高溫熱處理木材的性能及分類方法探索.pdf

1、本文采用蒸汽介質(zhì)熱處理方法，在氧氣含量低于2％的干燥箱內(nèi)對樟子松、落葉松、扭葉松和馬尾松進行熱處理，處理溫度為180℃～230℃、時間1h～4h;對馬尾松進行中試熱處理，處理溫度為210℃～220℃、時間3.5h～4h。研究的目的在于了解熱處理后木材的物理力學性能的變化、實驗室以及中試熱處理條件下木材性能之間的差異、中試熱處理不同位置木材性能之間的關系，根據(jù)試驗結(jié)果對熱處理木材進行聚類。本論文的研究意義在于基本掌握了熱處理針葉材物理力學

2、性能的變化情況，掌握了中試熱處理不同位置木材的物理力學性質(zhì)的關系，同時根據(jù)試驗結(jié)果對熱處理針葉材進行了探索性分類。
　　本論文的主要研究結(jié)論如下：
　　1）、樟子松、落葉松、扭葉松和馬尾松木材經(jīng)過230℃、3h的高溫熱處理后，其尺寸穩(wěn)定性平均可分別提高41.43%、48.88%、44.42%、48.01%。木材的尺寸穩(wěn)定性隨著熱處理溫度的升高和處理時間的延長逐漸提高。對溫度和時間因子做方差分析，結(jié)果表明：溫度和時間對干縮和濕

3、脹性均有顯著性意義，溫度和時間對提高木材的尺寸穩(wěn)定性作用均比較明顯。
　　2）、樟子松、落葉松、扭葉松木材經(jīng)過230℃、3h的高溫熱處理后，平衡含水率分別降低45%、50%、52%。木材的平衡含水率隨著熱處理溫度的升高和處理時間的延長呈現(xiàn)有規(guī)律的下降。
　　3）、180℃的熱處理能有效提高木材的抗彎強度，其中樟子松的抗彎強度提高最大，在180℃、1h能提高15.31%。隨著熱處理溫度的升高，木材的抗彎強度開始下降，樟子松、落

4、葉松、扭葉松、馬尾松的抗彎強度在230℃、3h時分別降低22.29%、39.62%、25.63%和31.33%。熱處理可以提高木材的抗彎彈性模量，但提高的幅度不大，可以不予考慮。
　　4）、隨著熱處理溫度的升高及處理時間的延長，樟子松、落葉松、扭葉松和馬尾松木材的顏色加深，由淺褐色變?yōu)楹稚蛏詈稚Ｆ渲心静牡拿鞫茸儼?，木材表面的光澤度明顯增加，總體色差隨著熱處理溫度的升高和處理時間的延長而增加。對木材顏色各指標進行方差分析表明，在

5、α=0.01水平上，溫度和時間對明度差值△L*、色飽和度差值△C*、總體色差△E*的變化影響均為極顯著。
　　5）、對熱處理樟子松、落葉松、扭葉松和馬尾松進行實驗室耐腐試驗和野外耐腐試驗，結(jié)果分析表明，熱處理能顯著提高木材的耐腐能力，增強其耐腐等級。經(jīng)過230℃、3h處理后的針葉材，其實耐腐性能提高40%以上，達到強耐腐等級。
　　6）、對在中試和實驗室條件下210℃處理的馬尾松的物理力學性能作了比較，并對結(jié)果作了方差分析，

6、結(jié)果表明：兩種環(huán)境下，木材的物理力學性能的差異性均不顯著。對中試高溫熱處理相同窯體內(nèi)不同位置的木材物理力學性質(zhì)作單因素方差分析，結(jié)果表明，其性能差異均不顯著。
　　7）、本文用SPSS16.0軟件對數(shù)據(jù)進行聚類分析，運用主成分分析方法，把樟子松和扭葉松的抗彎強度、平衡含水率、全干體積干縮率、全干體積濕脹率等作為參考的變量。樟子松和落葉松均被聚分為四類。樟子松的對照組與經(jīng)過200℃、1h處理的木材性能差異不大，被聚為一類。對樟子松的