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《北京林業(yè)大學(xué)》 2015年

汽蒸—微爆破預(yù)處理對巨尾桉干燥特性的影響

郭月紅  

【摘要】：本研究以巨尾桉(Eucalyptus grandis×Eucalyptusurophylla)為試材,通過對汽蒸預(yù)處理過程中桉木內(nèi)部熱質(zhì)傳遞規(guī)律、汽蒸工藝對桉木理化性能的影響、汽蒸-微爆破處理對桉木浸漬增重率的影響,以及組合處理材干燥過程的理論模擬與驗(yàn)證等內(nèi)容的研究,探討了汽蒸-微爆破預(yù)處理對桉木干燥特性的影響機(jī)制,通過汽蒸-微爆破預(yù)處理改善桉木的干燥特性及干燥質(zhì)量,為速生桉木的高效、增值利用提供參考。主要結(jié)論如下：(1)汽蒸預(yù)處理過程中,桉木內(nèi)部溫度隨著時(shí)間的增加而逐漸增加,且增加的速度越來越慢；外界條件對最外層和次外層溫度的影響不顯著,但對中心層溫度的影響顯著。(2)通過回歸分析建立了桉木最外層溫度、次外層溫度和中心層溫度與汽蒸預(yù)處理?xiàng)l件的關(guān)系式,對應(yīng)的R2分別為0.990、0.984和0.990,經(jīng)檢驗(yàn)理論值與實(shí)際值相差很小,表明理論關(guān)系式可用于對桉木汽蒸預(yù)處理過程的理論模擬與預(yù)測。(3)汽蒸預(yù)處理后,桉木的含水率都有一定程度下降,且處理溫度越高,含水率下降越多,處理溫度為100℃、120℃、140℃時(shí),其含水率減少量分別為7.4%、10.9%、15.7%；分析得到了桉木預(yù)處理前后,含水率下降量與處理時(shí)間、處理溫度的關(guān)系式,該式可用于對桉木預(yù)處理前后含水率變化值的模擬。(4)未處理的桉木體積氣干、全干干縮率分別為9.28%、13.99%,汽蒸預(yù)處理后,桉木體積氣干、全干干縮率分布在5.21%-7.98%、11.12%-11.50%,說明汽蒸預(yù)處理后,桉木的尺寸穩(wěn)定性增強(qiáng),抗干縮能力增加,但桉木汽蒸處理后,有表裂和端裂等缺陷發(fā)生,在相同的處理時(shí)間內(nèi),桉木汽蒸預(yù)處理缺陷隨著處理溫度的升高而增加；此外,汽蒸預(yù)處理后,桉木各種抽提物含量均發(fā)生了相應(yīng)的變化。(5)綜合汽蒸處理對桉木尺寸穩(wěn)定性、汽蒸缺陷及抽提物含量的影響來看,120℃為最優(yōu)的汽蒸處理溫度,既提高了尺寸穩(wěn)定性亦降低了抽提物含量,同時(shí)避免了桉木因溫度過高導(dǎo)致缺陷增多而失去使用價(jià)值。(6)桉木的最終浸漬增重率隨著爆破壓力的增大而增大,隨爆破次數(shù)的增加而增大,但爆破次數(shù)對最終浸漬增重率增大的程度有限,本試驗(yàn)條件下,桉木的最優(yōu)微爆破處理?xiàng)l件為微爆破壓力0.9 MPa,微爆破次數(shù)5次。(7)汽蒸-微爆破組合處理后,處理材的增重率均在4.56%以上,遠(yuǎn)大于對照組的0.89%；在本試驗(yàn)條件下,采用汽蒸后直接微爆破的方式時(shí),汽蒸處理的作用遠(yuǎn)大于微爆破處理,當(dāng)汽蒸處理材含水率降至纖維飽和點(diǎn)附近再爆破時(shí),微爆破處理的作用較明顯。(8)得到了汽蒸預(yù)處理過程中試材含水率變化的計(jì)算關(guān)系式,對應(yīng)的R2為0.983,該關(guān)系式可計(jì)算出汽蒸預(yù)處理過程中試材含水率變化,從而實(shí)現(xiàn)在汽蒸預(yù)處理過程中對試材含水率變化的監(jiān)控；建立了汽蒸-微爆破組合處理材干燥過程的理論模型,該模型可用于對組合處理材含水率變化的理論預(yù)測。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S782.31
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