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木片浸渍过程中,化学药液以液体流、离子及其它可溶性物质的形式进入木片。木片浸渍主要研究一定条件下液体进入木片的途径、方式以及液体的量,常用的方法有定量法和定性法。本研究以CTMP预浸渍工艺条件为背景,通过溶液电导率法间接地测定了药液在木片中的扩散系数,探讨了药液在木片中的渗透规律,并研究了浸渍过程中木材抽出物的溶出动力学。电导率测定扩散系数表明,药液在木材中扩散分为三个阶段:开始“未扩散”阶段、扩散+化学反应阶段、快速纯扩散阶段。扩散系数与碱液浓度、木片性质有关。碱液浓度越高,扩散系数越大。浓度越高,木片含水率越高,渗透速率越快;碱液在木片轴向的扩散速率较弦向快,而碱液在木片心、边材中的扩散速率差异不明显。在本研究中,对应实验条件下的扩散系数在5.01*10-4～1.59*10-3cm2min-1范围内。渗透实验表明,渗透过的木块试样可分三个区域,完全渗透区、渗透及未渗透混合区以及未渗透区。从浸渍表面开始,沿浸渍方向往前,渗透区木块切片中碱含量较高,每个切片中碱含量没有明显差别;混合区在浸渍方向上碱含量变化梯度大,碱含量下降迅速,直至为零;未渗透区即是碱液未达到区域,切片中碱含量为零。此外,碱浓、浸渍温度是影响渗透的两个重要因素。高温下碱液能以较大速率渗透至木片内部,同时化学反应更易发生。浸渍时间是木片浸渍程度最终指标,时间越长,浸渍越完全,但工业上应考虑经济等因素。药液在木块径向的渗透快于弦向。抽出物动力学研究表明,浸渍时抽出物的溶出分为三个阶段,快速溶出阶段、缓慢溶出及后期稳定阶段。在稳定阶段,抽出物基本不溶出。温度较高时,抽出溶出速率较快,达到平衡时所需时间较短,且残余在木粉中的抽出量较少。在本实验条件下,抽出物在前10min内大量迅速溶出,从10min至25min缓慢溶出,25min时抽出物基本完全溶出,进入稳定阶段。抽出物溶出的反应可视为一级反应,反应级数为1.04,随着温度的升高,反应速率常数增大,反应的活化能Ea=21884.44 J/mol,指前因子A=314.19min-1。