人工林楊樹(shù)木材皺縮恢復(fù)工藝與機(jī)理研究.pdf

1、為了進(jìn)一步探明木材細(xì)胞皺縮的恢復(fù)機(jī)理、木材細(xì)胞發(fā)生皺縮后皺縮恢復(fù)的動(dòng)力，同時(shí)為研究有效恢復(fù)皺縮木材變形的干燥工藝提供理論依據(jù)，也為高效利用人工林木材提供技術(shù)支持。本文以?xún)?nèi)蒙古地區(qū)主要的速生人工林楊樹(shù)木材為研究對(duì)象，研究木材皺縮的可恢復(fù)特性和機(jī)理、木材細(xì)胞皺縮恢復(fù)的調(diào)控因素和工藝，利用超微圖像數(shù)字分析法從微觀角度分析并評(píng)價(jià)了皺縮恢復(fù)的效果。探明木材干燥過(guò)程中木材細(xì)胞產(chǎn)生皺縮的機(jī)理和過(guò)程、皺縮產(chǎn)生的條件的基礎(chǔ)上，對(duì)比了皺縮恢復(fù)前后試樣中的水

2、分狀態(tài)變化以及結(jié)晶度變化。
　　本文研究主要結(jié)論歸納如下
　　通過(guò)楊樹(shù)皺縮恢復(fù)工藝優(yōu)化試驗(yàn)中得到，北京楊的弦向恢復(fù)率為19.83％，徑向恢復(fù)率為9.12％。100℃弦向恢復(fù)率為26.68％，徑向恢復(fù)率達(dá)到9.36％。6h的弦向恢復(fù)率21.27％，徑向恢復(fù)率為8.13％。皺縮恢復(fù)工藝參數(shù)優(yōu)化結(jié)果為，處理溫度100℃，處理時(shí)間6h。
　　通過(guò)楊樹(shù)皺縮恢復(fù)性能試驗(yàn)得到，北京楊的皺縮深度最大為1.53mm，加拿大楊皺縮因子最大

3、為56.07，小葉楊的體積收縮率最大為3.95％。12h處理后，皺縮深度減小最小為0.20mm。6h處理后，皺縮因子減小到最小為23.79，試樣的體積收縮率隨著處理時(shí)間的增長(zhǎng)逐漸增加。
　　通過(guò)研究不同位置皺縮恢復(fù)性能試驗(yàn)得到，縱向位置中，基部的皺縮深度、皺縮因子體積收縮率較大，橫向位置中，心邊材交界處的皺縮深度較大，心材的皺縮因子較大，邊材的體積收縮率較大
　　由超微圖像分析實(shí)驗(yàn)可知，楊樹(shù)木材發(fā)生皺縮的主要區(qū)域集中于心邊材

4、交界附近。皺縮木材經(jīng)過(guò)蒸汽處理后，與處理前相比，木材細(xì)胞面積增大明顯，恢復(fù)比例為32.90％。周長(zhǎng)恢復(fù)比例為20.65％。皺縮幅度最大的心邊交界材的表面區(qū)域，恢復(fù)的效果也是最明顯的。木材長(zhǎng)度方向，皺縮性能變化不顯著。
　　皺縮恢復(fù)細(xì)胞模型為薄壁圓柱體模型。木材皺縮恢復(fù)機(jī)理:木材細(xì)胞經(jīng)過(guò)蒸汽或飽和濕空氣處理時(shí)，皺縮的細(xì)胞壁吸收水分和熱量，細(xì)胞壁剛性下降，在干燥應(yīng)力作用下，皺縮細(xì)胞開(kāi)始恢復(fù)。同時(shí)由于細(xì)胞腔內(nèi)部空氣受熱膨脹，胞腔內(nèi)壓力增