热处理温度和时间对杉木质量损失和静曲强度的影响

编号 zgly0001715969

文献类型 期刊论文

文献题名 热处理温度和时间对杉木质量损失和静曲强度的影响

作者 张静  漆楚生  母军 

作者单位 木质材料科学与应用教育部重点实验室北京林业大学材料科学与技术学院 

母体文献 北京林业大学学报 

年卷期 2020年10期

年份 2020 

分类号 S781.7 

关键词 热处理  杉木  质量损失  力学性能  预测模型 

文摘内容 [目的]热处理可以改善木材的尺寸稳定性,同时会降低木材质量并影响木材力学性能,有必要探明热处理对木材质量和力学性能的作用机制。[方法]本研究选用人工林杉木薄片作为试验材,在160、180、200、220℃及氮气环境下分别处理1、2、3、4、5、6h,测试处理后木材的质量损失率（mL）和静曲强度（MOR）,采用ATR-FTIR、TGA进行表征,并建立热处理杉木质量损失率和静曲强度的预测模型。[结果]热处理温度低于200℃时,温度比时间对杉木质量损失率和力学性能的影响更显著。当热处理温度高于200℃时,温度和时间对质量损失率和力学性能均有显著性影响。热处理杉木的质量损失率随热处理温度升高和时间延长呈非线性增加,质量损失率范围在0.2%～17.6%之间,其预测模型为lnmL=0.8lnt+9.35lnT-53.67（t为时间,T为温度）,R2为0.99,试验测试值与模型预测值基本一致。杉木的MOR随热处理温度升高和热处理时间延长线性降低,与未处理杉木相比,MOR降低了4.4%～74.8%,其预测模型为MOR=-2.57t-0.82T+220.44,R2为0.93,该模型总体预测效果较好。热处理杉木MOR随质量损失率增加呈指数下降,两者关系模型为MOR=65.4e-20mL+16.4,R2为0.95,此模型能够预测MOR随质量损失率的非线性变化趋势。[结论]通过试验数据建立了杉木的质量损失率与热处理条件,MOR与热处理条件,质量损失率与MOR之间的经验方程,可预测热处理木材质量损失和MOR的变化趋势,为木材热处理工艺的优化和热处理木材性能预测提供参考和依据。