国产松材与俄罗斯松材的干燥比较研究

发布时间：2020-05-21 18:52

【摘要】：木材干燥是木制品生产中能耗最高的环节,而我国木材干燥还存在着周期长、能耗高、质量不稳定等问题,且干燥过程中向大气中排放挥发性有机化合物(VOCs),给环境和人类健康带来了一定的危害,因此急需解决木材备料干燥处理过程中的成本、质量、效率及节能减排等方面存在着的关键问题。本研究以人工林樟子松(plantationPinus sylvestris)与俄罗斯樟子松(Russian Pinus sylvestris)两种锯材为研究对象,利用百度试验法研究两种樟子松材的基础干燥特性,并研制了两种木材的干燥基准;利用常规干燥、高温干燥、太阳能常规联合干燥、太阳能高温联合干燥等四种不同的干燥方法研究了人工林樟子松与俄罗斯樟子松的干燥特性,重点研究干燥时间、干燥速度、干燥质量、干燥能耗以及常规和高温干燥过程中VOCs的释放规律。研究结果如下:1.百度试验法研究结果表明人工林樟子松和俄罗斯樟子松均属于易干树种,无内裂,截面变形不明显。2.人工林樟子松材的干燥速度快于俄罗斯樟子松。人工林樟子松恒温高温干燥的总速度为5.81%/h,比常规干燥提高159.37%,升温高温干燥的总速度为4.54%/h,比常规干燥提高102.68%;俄罗斯樟子松恒温高温干燥的总速度为4.27%/h,比常规干燥提高130.81%,升温高温干燥的总速度为3.78%/h,比常规干燥提高104.32%。3.常规干燥与高温干燥相比,各项质量指标均达到干燥质量等级二级以上,高温干燥后木材少许有瓦弯变形,材色变色严重呈暗黄色和深黄色,抗弯强度和抗弯弹性模量有所提高。4.人工林樟子松利用高温干燥的节能效果比俄罗斯樟子松节能效果显著。试材初含水率70%干燥到终含水率10%左右,人工林樟子松恒温高温干燥较常规干燥节能55.04%,升温高温干燥较常规干燥节能48.53%。俄罗斯樟子松恒温高温干燥较常规干燥节能37.88%,升温高温干燥较常规干燥节能17.47%。5.人工林樟子松在干燥过程中总的VOCs释放量远高于俄罗斯樟子松,高温干燥会使VOCs的释放量和释放速率显著提高。人工林樟子松干燥过程中释放醛类挥发物主要有正丙醛、正己醛、正戊醛等;萜烯类挥发物主要有α-蒎烯、β-蒎烯、月桂烯等;苯在高温干燥过程有大量的释放。俄罗斯樟子松干燥过程中释放的主要挥发物是α-蒎烯、苎烯等萜烯类挥发物,其次是正己醛、正戊醛、苯甲醛等醛类物质。人工林樟子松常规干燥过程中VOCs主要在干燥后期释放,高温干燥过程中VOCs主要在干燥前期释放。俄罗斯樟子松常规干燥过程中VOCs释放量和释放速率极小,高温干燥过程中VOCs主要在干燥后期释放。6.利用太阳能-常规联合干燥与太阳能-高温联合干燥,两种樟子松材除残余应力,其余各项质量指标均达到了木材干燥质量等级一级。人工林樟子松材太阳能-高温联合干燥残余应力为5.3%,俄罗斯樟子松材太阳能常规、高温联合干燥残余应力均大于7.0%。太阳能联合干燥对材色影响比常规干燥和高温干燥更严重一些。每立方米人工林樟子松材,太阳能-常规联合干燥比常规干燥约节能40.09%,比高温干燥约节能17.08%;太阳能-高温联合干燥比常规干燥节能68.76%,相比高温干燥节能56.76%。每立方米俄罗斯樟子松材,太阳能常规联合干燥比常规干燥仅节能10.12%,太阳能高温联合干燥比常规干燥节能55.76%,比高温干燥节能 46.39%。
【图文】：

国产松材与俄罗斯松材的干燥比较研究

干燥初期开裂

国产松材与俄罗斯松材的干燥比较研究

图３色差仪及试验过程逡逑Ｆｉｇ．３邋Ｃｏｌｏｒｉｍｅｔｅｒ邋ａｎｄ邋ｔｅｓｔ邋ｐｒｏｃｅｓｓ逡逑
【学位授予单位】：内蒙古农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S782.31

【参考文献】