微爆破处理对杨木渗透及力学性能影响的初步研究

论文摘要

杨木具有年生长期长、生产速度快、适应性强和成本低等优点,分布广泛,是我国木材加工工业的主要原料之一。合理开发利用速生杨木资源能够有效地解决我国木材资源短缺问题,为我国木材加工提供充足的原料保障。而木材加工和利用的大部分处理过程与木材的渗透性密切相关,故为了进一步提高速生杨木的附加值,针对速生杨木的渗透性开展研究是十分重要的。本文采用常温下压缩空气微爆破技术处理速生杨木(Populus simonii Carr.)试材,针对其处理前后的木材渗透性、微观结构和力学性能进行了对比研究,通过分析实验结果得出以下结论：1)经微爆破处理后,杨木的渗透性显著提高,且渗透性提高的幅度主要由试件的初含水率及微爆破压力决定,微爆破处理的次数对木材的渗透性也有一定的影响,但影响不大；2)电子显微镜下显示,经过微爆破处理后的试材的纹孔出现纹孔膜破裂、褶皱、凸起,甚至脱落现象,具缘纹孔的纹孔塞翘起或者完全脱落,部分侵填体被破坏等明显现象；处理后试材在不同深度上均受到了不同程度的影响,处理材表面与中心之间的部分纹孔破坏程度及面积较大,而处理材表面和处理材中心部位的纹孔破坏程度及面积较小；3)在处理条件适当的情况下,微爆破处理后杨木木材的抗弯强度、静曲强度和弹性模量等力学性能没有发生改变。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 前言
• 1.1 我国杨木资源分布
• 1.2 杨木速生材加工利用状况
• 1.2.1 人造板
• 1.2.2 制浆造纸
• 1.2.3 改性处理
• 1.2.4 纳米材料
• 1.3 杨木木材的构造及材性
• 1.3.1 宏观构造
• 1.3.2 显微构造
• 1.3.3 物理力学、化学性质
• 1.3.4 加工性质
• 1.4 木材的微观结构与其渗透性的关系
• 1.4.1 木材内部的毛细管系统
• 1.4.2 纹孔
• 1.4.3 抽提物
• 1.4.4 微生物
• 1.4.5 其他
• 1.5 国内外木材流体渗透性的研究进展
• 1.6 木材流体渗透性的改善方法及成果
• 1.6.1 通过改变压力或者温度来改善木材流体渗透性
• 1.6.2 通过改变浸注介质来改善木材流体渗透性
• 1.6.3 通过生物介质来改善木材流体渗透性
• 1.6.4 通过高频真空、微波等设备来改善木材流体渗透性
• 1.7 空气微爆破技术技术的应用
• 1.7.1 空气微爆破技术概述
• 1.7.2 木材空气微爆破技术的优点
• 1.8 本研究的目的、意义和内容
• 2 实验材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.2 主要仪器和设备
• 2.3 微爆破实验原理
• 2.4 实验设计
• 2.4.1 因素与水平
• 2.4.2 实验安排
• 2.5 微爆破处理实验方法
• 2.5.1 试件的制备
• 2.5.2 试件预处理
• 2.5.3 实验步骤
• 3 微爆破处理对杨木渗透的影响
• 3.1 速生杨木渗透性测量与计算方法
• 3.2 渗透染色的结果与讨论
• 3.2.1 径向渗透正交实验结果极差分析
• 3.2.2 弦向渗透正交实验结果极差分析
• 3.2.3 渗透结果的方差分析
• 3.2.4 径向渗透结果的回归分析
• 3.3 本章小结
• 4 微爆破处理对木材显微结构的影响
• 4.1 电镜扫描观察试片的选取及处理方法
• 4.2 结果与讨论
• 4.2.1 压缩空气微爆破技术改性处理前显微构造
• 4.2.2 压缩空气微爆破技术改性处理后显微构造
• 4.2.3 不同深度下压缩空气微爆破处理后的显微构造
• 4.3 本章小结
• 5 微爆破处理对木材力学性能的影响
• 5.1 抗弯强度和弹性模量测试
• 5.1.1 抗弯强度和弹性模量的测试方法
• 5.2 力学性能测试结果与讨论
• 5.2.1 不同压力下微爆破试件的力学性能分析
• 5.2.2 同一压力不同爆破次数下微爆破试件的各力学性能分析
• 5.3 本章小结
• 6 结论与建议
• 6.1 结论
• 6.2 课题的创新
• 6.3 建议
• 参考文献
• 附录
• 个人简介
• 导师简介
• 获得成果目录清单
• 致谢