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杨木树干通直、生长速度快、气候适应性强,是我国主要的速生丰产树种。但杨木密度低、强度刚度弱、干燥过程中易发生皱缩等干燥缺陷,干燥时间长,严重制约了杨木锯材的实木高附加值利用。本文以人工林速生杨木为研究对象,采用过热蒸汽对其进行干燥处理,系统研究了温度、含水率、厚度等因素对杨木干燥温湿变化特性、干燥速率、干燥质量、力学强度、吸湿性、微观构造等的影响规律,获得了优化的杨木高效干燥工艺,初步阐述了杨木干燥皱缩的发生机理,理论推导了杨木皱缩发生的临界条件。本文主要研究成果如下:1)揭示了温度对高含水率杨木过热蒸汽干燥特性的影响规律。研究结果表明:干燥温度对杨木过热蒸汽干燥速率和干燥质量的影响显著。随着干燥温度的升高,杨木干燥速率明显增加,干燥皱缩和内裂程度显著增加;杨木锯材的过热蒸汽干燥包含升温预热干燥、恒温恒速干燥和升温减速干燥三个阶段。2)探明了低含水率杨木过热蒸汽干燥特性。研究结果表明:采用过热蒸汽能实现低含水率(20%～50%)杨木的快速干燥,干燥速率提高I108%,干燥锯材未发生皱缩和内裂缺陷;随着过热蒸汽温度的升高,杨木干燥速率加快,当过热蒸汽干燥温度从12℃升至150℃时,其干燥速率提高了46%;随着锯材厚度的增加,干燥速率整体呈降低趋势;优化的杨木过热蒸汽干燥工艺为:采用常规干燥将高含水率杨木干燥至含水率为30%左右,再用130℃的过热蒸汽对其进行干燥处理,干燥至含水率为10%左右。3)探明了低含水率杨木过热蒸汽干燥处理对杨木物理力学性能和微观构造的影响规律。研究结果表明:与常规干燥对照材相比,过热蒸汽干燥材的横纹抗压强度增加10%～20%左右,当过热蒸汽干燥温度从120℃升至150℃时,其横纹抗压强度增加了5%～10%左右,过热蒸汽干燥温度对横纹抗压强度的影响不显著;过热蒸汽干燥对杨木吸湿吸水性和尺寸稳定性的影响不明显,其变化幅度在11%以内;过热蒸汽干燥对杨木细胞形状的变化影响不明显,但对杨木细胞纹孔膜有破坏作用。4)初步阐述了杨木过热蒸汽干燥的皱缩机理。研究结果表明:干燥过程中影响杨木皱缩主要体现在两方面。一方面,胶质纤维的壁层结构与导管中的侵填体会导致杨木细胞渗透性较差,干燥过程在毛细管力作用下易形成真空负压区:另一方面,干燥过程中水热协同作用会导致细胞壁中木质素软化,造成细胞壁强度降低。正是这两方面的共同作用,在高含水率状态下,使得过热蒸汽干燥较常规干燥发生皱缩的毛细管半径临界值提高了19%。