1. 研究目的与意义
在对木材的改性中,干燥是一项不可或缺的工序,它不仅能源消耗高,周期长,而且干燥质量事关后续加工及产品的好坏。合理对木材进行干燥可以改善木材的物理性能,提高力学强度,预防木材腐朽。因此,选择理想的干燥方法实现合理、高效利用木材,节约能源,保护环境的重要措施。目前国内仍以常规蒸汽干燥为主,但是对于厚方材、速生材的干燥,常规干燥存在能耗高、时间长、干燥质量难以保证的缺点。微波干燥作为一种高新技术,以其独特的加热特点和干燥机理为这类木材的高效干燥提供了一条新的途径.微波干燥加热均匀、温度梯度很小、应力和变形小,因此对于这类木材的干燥具有一定的优越性,有一定的发展前景。因此深入研究马尾松微波干燥过程的水分存在状态与迁移规律,有利于控制和调整微波干燥工艺,对于提高干燥质量和效率,改善木材改性的效果,特别是在提高人工速生材的利用方面具有重要的现实意义。
2. 国内外研究现状分析
国外研究动态
antti通过试验连续测定了微波干燥过程中,木材内温度、压力变化规律,研究了尺寸对水分迁移速率和木材内部压力的影响。之后他又对松树和云杉进行了微波干燥试验,研究了微波输出功率对木材内温度、压力和干燥速率的影响;木材长度对干燥速率的影响。其研究结果表明:木材内温度、压力和干燥速率随着输入功率的增加而增加;木材长度对干燥速率无显著影响;在干燥过程中,木材内的含水率低于外部,但当木材含水率在10%以下时,木材内基本上不存在含水率梯度。
anastasios等研究了高频真空干燥过程中木材内部的水分迁移机理,在考虑木材内部气体压力梯度的基础上建立了一维的热质传递数学模型。
3. 研究的基本内容与计划
研究内容:本论文选取马尾松锯材为研究对象,采用微波干燥,对试材进行干燥试验,通过核磁共振技术,揭示微波干燥下,水分迁移与横向弛豫特性,建立含水率与横向弛豫时间t2之间的关系。主要研究内容包含以下方面:(1)微波干燥试验使用微波辐射对试件进行干燥试验,分别将试件的含水率范围干燥到不同的终含水率。(2)木材水分迁移试验
①测定并计算各个干燥试件的干燥速率和干燥曲线
②平均最终含水率及均匀性
4. 研究创新点
1.广泛收集前人研究资料,在其研究基础上,引入新型技术核磁共振技术来进行木材干燥过程中水分状态的研究,此是特色之一2.由于核磁共振技术对样品没有破坏性和侵染性,因此得出的数据是比较可靠的。希望通过这种新技术对马尾松微波干燥过程的水分分布和迁移进一步的研究 ,从而优化干燥工艺
