论文部分内容阅读
根据前期对巨尾桉、杉木和意杨木材压缩密化的研究所得到的最佳压缩条件,分别对巨尾桉、杉木、意杨木材从压缩率20%~60%进行压缩密化处理。利用体视显微镜和数码显微镜对素材和处理材进行观察测定,计算分析得出木材细胞空隙率与压缩率的关系,利用扫描电子显微镜对素材和处理材的细胞壁及纹孔进行观察,分析其微观结构变化,得出以下结论:1.木材在压缩密化的过程中,主要是细胞壁各成分的游离羟基数量减少、结晶度增加、交联作用以及热降解等反应的综合作用使速生材的变形得到固定。从压缩木的微观结构分析得出:从素材到压缩率30%,巨尾桉和意杨木材的导管空隙率分别下降了9.5%和7.82%;而木纤维空隙率只分别下降了3.72%和3.26%;从压缩率30%到压缩率60%,巨尾桉和意杨木材的导管空隙率分别下降了9.94%和7.42%;木纤维空隙率分别下降了7.13%和3.48%.说明导管细胞在压缩密化中比木纤维细胞更容易被压缩,由此可见巨尾桉和意杨木材在压缩过程中,细胞参与的顺序:薄壁细胞——导管细胞——木纤维细胞;杉木是早材管胞——晚材管胞参与压缩。2.巨尾桉、意杨木材在压缩率50%时,压缩率与空隙率关系曲线出现一拐点,说明木材压缩率与空隙率在此处之间的关系发生改变,即压缩率大于50%时,压缩率的变化引起空隙率的变化更明显,它们之间的相关性更强。3.为了便于比较和分析,各处理材细胞实质率分别换算成在素材体积中的比率。通过理论空隙率计算,巨尾桉、意杨木材的细胞实质率从素材到压缩率30%,分别下降了0.8%和0.5%,杉木从素材到压缩率40%,细胞壁实质率基本不变;巨尾桉、意杨木材的细胞壁实质率从压缩率30%到压缩率60%,分别下降了1.89%和2.93%,杉木从压缩率40%到压缩率60%细胞壁实质率下降3.69%。按测定空隙率计算,巨尾桉、意杨木材的细胞实质率从素材到压缩率30%,分别下降了0.59%、0.6%,杉木从素材到压缩率40%,细胞壁实质率下降了0.55%;巨尾桉、意杨木材的细胞壁实质率从压缩率30%到压缩率60%,分别下降了8.85%、7.32%,杉木从压缩率40%到压缩率60%细胞壁实质率下降7.76%。从细胞壁实质率的分析可知:低质速生林木材压缩后,薄壁细胞、导管、木纤维、管胞等细胞受到挤压,细胞腔等空隙变小。巨尾桉、意杨木材压缩率大于30%细胞壁开始密实化,杉木压缩率大于40%细胞壁开始密实化;用扫描显微镜观察处理材微观结构,发现细胞壁没有受到破坏,仍然保持原有的完整性。压缩密化过程,细胞壁上的纹孔腔变小,甚至完全密合,纹孔上的纹孔膜可能产生破裂。4.利用多元回归分析建立理论空隙率、测定空隙率和压缩率之间的数学模型,木材理论空隙率与压缩率及测定空隙率可以由以下方程表示:Z=ax+by+c式中:Z——木材理论空隙率%;x——木材测定空隙率%;y——压缩率%;回归方程拟合优度均在96.3%以上。5.绝干密度与压缩率及测定空隙率关系可以由以下方程表示:ρ0=ax+by+c式中:ρ0——木材绝干密度g/cm~3;x——木材测定空隙率%;y——压缩率%;对于巨尾桉和意杨木材a<0:b<0;c>0。对于杉木a>0;b>0;c>0。根据木材的绝干密度,通过该方程就可以很直观推出压缩率与测定空隙率的关系,为低质人工林木材的压缩密化性能改良提供理论依据。