木材微观构造和吸湿滞后性关系研究文献综述

 2022-08-10 14:35:52

木材微观构造和吸湿滞后性关系研究文献综述

摘要 对前人做过的有关于平衡含水率和木材吸湿滞后性相关研究方法进行分析整合,分析木材吸湿滞后的主要原因及现象,整合前人对木材微观构造及吸湿滞后性相关研究所采用的实验方法。

关键词:吸湿滞后、解吸、dvs设备、饱和盐溶液、平衡含水率

  1. 前言

随着木质制品在日常生活里的地位逐渐提高,人们更愿意主动选用木质制品提高生活质量,故而木制品的性质和维护保养就显得极为重要。木制品在使用时,含水率需要与使用地的平衡含水率相适应,从而避免因为水分的变化而引起的变形和开裂。在决定木材的使用含水率时,平衡含水率和吸湿滞后性是两个主要因素。不同树种,吸湿滞后性也会有所不同,本文对前人做过的有关于平衡含水率和木材吸湿滞后性相关研究方法进行分析整合,为毕业设计提供便利。

二、国外研究现状

Mehnet A , Esat G , Suleyman K 等人对樟子松和冷杉进行热处理木材被平行于纹理方向切割并锯成标本。在20plusmn;2C和65plusmn;5%的相对湿度下进行12%湿度的调节。然后在控制温度plusmn;1C灵敏度的烘箱中,在三个不同温度(120、150和180C)和两个不同时间段(6和10 h)的大气压和空气中对试样进行热处理。在分析之前,热处理和未处理(对照)的木材样品在威利磨粉机中研磨成均匀的粉末。然后用FT-IR红外光谱法对实验标本的结晶度进行分析,通过对比分析得出热处理以及时间对两种木材结晶度的影响关系。

Sini Metsa-Kortelainen · Toni Antikainen · Pertti Viitaniemi以樟子松和挪威云杉的边材和心材为研究对象,探讨了在170℃、190℃、210℃和230℃下热处理后的吸水率差异。并将结果与工业窑炉干燥的参考样品进行了比较。他们在实验过程中采用了漂浮试验的方法来测定试件心边材的吸水率,即在将试样锯切、刨平、上漆并在相对湿度65%和20℃下再次调节至恒定质量后,将其外表面向下漂浮在水池中。在试验前和漂浮6、23、45、71和146小时后对试样进行称重。最后,根据公式计算含水量,将试样绝对干燥并称重。

Lauri Rautkari bull; Callum A. S. Hill bull; Simon Curling bull; Zaihan Jalaludin bull; Graham Ormondroyd等人在进行木材羟基的可及性在控制含水量方面的作用的研究时,在动态蒸气吸附装置中用氘交换法分析了羟基的可及性在动态蒸气吸附装置中用氘交换法分析了羟基的可及性。本研究选择了两种热带阔叶树种:相思(acacia mangium)和芝麻(endosperum malacsense)。在180、200和220℃的干燥条件下对试样进行1、2或3小时的热改性,然后研磨形成细颗粒(20目)。利用动态蒸气吸附(DVS)内禀仪(英国伦敦表面测量系统)分析了未改性和改性木材的吸水等温线。在DVS装置中用氘交换法分析了羟基的可及性。DVS蓄水池充满了重水,而不是去离子水。将大约10-20 mg磨碎的木颗粒(20目)放入样品盘中,并在0%相对湿度(RH)的氧化氘(D2O)和氮气(流速200 cm3 s-1)下于25℃下预处理,以去除任何吸附的水分子。进行了6次吸附-解吸(RH 0-90%)循环,计算了氘交换引起的干质量增加。DVS仪器保持恒定的相对湿度,直到样品每分钟水分含量变化(dm/dt)在10分钟内小于0.002%,以确保每个相对湿度步骤的平衡。

Zhao Yang,Enlong Zhu,Zongsheng Zhu等人在研究关于大豆的吸湿和干燥时,用静态重量法测定了20、30和40℃下饱和盐溶液的水解吸等温线。通过比较拟合优度指数,用Halsey方程可以较好地描述青豆种子的等温线。在实验前,测试了用于测定解吸等温线和薄层干燥的样品的初始含水量。样品水分在103℃恒温空气烘箱中测定8h(国家技术监督局,1995)。通过向样品中加水,然后密封在双塑料袋中,并在34℃的冰箱中保存5天来调整所需的含水量。实验开始前,从冰箱中取出样品,放在双层聚乙烯袋中室温保存约24小时。采用静态重量法在20、30和40℃下测定解吸平衡水分含量,该方法基于在达到平衡时使用饱和盐溶液在特定温度下保持固定的相对湿度。在不同温度下制备了11种饱和盐溶液,对应于从0.112到0.946的各种水活度。将样品(10 g)放入悬挂在每瓶饱和盐溶液上方的塑料篮中,并将瓶子放置在温度控制室(plusmn;0.5 C)中。在20、30和40℃下进行解吸测量。早期每2天测量一次,晚期每天测量一次。一旦连续三次的重量测量结果显示差异在0.001克以内,则认为样品质量是静止的,实验停止。每个实验至少重复三次。用饱和盐溶液模拟一定湿度环境的实验方法对后期实验设计有很大帮助,这里不一一列举相关盐溶液种类。最后将测得数据拟合成吸附等温线与解析等温线,并得出相关参数。

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