木材真空热处理过程中传热传质规律及颜色控制

第1章绪论1
1.1研究背景1
1.2高温热处理国内外研究现状及评述2
1.2.1高温热处理工艺研究的国内外研究现状2
1.2.2高温热处理木材颜色变化规律的国内外研究现状4
1.2.3高温热处理木材颜色变化研究存在的问题7
1.2.4高温热处理过程中木材颜色控制解决办法的提出7
1.2.5高温热处理过程中木材颜色控制的实施途径10
1.2.6高温热处理木材化学成分与颜色变化二者的相关性11
1.2.7高温热处理过程中木材化学成分变化控制的实施途径13
1.2.8真空高温热处理方法的优点13
1.3研究目标和主要研究内容14
1.3.1关键的科学问题与研究目标14
1.3.2主要研究内容14
1.4研究技术路线16

第2章真空高温热处理过程中木材传热传质数学模型的构建及试验验证18
2.1概述18
2.2真空高温热处理过程中木材传热传质数学模型的构建19
2.2.1假设19
2.2.2数学模型的构建20
2.3试验验证28
2.3.1试验材料28
2.3.2试验设备29
2.3.3热处理工艺30
2.3.4热处理过程中木材内部测温点的设置及温度分布测定方法30
2.3.5热处理过程中木材内部水分分布及密度的测定方法31
2.3.6非稳态法测定木材扩散系数的基本理论32
2.4结果与讨论33
2.4.1木材密度33
2.4.2木材中吸着水扩散系数Dls35
2.4.3木材温度随着时间的演变37
2.4.4木材水分随着时间的演变37
2.4.5传热传质数学模型值与试验值的比较40
2.4.6木材厚度方向若干位置温度和含水率分布45
2.4.7工艺参数对木材温度和含水率变化的影响47
2.5小结56

第3章真空热处理过程中木材化学成分变化规律58
3.1概述58
3.2试验材料与方法58
3.2.1试验材料及热处理工艺58
3.2.2试验方法59
3.3结果与讨论63
3.3.1真空热处理对木材三大素含量的影响63
3.3.2真空热处理对木材抽提物成分含量的影响68
3.4小结70

第4章真空热处理过程中木材化学成分控制数学模型的构建71
4.1概述71
4.2假设条件72
4.3真空高温热处理过程中木材传热传质模型的解72
4.3.1木材高温热处理第一阶段73
4.3.2木材高温热处理第二阶段74
4.4真空高温热处理过程中木材各化学成分差与热处理温度和时间的回归方程75
4.5真空高温热处理过程中木材化学成分控制的试验验证75
4.6结果与分析75
4.7小结82

第5章真空高温热处理过程中木材颜色变化规律83
5.1概述83
5.2试验材料与方法83
5.2.1试验材料83
5.2.2表色系统83
5.2.3热处理前后木材颜色测定85
5.3结果与分析85
5.3.1不同热处理工艺对西南桦木材宏观颜色的影响85
5.3.2真空高温热处理对西南桦木材各颜色指标的影响88
5.3.3各颜色指标关于热处理温度和时间的回归关系94
5.4小结98

第6章真空热处理过程中木材颜色控制数学模型的构建99
6.1概述99
6.2假设100
6.3真空高温热处理过程中木材传热传质模型的解100
6.4真空高温热处理过程中木材各化学成分差与热处理温度和时间的回归方程100
6.5真空高温热处理过程中木材颜色控制的试验验证101
6.6结果与分析101
6.7小结106

第7章真空热处理木材颜色变化机理107
7.1概述107
7.2试验材料与方法107
7.2.1试验材料107
7.2.2试验方法108
7.3结果与讨论109
7.3.1木材化学成分变化与木材颜色变化的关系109
7.3.2冷水、热水及苯-醇抽提物的显色反应119
7.3.3热处理前后木材UV分析121
7.3.4热处理前后木材FTIR分析124
7.3.5热处理前后木材的XPS分析127
7.4小结136

第8章结论与展望138
8.1结论138
8.2创新点140
8.3展望141

附录142

参考文献145