本文關(guān)鍵詞：微波處理樟子松木材機(jī)理研究

  更多相關(guān)文章： 微波處理 樟子松 溫度 機(jī)理研究

【摘要】：木材微波處理作為一種快速高效改善木材滲透和浸漬性能的新型技術(shù)已經(jīng)收到了廣泛的關(guān)注,但由于微波處理木材機(jī)理和工業(yè)化設(shè)備開(kāi)發(fā)等方面的研究不夠深入,使其在木材工業(yè)化生產(chǎn)中沒(méi)能得到很好的推廣和應(yīng)用。論文以樟子松為實(shí)驗(yàn)材料,首先對(duì)樟子松木材的解剖和介電特性進(jìn)行了研究。在了解不同含水率樟子松介電特性的基礎(chǔ)上,通過(guò)仿真模擬研究了不同含水率、木材厚度和木材在腔體中的位置條件下,木材斷面的損耗功率密度,優(yōu)化微波處理的均勻性。同時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)微波處理過(guò)程中木材不同部位的溫度特性,分析了不同微波處理工藝參數(shù)下木材內(nèi)部的溫度變化規(guī)律,對(duì)微波處理木材的浸注性、微觀構(gòu)造和孔隙率等特性進(jìn)行了研究。最后建立厚壁圓筒模型,通過(guò)理論計(jì)算射線薄壁細(xì)胞和管胞的破壞力,以期揭示微波處理木材的作用機(jī)理。論文得出的主要結(jié)論如下:(1)木材在連續(xù)隧道式微波處理設(shè)備中的損耗功率密度與其初含水率、在設(shè)備中的位置和木材厚度有關(guān)。不同含水率木材斷面上的損耗功率密度分布規(guī)律基本相同,木材中心部位損耗功率密度最高,邊部較低。木材在靠近微波源斷面處,損耗功率密度隨著含水率的降低而下降;隨著木材在腔體中高度的提高,最大的損耗功率密度先增大后減小;隨著木材厚度的增加,木材斷面的損耗功率密度先升高后降低。(2)在高強(qiáng)度微波處理過(guò)程中,木材內(nèi)部的溫度特性可以分為兩種類(lèi)型。類(lèi)型1可以分為,前期升溫、短暫的恒溫和后續(xù)快速升溫3個(gè)階段;類(lèi)型2可分為快速升溫和恒溫分為2個(gè)階段。木材的最高溫度和升溫速率隨著微波功率的增加而增大,隨著木材初含水率的增大而減小。而木材恒溫段的持續(xù)時(shí)間隨著微波功率的增加而減小,隨著木材初含水率的增大而增大。木材內(nèi)部的最高溫度和升溫速度大小順序?yàn)?上表面中心點(diǎn)下表面端部;在木材厚度方向上,離微波潰口距離越近,木材的最高溫度和升溫速率越高。(3)微波處理能顯著提高木材的浸漬特性,微波處理時(shí)間和微波功率對(duì)吸收染液增重率影響顯著,其中微波處理時(shí)間影響最大,其次是微波功率;而在20-40%含水率范圍內(nèi),吸收染液增重率受含水率影響不顯著。當(dāng)采用功率為20kW,處理時(shí)間90s的微波工藝處理木材時(shí),處理材吸收染液增重率和染液在木材內(nèi)部的滲透效果最好。(4)微波處理提高木材浸漬特性的機(jī)理為:高強(qiáng)度微波處理使木材的紋孔結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,部分閉塞紋孔被破壞。同時(shí)樟子松部分樹(shù)脂道被破壞,并在樹(shù)脂道周?chē)刂旧渚�方向產(chǎn)生宏觀裂紋。微波處理使木材部分紋孔膜上的微孔和細(xì)胞壁中的間隙發(fā)生破壞,從而導(dǎo)致處理材內(nèi)部小于200nm范圍的微孔數(shù)量減少,在此范圍內(nèi)的累積孔體積和累積孔面積較未處理材下降;同時(shí)樹(shù)脂道、紋孔口和部分細(xì)胞壁的破壞,使處理材大于8μm范圍內(nèi)的大孔數(shù)量增大。(5)樟子松射線薄壁細(xì)胞破壞的內(nèi)外壓力差為0.38MPa,對(duì)應(yīng)的木材內(nèi)部飽和蒸汽的溫度為146.3℃。樟子松早材內(nèi)壁屈服的壓力為1.28MPa,爆破壓力為3.19MPa。對(duì)應(yīng)的早材內(nèi)壁屈服溫度為185℃,使早材管胞爆破的溫度為223℃。
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：S781.7

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 秦晴;“污水微波處理技術(shù)”帶來(lái)治污新希望[J];生態(tài)經(jīng)濟(jì);2004年07期

2 戚葛宇;;微波處理煮繭通過(guò)鑒定[J];今日科技;1984年10期

3 ;污水微波處理技術(shù)[J];云南科技管理;2004年05期

4 劉喜娟;崔鳳;楊章民;肖旭霖;;微波處理對(duì)蘋(píng)果汁質(zhì)量指標(biāo)的影響[J];陜西師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2008年05期

5 楊艾青;艾啟俊;張霞;;微波處理用于采后番茄保鮮效果研究初探[J];食品工業(yè)科技;2010年01期

6 ;廢舊輪胎微波處理新技術(shù)[J];橡膠參考資料;2010年05期

7 陳金傳，，王建中;一種新穎的方便面節(jié)油方法──微波處理技術(shù)[J];食品工業(yè)科技;1996年02期

8 王衛(wèi),郭曉強(qiáng);微波處理延長(zhǎng)肉干制品可貯性的可行性研究[J];成都大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2000年02期

9 陸勝民;微波處理延長(zhǎng)腐竹保存性的研究[J];糧油加工與食品機(jī)械;2003年01期

10 王衛(wèi),郭曉強(qiáng);微波處理對(duì)“薩夫”肉干可貯性的影響[J];肉類(lèi)研究;1999年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 楊艾青;艾啟俊;張霞;;微波處理用于采后番茄保鮮效果研究初探[A];2009食品科技(北京)論壇會(huì)議指南[C];2009年

2 徐有生;;廢水微波處理技術(shù)的高效性能與工程應(yīng)用案例分析[A];中國(guó)水污染治理技術(shù)裝備論文集（第十五期）[C];2008年

3 李鑫熠;楊炳南;趙鳳敏;劉威;楊延辰;趙慶亮;;微波處理對(duì)馬鈴薯多酚氧化酶活性影響的研究[A];中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)包裝與食品工程分會(huì)2010年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

4 ;微波處理在阿膠生產(chǎn)中的應(yīng)用[A];第十二屆全國(guó)微波能應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前5條

1 記者 劉佳;大連建國(guó)內(nèi)首個(gè)微波處理示范工程[N];遼寧日?qǐng)?bào);2014年

2 記者 陳玲;我省積極推廣“微波處理污水”新技術(shù)[N];云南經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2004年

3 本報(bào)記者 周鑒芳;污水微波處理技術(shù)大有可為[N];云南日?qǐng)?bào);2004年

4 王建清 邱桂斌 梁國(guó)權(quán);微波處理對(duì)塑料薄膜包裝材料阻隔性能的影響[N];中國(guó)包裝報(bào);2004年

5 趙洪軍;李堅(jiān)：探尋木材的現(xiàn)代波譜[N];科技日?qǐng)?bào);2003年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 肖輝;微波處理樟子松木材機(jī)理研究[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2017年

2 何盛;微波處理改善木材浸注性及其機(jī)理研究[D];中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院;2014年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 戴美娟;微波處理對(duì)獼猴桃采后成熟與衰老影響的研究[D];安徽農(nóng)業(yè)大學(xué);2014年

2 鞠陽(yáng);微波處理對(duì)油料結(jié)構(gòu)及油脂品質(zhì)和風(fēng)味的影響[D];河南工業(yè)大學(xué);2015年

3 趙一川;微波處理麥麩回添制備高纖維粉研究[D];河南工業(yè)大學(xué);2016年

4 于心言;《建筑木材》(節(jié)選)翻譯實(shí)踐報(bào)告[D];中國(guó)石油大學(xué)(華東);2014年

5 孟憲杰;古建筑保護(hù)中的木材受壓性能試驗(yàn)研究[D];太原理工大學(xué);2016年

6 徐煒s

本文編號(hào)：1258404