利用多學(xué)科知識交叉融合提出的木材熱處理技術(shù),已成為木材科學(xué)技術(shù)之一。《木材熱改性處理》系統(tǒng)地闡述了木材熱處理技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢;介紹了一種可替代珍貴樹種、價(jià)格低廉且操作簡單的木材熱處理工藝;探討了工藝因子對落葉松熱處理材物理、化學(xué)和微觀力學(xué)性能的影響;分析了環(huán)境溫度和幾種保護(hù)介質(zhì)對熱處理落葉松材性的影響。《木材熱改性處理》為人工林落葉松的高效高附加值利用提供了技術(shù)支撐,擴(kuò)大了速生落葉松的應(yīng)用范圍。
《木材熱改性處理》可供木材科學(xué)與技術(shù)、生物質(zhì)復(fù)合材料、木材功能性改良、木材保護(hù)學(xué)以及生產(chǎn)等領(lǐng)域的研究人員、工程技術(shù)人員及相關(guān)專業(yè)的師生學(xué)習(xí)和參考。
落葉松人工林,是中國東北、內(nèi)蒙古林區(qū)的主要森林組成樹種,是東北地區(qū)主要三大針葉用材林樹種之一。落葉松因松脂含量高、尺寸穩(wěn)定性差等材性特征,限制了其在室內(nèi)的應(yīng)用。然而,化學(xué)改性劑的引入必然會(huì)加劇室內(nèi)環(huán)境揮發(fā)性有機(jī)化合物的污染,降低室內(nèi)空氣質(zhì)量,危害人體健康。在這樣的情況下,我們引入了環(huán)境友好型的木材熱處理技術(shù)。
目前木材熱處理技術(shù)主要是利用氮?dú)狻⒄婵、蒸汽或植物油等作為保護(hù)介質(zhì),而對生物質(zhì)燃?xì)鉄崽幚砟静牡难芯肯鄬Ρ容^缺乏。與其他傳統(tǒng)的工業(yè)化木材熱處理技術(shù)相比,生物質(zhì)燃?xì)飧邷馗男蕴幚碓谏a(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和污染排放等方面有其獨(dú)特的優(yōu)勢。針對我國木材產(chǎn)品市場日益突出的供需矛盾,開展生物質(zhì)燃?xì)獬邷責(zé)崽幚砑夹g(shù)的研究,對拓展生物質(zhì)燃料的應(yīng)用領(lǐng)域、豐富熱處理工藝和改善人工林速生材的利用率與產(chǎn)品附加值具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
本書所介紹的成果源自國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(項(xiàng)目編號:31270597),在此特表示衷心的感謝。
相信本書的出版發(fā)行,將為木材熱處理領(lǐng)域的拓展提供思路,并為進(jìn)一步的生產(chǎn)實(shí)踐提供理論支撐。
限于寫作水平和時(shí)間,疏漏和不足之處在所難免,懇請讀者指正。
前言
1 緒論
1.1 木材的化學(xué)組成
1.1.1 半纖維素
1.1.2 纖維素
1.1.3 木質(zhì)素
1.2 木材的熱分解反應(yīng)
1.3 熱處理木材的定義
1.4 熱處理木材的特點(diǎn)
1.4.1 尺寸穩(wěn)定性良好
1.4.2 生物耐久性提高
1.4.3 顏色穩(wěn)定、視覺舒適
1.5 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.5.1 熱處理工藝研究
1.5.2 熱處理材材性研究
1.5.3 熱處理過程木材組分化學(xué)變化
1.6 存在的問題和發(fā)展趨勢
1.6.1 存在的問題
1.6.2 發(fā)展趨勢
參考文獻(xiàn)
2 熱處理木材物理性能
2.1 熱處理工藝
2.1.1 熱處理設(shè)備
2.1.2 熱處理參數(shù)及升溫步驟
2.1.3 生物質(zhì)燃?xì)鉄崽幚淼奶攸c(diǎn)
2.2 試驗(yàn)與測試方法
2.2.1 試驗(yàn)材料
2.2.2 熱處理木材密度
2.2.3 熱處理木材的吸水性
2.2.4 熱處理木材的尺寸穩(wěn)定性
2.3 結(jié)果與討論
2.3.1 熱處理木材密度的變化規(guī)律
2.3.2 熱處理木材的吸水性
2.3.3 熱處理木材的尺寸穩(wěn)定性
2.4 熱處理造成木材物理性能變化的原因
2.4.1 基本密度
2.4.2 親水性和尺寸穩(wěn)定性
2.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
3 熱處理木材顏色變化規(guī)律
3.1 引言
3.2 試驗(yàn)與測試方法
3.2.1 熱處理工藝
3.2.2 色度原理與測試
3.3 結(jié)果與分析
3.3.1 落葉松未處理材的顏色
3.3.2 氮?dú)鉄崽幚砺淙~松顏色變化規(guī)律
3.3.3 生物質(zhì)燃?xì)鉄崽幚砉に噷β淙~松木材顏色變化的影響
3.3.4 比較實(shí)驗(yàn)室熱處理與工業(yè)化熱處理對落葉松顏色變化的影響.
3.4 熱處理落葉松顏色歸類
3.5 熱處理木材顏色變化的原因分析及討論
3.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
4 熱處理木材人工老化性能
4.1 引言
4.2 試驗(yàn)與測試方法
4.2.1 人工老化測試
4.2.2 色度測試
4.2.3 掃描電子顯微鏡
4.2.4 傅里葉變換紅外光譜儀
4.3 結(jié)果與討論
4.3.1 視覺觀察
4.3.2 SEM微觀結(jié)構(gòu)分析
4.3.3 木材表面色度變化
4.3.4 木材表面化學(xué)變化分析
4.4 人工加速老化變色分析
4.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
5 熱處理木材燃燒性能研究
5.1 引言
5.2 試驗(yàn)與測試方法
5.2.1 熱處理工藝
5.2.2 熱重分析
5.2.3 微觀結(jié)構(gòu)分析
5.2.4 傅里葉變換紅外光譜分析
5.2.5 燃燒性能測試
5.3 結(jié)果與討論
5.3.1 熱重分析
5.3.2 SEM微觀形貌分析
5.3.3 FTIR分析
5.3.4 燃燒性能測試分析
5.4 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
6 熱處理對木材化學(xué)組分的影響
6.1 引言
6.2 高溫?zé)崽幚韺δ静牟男缘挠绊?br />
6.3 試驗(yàn)與測試方法
6.3.1 木材化學(xué)組分的測試方法
6.3.2 TG-FTIR分析
6.3.3 TG-GC-MS分析
6.4 結(jié)果與討論
6.4.1 化學(xué)組分分析
6.4.2 TG-FTIR分析
6.4.3 TG-GC-MS分析
6.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
7 熱處理木材細(xì)胞壁微觀力學(xué)性能及溫度響應(yīng)機(jī)制研究
7.1 木材細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)概述
7.1.1 木材細(xì)胞壁層結(jié)構(gòu)
7.1.2 細(xì)胞壁的超微結(jié)構(gòu)
7.2 熱處理木材細(xì)胞壁準(zhǔn)靜態(tài)微觀力學(xué)研究
7.2.1 試驗(yàn)與測試方法
7.2.2 結(jié)果與討論
7.3 熱處理木材細(xì)胞壁微觀黏彈性研究
7.3.1 試驗(yàn)與測試方法
7.3.2 結(jié)果與討論
7.4 保護(hù)介質(zhì)對熱處理木材細(xì)胞壁微觀力學(xué)性能的響應(yīng)機(jī)制
7.4.1 試驗(yàn)與測試方法
7.4.2 結(jié)果與討論
7.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
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