微波、冷冻预处理对改善尾巨桉木材干燥性能的影响

桉树木材在干燥过程中常伴有开裂和皱缩等严重的干燥缺陷,为了减少桉树皱缩等干燥缺陷,提高桉树的干燥质量和探讨皱缩的形成原因,采用冷冻处理和微波辐射两种方法对尾巨桉木材进行预处理,研究微波、冷冻处理后尾巨桉木材的渗透性、干燥速度和木材的皱缩特性。结果表明:两种方法均能不同程度改善木材的渗透性,提高木材的干燥速度,减少木材的皱缩。对照材和微波辐射材,皱缩均发生在心、边材的交接处,部分木纤维扭曲,相互挤压,细胞腔变得狭小,形成扭曲带,相邻扭曲带的木纤维向相反方向挤压、溃陷;前者扭曲带宽可达5～20个细胞,皱缩深度为0.76 mm,后者扭曲带为5～10个细胞,皱缩深度为0.35 mm;冷冻预处理材表面未见明显皱缩痕迹,细胞皱缩程度不明显,扭曲带(1～2个细胞宽)隐约可见。     

利用低温NMR技术测定木材及其热处理材纤维饱和点

实验基于核磁共振技术（Nuclear Magnetic Resonance,NMR）检测的无损性,利用低场NMR技术测定热处理前后花旗松的纤维饱和点（Fiber Saturation Point,FSP）.在-3℃和25℃条件下,对CPMG（Carr-Purcell-Meiboom-Gill）脉冲测得的信号进行横向弛豫时间（T²）分析,对比试样冷冻前后信号反演峰面积,确定试样吸着水饱和含量,得到不同热处理条件下花旗松的纤维饱和点依次为38.76%（对照材）、32.82%（180℃热处理）、29.40%（200℃热处理）、24.90%（220℃热处理）.实验结果表明,热处理温度越高,纤维饱和点越低.该结果测试结果与木材学理论相符,表明NMR技术可应用于快速确定木材纤维饱和点.     

蒸汽爆破处理对板材渗透性的影响

对柞木(蒙古栎)板材和红栎板材进行了压力为0.25、0.40和0.55 MPa的蒸汽爆破预处理,并测量了板材在爆破以后的横向气体渗透性.与未爆破板材的横向气体渗透性相比,经过蒸汽爆破预处理后板材的渗透性得到不同程度的提高,而且蒸汽爆破处理的压力越大及处理温度越高,处理后板材的渗透性越大;板材的厚度越薄,蒸汽爆破处理后其渗透性越大.爆破次数对板材的渗透性也有一定的影响,爆破次数越多,其渗透性越大.     

利用核磁共振测定木材润胀细胞壁的水分含量与孔径分布

【目的】利用核磁共振冻融分析技术测定杉木与杨木两种速生材细胞壁润胀状态吸着水含量与孔隙分布情况,为改性剂粒径选择与改性效果评价提供方法。【方法】常温下获得试样内水分T₂弛豫信号总量,通过核磁冻融分析系统对试样进行降温处理,检测不同冷冻温度条件试样内未冻结水分信号量; 依据Gibbs-Thomson效应确定凝固点降低与孔径的关系,并以此分析孔径分布。【结果】核磁冻融法测定杉木和杨木吸着水饱和含量约为38%,高于通过吸湿外推法估算数值,与溶剂排出法、多孔板法、离心法结果相近; 核磁冻融分析法避免了常温条件按照T₂弛豫分布确定吸着水含量偏小的现象; 两种速生材试样细胞壁润胀状态孔径小于1.59 nm的孔隙占比约为75%,大于4.56 nm的孔隙占比不超过6%,与溶剂排出法、光谱标记法结果相符。【结论】核磁共振冻融分析技术可较为便捷准确地获得木材吸着水含量与细胞壁孔隙分布,其结果可用于指导改性剂粒径的选择与改性效果评价。     

利用核磁共振测定木材吸着水饱和含量

利用核磁共振(NMR)技术研究了室温与-3 ℃ 条件下 5 种树种木材内水分质子的自旋-自旋弛豫时间(T₂)特性,室温下各树种木材试样 T₂ 弛豫时间特性的不同是由木材微观构造导致的．通过对比冷冻前后各树种试样的信号反演峰面积,确定了其吸着水饱和含量,樟子松 38.3%,杉木 38.5%,杨木 36.0%,白蜡木 35.6%,轻木 47.6%,均高于通过吸湿外推法估算数值,与溶剂排出法、多孔板法、离心法等实测法获得的吸着水饱和含量的结果相近,核磁共振技术可作为木材内吸着水含量快速测定的实验方法．
     

尾巨桉木材的渗透性对皱缩的影响

对饱水状态下的尾巨桉木材气体渗透性进行了测量,并在不同干燥条件下进行了尾巨桉板材的干燥试验,观察其皱缩规律,探讨尾巨桉木材的渗透性对其干燥过程中皱缩的影响。结果表明：在尾巨桉木材的边心材交界处靠心材部位极易产生皱缩,尾巨桉木材边材的渗透性较大而心材的渗透性较小,当由边材向心材过渡过程中渗透性由大明显变小。当相对湿度一定时,温度越高皱缩深度越大;当温度一定时,相对湿度越低皱缩深度越大。心材部位渗透性差的主要原因是由于管孔内含有大量侵填体及导管间纹孔呈附物型的缘故。木材干燥过程的皱缩主要是由于木材内部产生的压应力,以及木材渗透性较小而产生较大的毛细管张力和水蒸气分压力差共同作用的结果。