1. 研究目的与意义
木材渗透性是描述流体(气体或液体)在木材中渗透难易程度的物理量,是木材的一个重要性质指标。
木材的渗透性与木材内粗大的毛细管构造及与其联络的微毛细管构造的渗透性有关。
渗透性是用来衡量流体在木材内部流动快慢,它在一定程度上能反映木材干燥的难易程度,为后续干燥研究科学依据本研究以红椿阴沉木木材为研究对象,通过探究心边材对木材渗透性影响,分别考察径向、弦向、纵向的渗透性大小,探究木材渗透性与干燥的关系。
2. 国内外研究现状分析
国外木材渗透理论研究: 木材渗透理论以达西(darcy)定律为基本出发点,根据木材对流体具有吸附作用而使木材渗透与定律发生的偏离,对darcy定律的形式进行修正而建立。2)木材结构模型:均匀并联毛细管模型,是最简化的流体纵向渗透木材结构模型,特别适用于导管开口的环孔材流体纵向渗透,smith和lee使用该模型计算了几种阔叶树材的纵向渗透系数,发现计算结果与试验值吻合。
3)adzumi方程:1937年adzumi推导出气体复合流adzumi方程;
4)klinkenberg公式:klinkenberg应用warburg滑流理论从adzumi方程出发,在1941年得到木材气体渗透试验中常用的计算比渗透率的klinkenberg公式。对于针叶树材不论气体纵向渗透还是横向渗透,都可看作为管胞腔流阻和纹孔膜微孔流阻的串联。若纹孔膜微孔半径足够小,管胞腔流阻可忽略,则可用klinkenberg方程描述渗透系数与平均压力倒数间的线性关系。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:1.红椿阴沉木的渗透性测试研究:测试红椿阴沉木心边材的渗透性;测试红椿阴沉木不同纹理方向的渗透性roman">2.阴沉木的渗透性影响因素研究:从阴沉木的细胞结构变化、细胞内浸渍物和含量变化、细胞腔大小测量等角度出发,与现代木红椿进行对比研究。研究方法:1、渗透性测试与比较(纹理方向及树种)渗透性影响因素分析;2、渗透性测试与比较方案测试方案拟定:方案一:心边材对阴沉木木材渗透性影响。本试样采用红椿阴沉木木材的心材和边材,试样加工成直径为32.5mm,厚度10mm的圆柱体,厚度方向均为木材纵向。每组5个,6组共30个,含水率气干至12%,所有试件无明显节子及可见缺陷,端面无毛刺。方案二:不同方向对阴沉木木材渗透性影响
本试样采用红椿阴沉木木材、试样加工成直径为32.5mm,厚度10mm的圆柱体,厚度方向为木材径向、弦向、纵向,以便分别测量3个方向的渗透性,每组5个,6组共30个,含水率气干至12%,所有试件无明显节子及可见缺陷,端面无毛刺。方案三:红椿阴沉木与红椿木的比较
本式样采用红椿阴沉木木材边材,红椿木木材边材,试样加工成直径为32.5mm,厚度10mm的圆柱体,厚度方向均为木材纵向。每组5个,6组共30个,含水率气干至12%,所有试件无明显节子及可见缺陷,端面无毛刺。
4. 研究创新点
木材渗透性是木材重要物理特性之一,木材加工和利用的许多方面都与其有密切的联系。
对阴沉木渗透性能的研究在我国研究较少,因此该研究可以改善阴沉木的工艺性能,增大阴沉木干燥效率和利用率。
其次在实验设备上则采用南京林业大学李涛老师设计的新型木材气体渗透性测试装置。
