9期162-170,共9页
【目的】微波加热在木材加工中已显现高效优势,但微波场强分布如何影响木材内部温度变化尚不清晰。本研究拟采用数值模拟,探究微波场分布对木材内部温度场的作用规律。【方法】基于电磁场和传热场耦合理论构建三维有限元模型,模拟不同... 【目的】微波加热在木材加工中已显现高效优势,但微波场强分布如何影响木材内部温度变化尚不清晰。本研究拟采用数值模拟,探究微波场分布对木材内部温度场的作用规律。【方法】基于电磁场和传热场耦合理论构建三维有限元模型,模拟不同微波功率(3.6、4.5、5.4 kW)作用下腔体电场分布特征及木材内部温度场演化规律。通过试验验证模型准确性,并采用均方根误差(RMSE)量化评估仿真精度。【结果】微波加热30 s内木材次外层与中心层温度的仿真结果和试验结果一致,两者的RMSE值随微波功率的增大而增大,次外层和中心层的RMSE值最大分别为8.1和8.8℃,表明该仿真模型准确性较高。在木材微波加热过程中,不同波导输入的微波因干涉叠加形成高、低能区域,腔壁的反射波进一步干涉强化或削弱电场,最终形成驻波效应,导致电场强度呈现空间非均匀分布。高、低能区域电磁能-热能转化效率的差异,导致木材升温速率呈现差别,表明微波场强分布模式能直接调控木材内部温度变化规律。当微波功率增大时,电场分布模式保持不变,但最大电场强度显著增强(p=0.011),木材的升温速率随之加快,表面与内部温差增大。【结论】建立的三维有限元模型可以对微波腔体中电场的强度和分布特征,以及木材的温度变化进行准确预测。本研究阐明的微波加热木材过程中电磁-热耦合机制,能够为优化木材微波加热工艺提供理论依据。 展开更多
关键词 木材干燥 微波加热 数值模拟 电磁方程 传热方程 微波场强分布 温度预测
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数值模拟在木材干燥过程中的应用
4
作者 胡宇翀 张肖凯 刘洪海 《世界林业研究》 北大核心 2025年第2期56-61,共6页
木材干燥是提高木材加工性能和制品品质的核心环节,其多尺度构造及各向异性导致传热传质过程呈现强非线性特征。数值模拟通过构建多物理场耦合模型,可精准解析干燥应力演化及热质传递机制,为优化干燥工艺提供理论依据。文中综述木材干... 木材干燥是提高木材加工性能和制品品质的核心环节,其多尺度构造及各向异性导致传热传质过程呈现强非线性特征。数值模拟通过构建多物理场耦合模型,可精准解析干燥应力演化及热质传递机制,为优化干燥工艺提供理论依据。文中综述木材干燥多场耦合数值模型的研究进展,重点分析有限元法、扩展有限元法及计算流体动力学在应力预测、裂纹扩展模拟及干燥窑流场优化中的应用,并结合智能算法探讨能耗控制策略。研究表明,跨尺度建模与多场耦合分析是提升模拟精度的关键,而人工智能技术可以突破传统模型的维度限制。未来需融合多场耦合机理与数据驱动方法,发展高精度数字孪生系统,推动木材干燥向智能化、低碳化方向发展。 展开更多
关键词 木材干燥 传热传质 干燥应力 数值模拟
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高温热处理杉木力学性能与尺寸稳定性研究 被引量：45
5
作者 李延军 唐荣强 +1 位作者 鲍滨福 孙会 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第4期232-236,共5页
以杉木为试材,采用9组热处理工艺对杉木进行了高温热处理试验。通过对热处理前后杉木力学性能和尺寸稳定性的比较,探讨了热处理温度和处理时间对其性能的影响。结果表明:随热处理温度的升高和时间的延长,试材的抗弯强度(MOR)和抗弯弹性... 以杉木为试材,采用9组热处理工艺对杉木进行了高温热处理试验。通过对热处理前后杉木力学性能和尺寸稳定性的比较,探讨了热处理温度和处理时间对其性能的影响。结果表明:随热处理温度的升高和时间的延长,试材的抗弯强度(MOR)和抗弯弹性模量(MOE)均呈下降趋势,但热处理温度影响更为显著;热处理对MOR的影响比MOE的要大;顺纹抗压强度随时间的变化规律并不明显,但随温度的升高逐渐降低。杉木热处理后,试材由绝干到气干和绝干到吸水尺寸稳定时2个阶段的径向线湿胀率、弦向线湿胀率、体积湿胀率均低于未处理材的,弦向线湿胀率大于径向线湿胀率;就整体而言,3个指标均随处理温度的升高和时间的延长而减小。抗胀率均为负值,其绝对值随处理温度的升高和时间的延长而增大,尺寸稳定性增强幅度逐渐增大,且受温度的影响较为显著,在210℃下降得最明显。 展开更多
关键词 高温热处理 杉木 力学性能 尺寸稳定性
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木材过热蒸汽干燥过程中的收缩应力(Ⅰ)——径向收缩应力特征 被引量：13
6
作者 程万里 刘一星 +2 位作者 齐华春 師岡敏朗 則元 京 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第6期32-34,共3页
试验研究了日本柳杉在 12 0～ 180℃高温高压过热蒸汽条件下 ,干燥过程中所伴随的收缩应力的发生发展特征 ,以及温度和相对湿度对径向收缩应力的影响。试验采用夹具束缚试件在干燥过程中的收缩变形 ,利用应力传感器连续测定饱水试件在... 试验研究了日本柳杉在 12 0～ 180℃高温高压过热蒸汽条件下 ,干燥过程中所伴随的收缩应力的发生发展特征 ,以及温度和相对湿度对径向收缩应力的影响。试验采用夹具束缚试件在干燥过程中的收缩变形 ,利用应力传感器连续测定饱水试件在高温高压过热蒸汽条件下 ,从试件达到环境平衡条件开始直到全干状态或明显开裂为止的径向收缩应力。对温度 80～ 180℃ ,相对湿度 0～ 80 %干燥条件下收缩应力的研究结果表明 ,温度 14 0℃、相对湿度 6 0 %以上的条件下 ,收缩应力得到有效抑制。在温度 14 0℃以上的条件下 ,即使相对湿度达到 10 0 %仍然存在收缩应力 ,此收缩应力的发生与木材细胞壁组成的结构变化有关。 展开更多
关键词 木材干燥 收缩应力 径切方向 过热蒸汽 饱和蒸汽
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微波真空干燥过程中木材内的水分迁移机理 被引量：26
7
作者 李贤军 吴庆利 +1 位作者 姜伟 张璧光 《北京林业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期150-153,共4页
该文以马尾松木材为研究对象,对微波真空干燥过程中木材内部的含水率分布进行了研究,首次阐述了微波真空干燥过程中木材内部的水分迁移机理.研究结果表明:在微波真空干燥过程中,木材内部的含水率分布比较均匀,在厚度方向没有明显的整体... 该文以马尾松木材为研究对象,对微波真空干燥过程中木材内部的含水率分布进行了研究,首次阐述了微波真空干燥过程中木材内部的水分迁移机理.研究结果表明:在微波真空干燥过程中,木材内部的含水率分布比较均匀,在厚度方向没有明显的整体性含水率梯度,特别是在干燥的后期,木材内部的含水率分布更加均匀;当含水率在纤维饱和点(FSP)以上时,木材中的自由水和水蒸气在压力梯度的作用下以渗透流的形式在木材内部迁移;当含水率在FSP以下时,木材中的水分在压力梯度的作用下以水蒸气的形式向木材表面迁移;因热扩散、含水率梯度引起的水分迁移可以忽略不计. 展开更多
关键词 干燥 微波真空 水分迁移 木材
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汽蒸处理对木材渗透性的影响 被引量：24
8
作者 吕建雄 鲍甫成 +1 位作者 姜笑梅 周明 《林业科学》 CAS CSCD 北大核心 1994年第4期352-357,T003,共7页
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、... 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。 展开更多
关键词 渗透性 汽蒸 纹孔膜 木材
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木材干燥过程的热质迁移及其耦合关系 被引量：16
9
作者 谢拥群 陈瑞英 +2 位作者 杨庆贤 廖益强 张璧光 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期148-153,共6页
应用不可逆过程热力学研究木材干燥过程热质迁移及其耦合效应。根据不可逆过程的熵的产生率推导出含有耦合效应的传热传质关系式 ,提出湿度梯度不仅引起水分物质流 ,也引起热流 ,以及驱动水分物质流的力应是扩散势梯度。
关键词 木材 干燥过程 热质迁移 耦合关系
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高温热处理木材工艺的初步研究 被引量：38
10
作者 李延军 唐荣强 +1 位作者 鲍滨福 孙会 《林产工业》 北大核心 2008年第2期16-18,共3页
以我国杉木木材为试验材料,采用自制小型热处理木材试验装置进行了高温热处理木材工艺试验。结果表明,下述工艺切实可行:待处理木材的含水率应控制在15%以内;在温度升高与高温干燥阶段,迅速升温至100℃,再缓慢升温到130℃干燥到绝干,再... 以我国杉木木材为试验材料,采用自制小型热处理木材试验装置进行了高温热处理木材工艺试验。结果表明,下述工艺切实可行:待处理木材的含水率应控制在15%以内;在温度升高与高温干燥阶段,迅速升温至100℃,再缓慢升温到130℃干燥到绝干,再迅速升温到热处理目标温度,目标温度一般应控制在180～220℃范围内;保温处理时间根据需要确定,一般为2-4h;在处理过程中应适当喷蒸。处理终了时,降温到80℃,调整含水率到4%-8%,出窑。热处理后的木材具有高尺寸稳定性,可广泛应用于室外建筑、室内装修。 展开更多
关键词 蒸汽 木材 热处理 工艺
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巨尾桉干燥特性研究 被引量：20
11
作者 刁海林 陈健波 +3 位作者 罗建举 朱定强 卢翠香 魏国余 《中国农学通报》 CSCD 北大核心 2011年第28期63-68,共6页
研究巨尾桉木材的干燥特性并制定干燥基准,为实际生产中制定合理的干燥工艺提供理论依据。采用百度试验法,在（100±2）℃恒温干燥条件下对巨尾桉试件进行干燥试验,根据干燥过程中巨尾桉试件的初期开裂、内裂、截面收缩等干燥缺陷... 研究巨尾桉木材的干燥特性并制定干燥基准,为实际生产中制定合理的干燥工艺提供理论依据。采用百度试验法,在（100±2）℃恒温干燥条件下对巨尾桉试件进行干燥试验,根据干燥过程中巨尾桉试件的初期开裂、内裂、截面收缩等干燥缺陷制定出巨尾桉木材的干燥基准。巨尾桉试件的初期开裂、内部裂纹、截面变形、扭曲变形和干燥速度分别为1级、2级、3级、2级和2级;体积干缩率为19.04%,弦向干缩率为9.60%,径向干缩率为6.65%,纵向干缩率为0.33%。巨尾桉的干燥初期温度为60℃,干燥初期干湿球温度差为3~5℃,干燥终期温度为75℃。厚度为25 mm的巨尾桉板材在强制循环干燥窑内干燥至10%所需的时间为10（8）天（括号内为硬基准条件下的干燥时间）。巨尾桉试件主要缺陷是内裂和截面变形,在实际生产过程中要尽量使用软基准,干燥中、后期适时进行调湿处理。 展开更多
关键词 巨尾桉 百度试验法 干燥特性 干燥基准
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杉木和I-72杨人工林木材干缩性质的研究 被引量：11
12
作者 吕建雄 林志远 +1 位作者 赵有科 蒋佳荔 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期127-131,共5页
通过对杉木和I-72杨人工林木材南北向、不同高度位置、不同径向位置横向干缩(弦、径向)的测量,研究上述3个因素对2种木材横向干缩(弦、径向)的影响规律。结果表明:南北向的不同对杉木和I-72杨人工林木材的干缩均无显著影响;高度位置的... 通过对杉木和I-72杨人工林木材南北向、不同高度位置、不同径向位置横向干缩(弦、径向)的测量,研究上述3个因素对2种木材横向干缩(弦、径向)的影响规律。结果表明:南北向的不同对杉木和I-72杨人工林木材的干缩均无显著影响;高度位置的不同对杉木和I-72杨木的弦向干缩均有显著影响,而对径向干缩则无显著影响;径向位置的不同对杉木和I-72杨人工林木材的径、弦向干缩均有极显著影响:从树皮到髓心,木材径、弦向干缩逐渐减小,与其基本密度的变化趋势一致。 展开更多
关键词 人工林木材 杉木 Ⅰ-72杨 径向干缩 弦向干缩
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太阳能与双热源热泵组合干燥落叶松 被引量：17
13
作者 张力 胡传坤 +1 位作者 高建民 张璧光 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第12期141-144,共4页
为进一步降低木材干燥过程的能耗,合理利用太阳能,对北京林业大学研制的太阳能与双热源热泵联合干燥系统的主要参数、原理、结构,进行了说明和系统性能测试。设备在空气源热泵模式下平均供热系数P为2.48,水源热泵模式供热系数P为3.77。... 为进一步降低木材干燥过程的能耗,合理利用太阳能,对北京林业大学研制的太阳能与双热源热泵联合干燥系统的主要参数、原理、结构,进行了说明和系统性能测试。设备在空气源热泵模式下平均供热系数P为2.48,水源热泵模式供热系数P为3.77。使用该系统对落叶松进行初步干燥实验,与常规蒸气干燥做对比,结果显示,热泵干燥和联合干燥与常规蒸气干燥相比分别节能67.8%和70.32%,两者均有明显节能效果。 展开更多
关键词 木材干燥 太阳能 双热源热泵 落叶松
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微波真空干燥过程中木材内部的温度分布 被引量：13
14
作者 李贤军 张璧光 +1 位作者 李文军 李延军 《北京林业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期128-131,共4页
该文以马尾松木材为研究对象,对微波真空干燥过程中木材内部的温度分布进行了研究.结果表明在一定的辐射功率(160kW/m^3)和厚度(60mm)范围内,木材内的温度分布比较均匀,基本不呈现出整体性的温度梯度;在干燥的后期,木材内温度分布的局... 该文以马尾松木材为研究对象,对微波真空干燥过程中木材内部的温度分布进行了研究.结果表明在一定的辐射功率(160kW/m^3)和厚度(60mm)范围内,木材内的温度分布比较均匀,基本不呈现出整体性的温度梯度;在干燥的后期,木材内温度分布的局部不均匀性有加大的趋势;在微波真空干燥过程中,木材内部的温度差是由于微波场和湿木材本身不同部位介电特性的差异引起的,这种不均匀性以局部的形式存在于木材中. 展开更多
关键词 微波真空 木材 干燥 温度分布
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大果紫檀等3种红木薄板的高频真空干燥 被引量：28
15
作者 刘洪海 杨琳 +2 位作者 吴智慧 蔡英春 李兴畅 《林业工程学报》 北大核心 2017年第1期15-19,共5页
高频真空联合干燥具有高频快速加热及真空下水的沸点降低的双重优势,能够实现木材低温快速干燥,在大尺寸及名贵木材的干燥领域具有明显的优势。红木家具及工艺制品具有很高的经济和文化价值,但常规干燥由于温度高、周期长,容易导致红木... 高频真空联合干燥具有高频快速加热及真空下水的沸点降低的双重优势,能够实现木材低温快速干燥,在大尺寸及名贵木材的干燥领域具有明显的优势。红木家具及工艺制品具有很高的经济和文化价值,但常规干燥由于温度高、周期长,容易导致红木变色、变脆及开裂等缺陷,严重影响了红木制品的质量。笔者在相同温度条件下对3种红木薄板进行高频真空干燥和常规干燥,对比分析了干燥后红木薄板的含水率分布、开裂、变色及干燥速度。试验结果表明:经过高频真空干燥的红木质量能达到国标二级,平均含水率达到家具及木制品生产工艺要求,颜色变化小,干燥速度快,尤其在高含水率范围内干燥速度更快。高频真空干燥能够提高红木薄板的干燥速度、干燥质量和效率,是红木材料干燥的优良方法。 展开更多
关键词 红木 高频真空干燥 干燥质量 干燥速度
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硼酸-硼砂及甜菜碱处理定向刨花板的协效阻燃性能 被引量：11
16
作者 王明枝 张宇 +1 位作者 曹金珍 母军 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期114-120,共7页
以速生杨木为原料、酚醛树脂为胶黏剂、硼酸-硼砂为阻燃剂、十二烷基二甲基甜菜碱为助剂,制备杨木定向刨花板(OSB);并利用锥形量热仪研究硼酸-硼砂添加量为12%时,十二烷基二甲基甜菜碱的添加量(0.6%、1.2%和1.8%)对OSB阻燃性能的协效作... 以速生杨木为原料、酚醛树脂为胶黏剂、硼酸-硼砂为阻燃剂、十二烷基二甲基甜菜碱为助剂,制备杨木定向刨花板(OSB);并利用锥形量热仪研究硼酸-硼砂添加量为12%时,十二烷基二甲基甜菜碱的添加量(0.6%、1.2%和1.8%)对OSB阻燃性能的协效作用。结果表明:1)十二烷基二甲基甜菜碱添加量为1.2%时与硼酸-硼砂的协效作用最好,OSB阻燃性能最优,该OSB与空白试件相比,引燃时间延长,残余物质质量分数提高,平均释热速率、释热总量、平均质量损失率、发烟总量和平均比消光面积等均有不同程度降低,其中抑烟效果最为显著,同时具有促进成炭的作用。2)硼酸-硼砂与十二烷基二甲基甜菜碱之间存在显著的协效阻燃作用,能够有效改善OSB的阻燃性能。 展开更多
关键词 定向刨花板 硼酸-硼砂 十二烷基二甲基甜菜碱 阻燃性能 锥形量热仪
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基于LFNMR的木材干燥过程中水分状态变化 被引量：9
17
作者 马尔妮 王望 +1 位作者 李想 杨甜甜 《林业科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期111-117,共7页
【目的】基于低场核磁共振技术考察木材干燥过程中水分的横向弛豫特性,以阐释干燥时木材中水分状态的变化机制,为木材干燥及水分处理提供理论依据及数据支持。【方法】以20 mm(L)×5 mm(R)×5 mm(T)的南方松为试验材料,采用两... 【目的】基于低场核磁共振技术考察木材干燥过程中水分的横向弛豫特性,以阐释干燥时木材中水分状态的变化机制,为木材干燥及水分处理提供理论依据及数据支持。【方法】以20 mm(L)×5 mm(R)×5 mm(T)的南方松为试验材料,采用两步法将试材从饱水状态干燥至约5%含水率,通过定期测定含水率和横向弛豫时间,分析木材干燥时内部水分状态变化及迁移情况,探究自由水与吸着水的分界及其与纤维饱和点的关系。【结果】1)饱水试材存在2个明显的弛豫峰和1个峰肩,三者的横向弛豫时间为67.65、1.24和11~13 ms,分别对应着细胞腔中的自由水、细胞壁中的吸着水和微毛细管系统中的毛细管水。2)木材干燥初期,自由水含水率不断下降,在总含水率为20%左右时,自由水才蒸发殆尽;吸着水含量在木材干燥至40%总含水率时基本保持不变,当总含水率降到40%以下时,吸着水即开始解吸。3)随着干燥过程的进行,自由水的横向弛豫时间随含水率的降低而不断减小;而多、单分子层吸着水的横向弛豫时间则以6%左右的含水率为界分别表现出轻微下降和显著下降的不同趋势。【结论】1)木材中主要存在3种类型的水分,分别为自由水、吸着水和毛细管水。2)平均含水率在传统定义的纤维饱和点(30%)以下时自由水仍然存在,这主要是由于干燥过程中木材内部水分分布不均造成的,且在40%~20%含水率范围内,木材表层发生吸着水解吸的同时其芯层仍有自由水的排除。3)随着干燥过程的进行,自由水、吸着水弛豫峰的顶点位置持续左移,揭示2种水分的平均横向弛豫时间不断减小,即在干燥过程中,木材对残余水分的束缚逐渐增强,干燥难度也随之增加。 展开更多
关键词 低场核磁共振 横向弛豫时间 纤维饱和点 木材干燥 水分
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木材超声波-真空协同干燥的动力学研究 被引量：11
18
作者 何正斌 郭月红 +1 位作者 伊松林 张璧光 《北京林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第2期133-136,共4页
结合超声波和真空干燥的优点,采取超声波--真空协同干燥方法,对核桃楸试件进行干燥。在不同干燥温度、绝对压力、超声波功率和频率的条件下,检测木材干燥过程中内部水分的有效扩散系数,并建立对应条件下的干燥动力学模型。结果表明:超声... 结合超声波和真空干燥的优点,采取超声波--真空协同干燥方法,对核桃楸试件进行干燥。在不同干燥温度、绝对压力、超声波功率和频率的条件下,检测木材干燥过程中内部水分的有效扩散系数,并建立对应条件下的干燥动力学模型。结果表明:超声波--真空协同干燥过程中,木材内部水分有效扩散系数随着温度的升高而增大,而绝对压力对于水分有效扩散系数影响较小;干燥过程中,温度对干燥速率起着主要作用,相同温度、不同压力下木材的干燥速率随着时间的变化趋势一致;通过有效扩散系数和菲克单方向扩散方程得到的干燥模型和实际干燥动力学很接近。 展开更多
关键词 超声波 木材真空干燥 水分有效扩散系数 干燥速率
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狄氏黄胆木干燥工艺的初步研究 被引量：10
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作者 李延军 马掌法 +1 位作者 张宏 王益冰 《浙江林学院学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第4期384-388,共5页
通过 1 0 0℃干燥试验法的试验 ,获得了狄氏黄胆木木材的基本干燥特性数据。狄氏黄胆木木材的干燥特性是 :初期开裂与截面变形的干燥等级为 3级 ,内部开裂的干燥等级为 2级。根据这些特性因子编制了狄氏黄胆木板材的干燥基准。表 6参
关键词 狄氏黄胆木 干燥特性 干燥工艺 干燥基准
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超声波—真空协同干燥自由水迁移速率 被引量：8
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作者 杨飞 何正斌 +1 位作者 赵阳 伊松林 《东北林业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期103-107,共5页
以尺寸规格为200 mm×100 mm×20 mm的核桃楸(Juglans mandshurica)为试材,在干燥温度为40、60℃,绝对压力为0.05、0.02 MPa,超声波频率为20、28 kHz和超声波功率为60、100 W的条件下进行超声波—真空协同干燥。通过对试件的干... 以尺寸规格为200 mm×100 mm×20 mm的核桃楸(Juglans mandshurica)为试材,在干燥温度为40、60℃,绝对压力为0.05、0.02 MPa,超声波频率为20、28 kHz和超声波功率为60、100 W的条件下进行超声波—真空协同干燥。通过对试件的干燥动力性进行对比分析,研究了干燥温度、绝对压力、超声波频率、功率对木材超声波—真空协同干燥的自由水迁移速率的影响规律,并通过统计方法得到了回归方程。结果表明:超声波的协同可以使真空干燥的自由水迁移速率提高8%～40%,自由水迁移速率随着超声波功率的增大和温度的升高而加快,且绝对压力越小,自由水迁移速率越快,但超声波频率对自由水迁移速率的影响具有不确定性。 展开更多
关键词 超声波 真空干燥 干燥动力性 自由水 核桃楸
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