加拿大杨木单板的挤压脱水干燥

摘要

在木材加工的实际生产过程中,压缩方法已经得到了很多的应用来生产各种木制品.对单板干燥来说,它是一个能量消耗很大的工序.该文的目的就是要用挤压脱水的方法来降低加拿大杨木(Populus tremuloides)单板干燥过程中的能量消耗,同时提高其胶合板以及单板层积材的物理力学性能.在压缩过程中,首先用理论的方法分析了水分下降和相关变量之间的关系,如初含水率、木材的初重,和压缩率等.通过分析,得出近似的数学表达式.然后用实验的方法测得水分下降量,并比较实际测量值和理论计算值之间的差异.再通过分析,找出影响上述差异的原因和相关的变量.压缩木材所消耗的机械能是通过力-位移关系曲线计算得到的,同时也计算出蒸发相同重量水分所需要的热量.比较上述机械能和热能的数值大小,可以得出的结论是,用挤压的方法可以很大程度上降低单板干燥过程的热量消耗.该文也比较了两种单板(挤压过的和未挤压过的)的干燥性能.造成干燥性能差异的原因是木材本身的结构所决定的,结构的不同影响了单板自身的渗透性.气体渗透性的测定也很好的证明了挤压方法可以提高单板的渗透性.同时,经挤压作用后,心材单板渗透性增加了两倍,边材的渗透性增加40％.可见挤压作用对心材的渗透性影响最大.通过对最终产品5层胶合板的力学性能(MOR和MOE)测定表明,压缩的方法并不降低5层胶合板的机械力学性能.剪切实验表明,胶合板的胶合强度和木破率都由于单板的压缩均提高了5％左右.

目录

文摘

英文文摘

致谢

第一章课题概要

1-1介绍

1-2研究的目的

1-3课题研究的重要性

加拿大的树木种植历史

加拿大的速生材种及其产量

我国的林业状况

江苏省的速生林状况

速生树木才的缺点

1-4论文的结构

第二章挤压脱水及能量消耗

2-1介绍

木材细胞中的水分

常规干燥方法和挤压脱水干燥方法的比较

2-2木材细胞中的全部水分

2-3材料和方法

2-4结果和讨论

小单板试样挤水

大单板试样挤水

2-5能量问题

挤压所需要的机械能

蒸发水分所需要的热能

2-6引用的图表

第三章单板压缩时的应力应变关系

3-1介绍

3-2材料和方法

小单板试样实验

大单板试样实验

3-3结果和讨论

非线性应变函数

压缩弹性模量的比较

单板厚度的回复

3-4引用的图表

第四章单板的干燥性质

4-1介绍

影响单板干燥的因素

单板厚度方向的干缩

4-2材料和方法

单板的干燥时间测量

单板渗透性的原理及其测量

单板厚度变化测量

4-3结果和讨论

单板干燥时间

单板对的空气渗透性

单板的厚度变化

4-4引用的图表

第五章胶合板的力学性能

5-1介绍

胶合板的生产

胶合板热压过程中的物理化学变化

5-2材料和方法

实验室条件下胶合板的制造

胶合板的力学强度测试

5-3结果和讨论

板坯厚度及芯层温度变化

胶合板的力学强度

5-4引用的图表

第六章总结论和建议

附录A：图表和实验直接测量数据、T检验的说明

附录B：参考文献