高温热处理杉木木材的工艺及性能研究

《高温热处理杉木木材的工艺及性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、摘要本文以速生材杉木为试验材料，系统的研究了热处理工艺参数对其材性的影响，制定出针对不同用途的热处理工艺。在相关文献和前期预备性试验的基础上，采用水蒸气作为保护气体，采用九种工艺条件进行热处理，研究了各主要工艺参数对杉木木材各项性能的影响，测定了热处理材的相关性能，并与素材的相关性能进行对比分析，研究结果表明：(1)木材的各项力学性能下降幅度分别为：随着温度的上升，弹性模量变化幅度不大：抗弯强度下降了8．7—41．3％；160℃时的冲击韧性上升了40．79％，当温度为220℃时，下降了38．15％；顺纹抗压强度下降比例为10．39—

2、22．8％。热处理后木材力学性质的总体变化趋势是随着温度的升高，强度随之下降。(2)当热处理温度由160℃上升到220℃，热处理材的密度有所降低，但是降低幅度不大；颜色由原来的浅黄白色向棕褐色转变，明度值下降，色差增加；处理材的尺寸稳定性得到显著改善，气干径向干缩率下降了28．42—70．18％，气干弦向干缩率下降了29．35—68．39％；全干径向干缩性的下降率为17．54--57．77％，全干弦向干缩性的下降率为19．81--48．27％；气干径向湿涨率下降了7．25—48．4％，气干弦向湿涨率下降了6．83—49．3％；吸水径

3、向湿涨性的下降率为30．85—56．58％，吸水弦向湿涨性的下降率为22．08—55．81％。(3)热处理温度，处理时问，升温速度都对处理材的性能有不同程度的影晌。其中，热处理温度对处理材的性能影响最大，同时处理时间也有一定的影响，相对而言，升温速度的影响最小；对于物理性质来说，杉木速生材的最佳加工工艺条件是：热处理温度220℃，热处理时间2小时，升温速度15℃／h。考虑力学性质的损失情况，热处理材的最佳工艺条件为：热处理温度190℃，热处理时间2小时，升温速度15℃／h。(4)本研究发现，热处理可以有效的抵御木材腐朽，未经过热处理

4、的试件经过褐腐菌的耐腐性实验后重量损失率在40．33％，当温度为160℃时，试块的失重率为33．26％，为稍耐腐等级，当温度达到190℃时，试块的失重率为24．18％，基本已处于耐腐等级，当温度上升至220℃后，木材的重量损失率为0，热处理材的耐腐性能得到较好的改善。杉木速生材经过热处理后，其尺寸稳定性和耐腐性能都得到很大的提高；力学性能有不同程度的下降，但基本可满足装饰用材的需要；另外，本文还对热处理材性能改善的机理进行了初步探讨，通过研究热处理材的傅立叶变换红外光谱图的分析，定性分析了其内部结构的变化情况，为今后深入研究提供了基

5、础数据和分析依据。关键词：热处理杉木水蒸气保护耐腐性能尺寸稳定性物理力学性能傅立叶变换红外(FTIR)TheStudyonTechnicsandPropertiesofHeatTreatedFirWoodAbstract111eeffectsoftechnicalparameters011thepropertiesofheattreatedwood·especiallythespeciesoffast-growingChinesefiLalestudiedforsuitableheattreamaentprocessesofdiff

6、erentenduses．Basedondocumentsandpriorwork,undertheprotectionofvapor,ninetreatinglevelsareusedfortheheattreatment．neeffectsofprimaryfactorsollheattreatmentfirwoodanditspropertiesarestudied．Bycomparingthepropertiesbetweenthethermotreatedwood(alsonamedThermowood)andcontro

7、ls，theconclusionisasfollows：(1)Themechanicalpropertiesofthermotreatedwoodtendtowarddecrease，butthedecliningamountsofMOE，MOILimpactbending，andcompressivestrengthparalleltothegrainaredifferent．Withthetreatmenttemperatureraising，MOEofthermowoodhardlydecreases，MORdecreases

8、intherangeoffrom8．7to41．3percent，impactbendingdeclinesto40．79percentandto38．15percentat220"C，andcompressivestrengthpa