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基于响应曲面优化法的木材高强微波预处理工艺
  • ISSN号:1001-7488
  • 期刊名称:《林业科学》
  • 时间:0
  • 分类:S781.3[农业科学—木材科学与技术;农业科学—林学]
  • 作者机构:[1]中南林业科技大学材料科学与工程学院,长沙410004, [2]中国林业科学研究院木材工业研究所,北京100091
  • 相关基金:基金项目:国家林业公益性行业科研专项(201204708);“十二五”国家科技支撑计划课题(2012BAD24802);国家自然科学基金项目(31370564);教育部新世纪优秀人才计划支持计划项目(NCET-11-0979).
中文摘要:

以速生人工林 I-69杨为研究对象,利用自主研制的木材高强度微波改性预处理设备,采用响应曲面优化法研究木材初始含水率、微波辐射功率和辐射时间对木材渗透性的影响规律,获得优化的杨木微波预处理条件,并揭示高强微波预处理对杨木微观构造的影响。结果表明:1)高强微波预处理能显著提高杨木横向渗透性;2)随着木材初始含水率增加,杨木渗透性呈先增加后减小的趋势,随着微波辐射功率和辐射时间的增加,杨木渗透性整体呈现增加趋势;3)通过高强微波预处理,可使杨木的24 h常压吸水增重量增加约50%,较优的木材初始含水率、微波辐射功率和辐射时间控制区间分别为25%~65%,10~20 kW,60~90 s;4)优化的杨木高强微波预处理条件为:初含水率56%、辐射功率19 kW、辐射时间89 s;5)高强微波预处理可以破坏木材纹孔膜、木射线薄壁细胞等结构,形成新的流体通道,为后期功能体材料的导入和高附加值功能型木质复合材料的制备创造条件。

英文摘要:

The poplar (Populus deltoides cv. I-69/55) wood was treated by high-intensity microwave pretreatment with microwave equipment under different initial wood moisture content,microwave radiation power and microwave radiation time. The results showed the transverse permeability of the poplar wood can be significantly increased by the microwave pretreatment;the wood permeability increased at first and then decreased with increased initial wood moisture content,and which increased with the increase of microwave radiation power and radiation time. Compared with the control group,the 24 h water absorption at atmospheric pressure of microwave pretreated wood simple was increased by around 50%,and the reasonable parameters range for initial wood moisture content,radiation power and radiation time were 25% -65%,10 -20 kW and 60 -90 s,respectively. The optimal condition for microwave pretreatment was 56%,19 kW and 89 s for initial wood moisture content,radiation power and radiation time,respectively. This appropriate microwave pretreatment generates high internal steam pressure,resulting in the rupturing of wood cell pore membranes and ray cells. Therefore, the great increase of permeability in the radial and longitudinal direction can be achieved and created favorable conditions for the fabrication of high value-added functional wood based composites materials.

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期刊信息
  • 《林业科学》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国林学会
  • 主编:尹伟伦
  • 地址:北京万寿山后中国林学会
  • 邮编:100091
  • 邮箱:lykx@vip.sina.com
  • 电话:010-62889820
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-7488
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1908/S
  • 邮发代号:82-6
  • 获奖情况:
  • 在三届"国家期刊奖"评选中,两次荣获中国期刊最高奖-"国家期刊奖",一次名列"国家期刊奖提名奖"第一名
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),英国农业与生物科学研究中心文摘,波兰哥白尼索引,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:42472