冷冻干燥过程尾巨桉干缩特性的研究文献综述

 2022-07-24 12:07

1.国内外文献对尾巨桉的描述

在中国广西尾巨桉被大量种植,由于它具有速生、丰产、抗性好、干形好等特点,而被广泛种植[1]。这类速生材一般都属于比较质地较软、质量比较轻的木材,而桉树的耗水率也比同类的樟树和杉树多,这类的运用也非常的广泛,比如造纸、建筑、板材芯材原料,也有部分用于家具制造,但是都必须对木材做一些处理,比如经过脱脂烘干转化成优质板材。

同时速生材的优点自然不用多说,除了名字所描述的,一般色泽比较浅,容易做成各种涂装色彩,而且变形小,干燥容易,重量轻,尺寸稳定性比较好,收缩小,吸音效果好,弹性好,易于加工。但它的最大的问题是材质疏松,空隙度大,密度低,因此力学和机械强度都低。如杉木作为南方特有的主要用材树种,是一种常绿乔木,分布广,生长快。杉木加工性能好,耐腐,耐虫害,纹理色泽美,但杉木速生材质较差,结构疏松且极不均匀,强度、硬度低,不耐磨,易吸湿,其物理和机械强度都较低,因此,速生材一直以来主要都是做人造板,造纸、做包装材料,建筑模板等,而较少做家具,尤其是高档家具。所以其中的关键还在于如何应用,如何通过设计以及探索工艺技术来弥补短处,增强长处。我们做实验得出结果需要建立模型,得出方程组并建立数学模型,使实验具有合理性和适用性。

根据看的一篇论文描述,尾巨桉木材在解吸和吸湿过程中,含水率对其弦向干缩率、弦向湿胀率影响显著,且弦向干缩率、弦向湿胀率随木材含水率的增大呈先增大后减小趋势[2] 。所以我预计在试验中,对于各个方向的干缩率和湿涨率要分开测量并且比较,然后考虑在实际加工生产运用,如何更好利用尾巨桉的木材特性。

2.国内外对木材干缩特性的研究

木材干缩性是我们并不陌生的一个名词,无论是在学习材料学或是木制品加工时都接触到了,因为这是一个木材的最基本材性,可以说是了解、走进这个木材的第一步。我们知道木材处理很重要的一步就是木材干燥,而干燥技术的一个前提就是了解木材的干缩性,根据不同木材的干缩性,从而制定不同的干燥技术和方法,以及相对应的数值。

而木材的干缩率也受很多外力的影响,首先关于温度对木材干缩的影响,国内外有几种观点。前苏联的I.I.阿那英和B.H.彼特利认为,干燥温度越高,则木材的收缩越小;但也有人认为,干燥温度越高,木材的收缩越大;然而,大部分学者研究证明,干燥温度提高,木材的弦向收缩减小,而径向收缩增大。梁世镇在《红木的胀、缩及其与高温干燥的关系》一文中提出了与大部分学者相同的观点;然后是汽蒸对干缩率的影响,而且不仅是横向收缩还是径向收缩都是一致的;纤维方向对干缩率的影响试验结果表明,在整个干燥过程中,弦向干缩始终大于径向干缩。两者相差越大,木材越容易开裂,干燥越困难;树种对干缩率的影响一般而言,容积重大的树种,其干缩率也大[3]。同时试件的厚度也对干缩率有影响,所以在做实验之前,我也应该选定一个规定的且尺寸规格大小合适的试件。这一点在开题报告的时候,吴燕老师也向我提出了这个问题,我现在初步考虑25mmx25mm的试件。其次老师也提出关于如何测出水分流失速度,老师知道我可以使用现在有的一个探针来测量。实验一般需要八组的对比试验,同时还要径向、横向各个方向进行对比。

木材的干缩特性与木材的属性是有关的,所以针叶材和阔叶材我觉得从大体分类上就存在不同,首先就从木材的内部构造来研究原因。

图1.针叶材木材内部构造[3]

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