1 / 6
文档名称:

中南林业科技大学.doc

格式:doc   大小:41KB   页数:6页
下载后只包含 1 个 DOC 格式的文档,没有任何的图纸或源代码,查看文件列表

如果您已付费下载过本站文档,您可以点这里二次下载

分享

预览

中南林业科技大学.doc

上传人:朱老师 2024/5/10 文件大小:41 KB

下载得到文件列表

中南林业科技大学.doc

相关文档

文档介绍

文档介绍:该【中南林业科技大学 】是由【朱老师】上传分享,文档一共【6】页,该文档可以免费在线阅读,需要了解更多关于【中南林业科技大学 】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。湖南省大学生研究性学****和创新性实验方案项目申报表工程名称:速生杉木呼吸式匀质浸渍技术研究学校名称中南林业科技大学学生姓名专业性别入学年份张茜工业设计女2024郭阳工业设计女2024郝梓淇工业设计男2024李瑞阳工业设计男2024指导教师郝晓峰职称讲师学科专业林业工程学生曾经参与科研的情况无指导教师承担科研课题情况主持工程:湖南省自然科学基金工程:木材爆破预处理过程细胞破坏机理的数值模拟研究,工程编号:2024JJ3185校青年基金:基于非匀质容积密度的木材枯燥传热传质机理研究参与工程:国家林业局948工程:节能环保型木材常压过热蒸汽枯燥技术引进,工程编号:2024-4-50工程研究和实验的目的、,这些人工林生长速度快,轮伐周期短,它的出现可以减少进口材依存度、保障木材供给平安以及保护国内天然林资源、改善生态环境有重要意义。但是,人工速生林木材存在着材质松软、硬度小、强度与密度低、易变形、易腐朽等缺点,长期以来只能作为劣质材使用,产品附加值低,需要对速生林木材进行改性处理。而木材改性效果〔染色、防腐、阻燃、增强〕与木材渗透性的大小有着直接关系,利用化学、生物、外力〔机械压缩、蒸汽爆破〕等技术手段对木材进行预处理,可以显著提高木材渗透性,从而提高速生林木材改性效果。但是,由于受环境、工艺、本钱等因素的影响,化学与生物处理方法受到限制,工业生产上不宜大量使用;而借助外力〔机械力、蒸汽力〕方式开启木材细胞液体流动通道的预处理技术效果较好,具有现实意义上的生产推广价值。蒸汽爆破预处理技术是利用饱和蒸汽预热木材,然后瞬间泄压,木材内部与外部环境的蒸汽压差破坏纹孔膜结构从而提高木材渗透性。机械压缩预处理技术是通过外力压缩木材,破坏细胞壁上的纹孔模、薄壁细胞等组织结构,在木材内部形成畅通的微观通道,从而提高木材渗透性。两者相比,机械压缩能耗较低,应用前景更为广泛。此外,由于速生杉木心边材转换过程中细胞壁纹孔膜结构发生偏移堵塞纹孔口等现象,造成了心边材渗透性不同这一特点,单一蒸汽爆破或机械压缩预处理速生杉木渗透性改善效果不明显。鉴于此,本研究便是针对速生杉木渗透性不均匀这一特性,系统研究机械压缩与浸渍同时进行处理,利用生物呼吸的仿生原理破坏细胞壁层结构,显著提高速生杉木均匀渗透性,为速生杉木改性高附加值利用提供技术根底。,采用机械压缩与浸渍同时一体化处理技术,利用“压吸〔机械加压-泄压吸附〕〞这一往返动作模拟生物呼吸,利用细胞壁呼吸效应产生的改性剂流动冲破纹孔膜。系统研究杉木初含水率、压缩率、压吸次数对浸渍效果的影响,从而获得速生杉木呼吸式匀质浸渍技术,解决速生杉木改性过程中渗透性不均匀这一瓶颈问题,实现改性剂对杉木板材的均匀、有效渗透,显著改善速生杉木物理力学特性,扩大产品应用范围,大幅度提高杉木产品附加值,为实现我省木材资源的高附加值利用和林业强省建设目标提供核心技术支撑。,研发呼吸式匀质浸渍技术,解决因速生杉木心边材渗透性不均匀而导致的木材改性处理效果差这一瓶颈问题。国内外研究现状和开展动态借助外力方式改变木材渗透性研究主要集中蒸汽爆破与机械压缩两方面。在在蒸汽爆破预处理研究方面,研究主要集中在预处理方法对木材微观构造、渗透性、力学性能和枯燥速率等方面的影响上。Grous利用溶质探针测量饱和蒸汽预处理杨木的孔隙容积率,结果说明预处理工艺增加了5–9nm范围内孔隙容积率,提高木材内部的比外表积[1]。Hayashi等、Lee等研究发现通过饱和蒸汽预处理木材,可以提高木材的渗透性及枯燥速率[2-3]。Cai等采用不同枯燥基准枯燥经过饱和蒸汽预处理后的冷杉锯材,结果说明不同基准下冷杉锯材在终含水率分布、收缩、抗弯模量和弹性模量无显著区别。但当饱和蒸汽处理温度高于160℃时,处理材的弹性模量和抗弯模量有所下降[4]。Zhang等利用光学和扫描电子显微镜分析了饱和蒸汽预处理材的微观结构,结果说明随着温度、压力、爆破次数的增加,木材的颜色逐渐变深,管饱间具缘纹孔和射线薄壁细胞破坏数目增加,这说明温度对爆破的效果影响较大[5-7]。由以上研究结果说明蒸汽爆破温度与爆破次数对渗透性影响显著,在此过程中需要消耗大量的蒸汽能源,生产本钱较高。在机械压缩预处理研究方面,那么主要集中在压缩率与压缩次数对木材渗透性及物理力学性能方面的影响。Watanabe等研究了预压缩对日本柳杉、花旗松等木材纹孔膜的影响,研究发现在纹孔环与塞缘边界处出现细小裂纹,该裂纹在二次浸水及枯燥过程中不恢复,证明了机械压缩能够改善木材的渗透性[8];吴玉章等利用辊压预处理杨木,处理后木材增重率增加,说明辊压预处理提高了木材渗透性[9-10];李文定等研究了杨木单板压缩与浸渍对胶合板性能的影响,得出了随着压缩率的增加木材单板浸渍增重率增加。但过高的压缩率会导致胶合板的弹性模量与静曲强度降低,压缩率控制在35%为宜[11];董晓璐等采用辊压预处理技术处理蒙古栎,实验结果说明处理材内部形成了水分移动新路径,提高了水分的渗透性和流动性,缩短了木材枯燥时间。但过高的压缩率〔30%〕导致细胞壁发生破裂和木材的宏观破坏[12]。通过以上的研究可以发现,机械压缩技术在弹性变形范围内压缩木材可以破坏木材纹孔膜结构,提高木材的渗透性,这为本研究提供了实践根底。主要参考文献:[1]GrousWR,ConverseAO,[J].Enzyme&MicrobialTechnology,1986,8(5):274-280.[2]HayashiK,NakamuraK,KanagawaY,(WoodandWood-basedMaterials)[J].JournaloftheSocietyofMaterialsScienceJapan,1995,44:279-283.[3]LeeNH,-frequency/binedwithalongitudinalkerf[J].JournalofWoodScience,2024,48(4):270-276.[4].[J].ForestProductsJournal,2024,56(7-8):75-78.[5]ZhangY,-alpinefir[J].WoodScience&Technology,2024,40(40):427-436.[6]ZhangYL,-aspiratingPitsinSubalpineFirbySteamExplosionPriortoDrying[J].DryingTechnology,2024,27(1):84-88.[7]张耀丽,蔡力平,[J].林业科学,2024,43(9):53-56.[8]WatanabeU,ImamuraY,:Anatomicalcharacterizationofpitfractures[J].JournalofWoodScience,1998,44(2):158-162.[9]吴玉章,黑须博司,[J].东北林业大学学报,2024,33(1):23-24.[10]吴玉章,吕建雄,[J].木材工业,2024,29(4):5-8.[11]李文定,张洋,阮重坚,[J].林产工业,2024,37(6):10-13.[12]董晓璐,孙耀星,杜洪双,[J].林业科学,2024,51(1):103-,采用压缩与浸渍同时进行,模拟生物呼吸效应。结合渗透理论和流体力学,利用改性剂往返于细胞壁层之间,借助呼吸效应产生的流体动力破坏细胞壁纹孔膜结构。同时,利用呼吸效应将改性剂均匀吸入细胞腔内,从而实现速生杉木均匀渗透。工程的技术路线、-,查阅文献,制定具体研究方案;采集试材,制备试件;制作小型浸渍槽,基于力学压机,制作小型压缩模具并进行初步试验,探明杉木初含水率、压缩率、压吸次数对杉木物理力学性质的影响;发表论文1篇;-,进行浸渍压缩试验,并基于正交或响应面实验进行工艺优化,发表论文1-2篇并撰写结题报告。预期成果〔1〕研发速生杉木呼吸式匀质浸渍技术;〔2〕树脂浸渍增强改性后杉木密度到达450kg/m3;抗胀〔缩〕率到达50%;弹性模量提高40%;〔3〕染料染色改性后,水洗、日晒色牢度到达3级以上标准;〔4〕发表论文2-3篇。指导教师意见本工程针对速生杉木材质松软、装饰性差、产品附加值低等缺陷问题展开研究,改变传统的预处理后浸渍的方法,采用机械压缩与浸渍同时进行的改性处理技术,结合生物呼吸仿生原理,实现速生杉木匀质浸渍增强或染色。本工程进行了前期预试验研究,试验结果说明机械压缩后木材清水湿增重率明显提高,枯燥后木材弹性模量没有降低,这说明本工程研究方法可行,可以为速生杉木改性提供一种新方法。签字:日期: