木材干燥与炭化技术电子书

前言

1 木材的基本性质

1.1 木材及其构造特征

1.2 木材与水分

1.2.1 木材中水分存在的状态

1.2.2 木材的纤维饱和点

1.2.3 木材含水率及测定

1.2.3.1 木材含水率

1.2.3.2 木材含水率的测定

1.2.4 木材的平衡含水率

1.2.4.1 木材的平衡含水率的概念

1.2.4.2 木材平衡含水率的确定

1.2.5 木材的水分吸着与解吸

1.2.6 木材中水分的移动

1.2.7 木材的干缩湿胀

1.2.7.1 木材干缩湿胀现象及成因

1.2.7.2 木材干缩湿胀的各向异性

1.2.7.3 木材干缩性与湿胀性的测定

1.3 木材的热学性质

1.3.1 木材的比热容和热容量

1.3.2 木材的热膨胀与热收缩

1.3.3 热对木材性质的影响

参考文献

2 木材干燥的基本原理与特性

2.1 木材干燥的基本原理

2.2 木材干燥介质

2.2.1 热媒与干燥介质

2.2.2 过热蒸汽

2.2.2.1 水蒸气的状态

2.2.2.2 过热蒸汽的性质

2.2.3 湿空气

2.2.3.1 湿空气的性质

2.2.3.2 湿空气的状态参数

2.2.3.3 焓湿图

2.2.3.4 湿空气的基本热力过程

2.2.4 炉气

2.2.4.1 木材废料的化学成分

2.2.4.2 木材废料的燃烧

2.2.4.3 木材废料的发热量

2.2.4.4 木材废料燃烧所需空气量

2.2.4.5 炉气的生成量

2.2.4.6 炉气的热含量和温度

2.3 木材干燥过程热质传递与作用

2.3.1 热传递的方式

2.3.1.1 热传导

2.3.1.2 热对流

2.3.1.3 热辐射

2.3.2 干燥室壳体的热损失

2.3.2.1 平壁干燥室的热损失

2.3.2.2 圆筒壁干燥室的热损失

2.3.3 木材干燥对流换热过程与基本规律

2.3.3.1 导热微分方程

2.3.3.2 导热微分方程的分析解

2.3.3.3 一维非稳态导热的图解

2.3.4 干燥过程中木材中水分的移动与蒸发

2.3.4.1 木材渗透性

2.3.4.2 干燥过程中木材内部水分的移动

2.3.4.3 木材表面的水分蒸发

2.3.5 木材常规干燥过程

2.3.5.1 含水率高于纤维饱和点的干燥过程

2.3.5.2 含水率低于纤维饱和点的干燥过程

2.3.5.3 影响木材干燥速度的因子

2.3.6 木材干燥过程中的应力与变形

2.3.6.1 木材厚度上含水率不均引起的应力与变形

2.3.6.2 木材径弦向干缩不一致引起的应力与变形

2.3.6.3 干燥应力的检测

2.3.6.4 应变理论的新发展

参考文献

3 常温干燥技术基础

3.1 木材干燥设备

3.1.1 木材干燥室壳体

3.1.1.1 砖混结构壳体

3.1.1.2 金属结构壳体

3.1.1.3 衬铝壁砖混结构壳体

3.1.1.4 门

3.1.2 加热器及其附件

3.1.2.1 木材干燥室的加热器分类

3.1.2.2 加热器的配备与安装

3.1.3 气流循环设备

3.1.3.1 通风机简介

3.1.3.2 离心式通风机

3.1.3.3 轴流式通风机

3.1.4 进排气系统与喷蒸管

3.1.4.1 进排气系统

3.1.4.2 喷蒸管

3.1.5 材车与检测设备

3.2 木材干燥工艺基础

3.2.1 木材干燥基准

3.2.1.1 木材干燥基准的种类

3.2.1.2 木材干燥基准表

3.2.2 木材干燥基准的选择方法

3.2.2.1 比较分析法

3.2.2.2 图表法

3.2.2.3 百度试验法

3.2.2.4 三种方法的缺陷

3.2.3 木材干燥基准的软硬度

3.2.3.1 干燥基准的软硬度

3.2.3.2 干燥基准的发展趋势[13]

3.3 木材干燥过程的检测

3.3.1 干燥介质温湿度的检测

3.3.1.1 干燥介质温度的检测

3.3.1.2 干燥介质湿度的检测

3.3.2 木材实际含水率的检测

3.3.2.1 称量法

3.3.2.2 电测法

3.3.3 木材平衡含水率的检测

3.3.4 木材干燥装备的检测

3.3.4.1 常温干燥装备的检测

3.3.4.2 其他干燥过程的检测

3.3.5 木材干燥质量的检测

3.3.5.1 干燥质量指标

3.3.5.2 干燥质量等级

3.3.5.3 干燥锯材含水率

3.3.5.4 含水率与残余应力

3.3.5.5 干燥缺陷

参考文献

4 木材干燥技术

4.1 常温干燥

4.1.1 准备阶段

4.1.1.1 干燥前的设备检查

4.1.1.2 木材的堆积

4.1.1.3 干燥前的预处理

4.1.2 常规干燥阶段[8]

4.1.2.1 干燥过程的实施

4.1.2.2 干燥过程的注意事项[10]

4.1.2.3 干燥缺陷产生的原因及预防

4.1.3 干燥后储存阶段

4.1.3.1 户外储存

4.1.3.2 暂时保护

4.1.3.3 敞棚

4.1.3.4 常温密闭仓库

4.1.3.5 加热密闭仓库

4.2 真空干燥

4.2.1 真空环境特点

4.2.1.1 真空与真空度

4.2.1.2 水的饱和温度及饱和蒸气压

4.2.1.3 稀薄气体中的传热传质特点

4.2.2 真空干燥的原理

4.2.2.1 木材内部自由水的移动

4.2.2.2 纤维饱和点以下时木材内部水分的移动

4.2.2.3 真空干燥过程中木材的加热方式

4.2.3 真空干燥设备

4.2.3.1 干燥筒

4.2.3.2 真空泵

4.2.3.3 加热系统

4.2.3.4 控制系统

4.2.4 真空干燥工艺

4.2.4.1 对流加热间歇真空干燥工艺

4.2.4.2 热板加热连续真空干燥工艺

4.2.4.3 高频加热真空干燥工艺

4.2.5 真空干燥的特点及应用

4.2.5.1 两种真空干燥法的比较

4.2.5.2 真空干燥法的优缺点

4.2.5.3 适用范围

4.3 高频与微波干燥

4.3.1 高频与微波干燥的原理及特点

4.3.1.1 高频与微波干燥的原理

4.3.1.2 高频微波干燥的特点

4.3.2 高频干燥设备与工艺

4.3.2.1 高频干燥设备

4.3.2.2 高频干燥工艺

4.3.3 微波干燥设备与工艺

4.3.3.1 微波干燥设备

4.3.3.2 微波干燥设备

4.3.3.3 微波干燥的影响因素

4.3.4 高频与微波干燥的应用

4.4 除湿干燥

4.4.1 除湿干燥的原理及设备

4.4.1.1 除湿干燥的原理

4.4.1.2 除湿干燥的设备组成

4.4.2 除湿干燥工艺

4.4.2.1 温度和湿度

4.4.2.2 干燥时间

4.4.2.3 除湿机功率

4.4.2.4 干燥质量

4.4.2.5 注意事项

4.4.3 除湿干燥的实用性

4.4.3.1 提高经济效果的措施

4.4.3.2 除湿干燥的优缺点及适用范围

4.5 太阳能干燥

4.5.1 太阳能干燥原理

4.5.1.1 太阳能干燥的原理

4.5.1.2 我国的太阳能资源

4.5.1.3 太阳能干燥木材的应用

4.5.2 太阳能干燥设备

4.5.2.1 太阳能集热器

4.5.2.2 平板型集热器

4.5.2.3 太阳能空气集热器

4.5.2.4 太阳能干燥室

4.5.3 太阳能干燥工艺

4.5.4 太阳能干燥的实用性

4.5.4.1 太阳能干燥节能环保

4.5.4.2 太阳能干燥室设计有一定的灵活性

4.5.4.3 采用间歇式低温室干工艺对树种有较大的适应性

4.5.4.4 可以用于木材预干或强制气干

4.6 高温干燥

4.6.1 高温干燥工艺

4.6.1.1 湿空气高温干燥

4.6.1.2 过热蒸汽干燥

4.6.2 高温干燥对设备性能的要求

4.6.3 高温干燥对木材材性的影响

4.6.4 高温干燥的特点及适用范围

4.6.4.1 优点

4.6.4.2 缺点

4.6.4.3 使用范围

参考文献

5 木材炭化处理技术

5.1 木材炭化处理技术

5.2 木材炭化处理技术的分类

5.2.1 表面高温炭化处理技术

5.2.2 深度高温炭化处理技术

5.3 木材热处理技术利用及现状

参考文献

6 木材炭化处理的工艺及设备

6.1 木材炭化处理现有典型工艺

6.1.1 荷兰Plato工艺

6.1.1.1 荷兰Plato工艺过程

6.1.1.2 荷兰Plato炭化工艺所用原料

6.1.1.3 荷兰Plato炭化工艺的部分产品

6.1.2 芬兰Thermo Wood工艺

6.1.2.1 芬兰Thermo Wood工艺过程

6.1.2.2 芬兰Thermo Wood炭化工艺类型

6.1.2.3 芬兰Thermo Wood炭化木产品的处理与储存

6.1.2.4 芬兰Thermo Wood炭化工艺所用原料

6.1.2.5 芬兰Thermo Wood炭化木企业生产状况

6.1.2.6 芬兰Thermo Wood炭化工艺所用设备与能源

6.1.3 法国炭化处理工艺

6.1.3.1 法国炭化处理工艺过程

6.1.3.2 法国炭化处理木材企业生产状况

6.1.4 德国炭化处理工艺

6.1.4.1 德国炭化处理工艺过程

6.1.4.2 德国炭化处理主要工艺参数

6.1.4.3 德国炭化工艺所用树种

6.1.4.4 德国炭化处理材的应用范围

6.1.4.5 德国炭化处理木材企业生产状况

6.1.5 中国生物质燃气炭化处理工艺

6.1.5.1 中国生物质燃气炭化处理工艺过程

6.1.5.2 中国炭化处理木材产业发展状况

6.2 生产炭化木的现有设备及特点

6.3 影响木材炭化处理质量的因素

6.3.1 处理温度和处理时间

6.3.2 炭化处理介质

6.3.2.1 气相介质处理工艺

6.3.2.2 水热介质处理工艺

6.3.2.3 油热介质处理工艺

6.3.3 处理环境

6.3.4 树种

6.3.5 水热和湿热处理

6.3.6 木材尺寸

6.3.7 催化剂

6.3.8 设备类型

参考文献

7 木材炭化处理后的化学变化

7.1 半纤维素

7.2 纤维素

7.3 木质素

7.4 抽提物

参考文献

8 炭化木的特性

8.1 尺寸稳定性

8.1.1 炭化木的干缩湿胀特性

8.1.1.1 荷兰Plato工艺炭化木产品的尺寸稳定性

8.1.1.2 芬兰Thermo Wood工艺炭化木产品的尺寸稳定性

8.1.1.3 法国工艺炭化木产品的尺寸稳定性

8.1.1.4 德国工艺炭化木产品的尺寸稳定性

8.1.1.5 中国生物质燃气工艺炭化木产品的尺寸稳定性

8.1.2 炭化木尺寸稳定性提高原因综述

8.1.2.1 炭化木干缩湿胀性降低的原因

8.1.2.2 炭化木尺寸稳定性提高的原因

8.2 颜色

8.2.1 炭化木的颜色变化

8.2.1.1 荷兰Plato工艺炭化木产品的颜色

8.2.1.2 芬兰Thermo Wood工艺炭化木产品的颜色

8.2.1.3 法国工艺炭化木产品的颜色

8.2.1.4 德国工艺炭化木产品的颜色

8.2.2 炭化木颜色变化机理综述

8.3 生物耐久性

8.3.1 炭化木的生物耐久性

8.3.1.1 荷兰Plato工艺炭化木产品的生物耐久性

8.3.1.2 芬兰Thermo Wood工艺炭化木产品的生物耐久性

8.3.1.3 法国工艺炭化木产品的生物耐久性

8.3.1.4 德国工艺炭化木产品的生物耐久性

8.3.2 炭化木生物耐久性提高原因综述

8.4 耐候性

8.4.1 炭化木的耐候性

8.4.1.1 芬兰Thermo Wood工艺炭化木产品的耐候性能

8.4.1.2 法国工艺炭化木产品的耐候性能

8.4.1.3 德国工艺炭化木产品的耐候性能

8.4.2 炭化木耐候性变化原因综述

8.5 疏水性

8.5.1 炭化木的疏水性

8.5.1.1 荷兰Plato工艺炭化木产品的疏水性

8.5.1.2 芬兰Thermo Wood工艺炭化木产品的疏水性

8.5.1.3 法国工艺炭化木产品的疏水性

8.5.1.4 德国工艺炭化木产品的疏水性

8.5.2 炭化木疏水原理综述

8.6 环保性与安全性

8.6.1 荷兰Plato工艺炭化木产品的环保性与安全性

8.6.1.1 关于电线杆制作的环境——生态评价

8.6.1.2 关于窗框制作的环境——生态评价

8.6.2 芬兰Thermo Wood工艺炭化木产品的环保性与安全性

8.6.2.1 排放物

8.6.2.2 毒性

8.6.2.3 工人的健康和安全

8.6.2.4 使用者的健康和安全

8.6.3 法国工艺炭化木产品的环保与安全性

8.6.4 德国工艺炭化木产品的环保与安全性

8.7 炭化木的其他相关性能

8.7.1 炭化木的密度

8.7.1.1 芬兰Thermo Wood工艺炭化木产品的密度

8.7.1.2 法国工艺炭化木产品的密度

8.7.1.3 中国生物质燃气工艺炭化木产品的密度

8.7.1.4 炭化木密度变化的原因

8.7.2 炭化木的力学性能

8.7.2.1 荷兰Plato工艺炭化木产品的力学性能

8.7.2.2 芬兰Thermo Wood工艺炭化木产品的力学性能

8.7.2.3 法国工艺炭化木产品的力学性能

8.7.2.4 德国工艺炭化木产品的力学性能

8.7.3 荷兰Plato工艺炭化木产品的其他性能

8.7.3.1 抗腐蚀性

8.7.3.2 防火等级

8.7.4 芬兰Thermo Wood工艺炭化木产品的其他性能

8.7.4.1 导热性

8.7.4.2 防火安全性

8.8 炭化木的加工与工艺性能

8.8.1 机械加工性能

8.8.1.1 荷兰Plato工艺炭化木产品的机械加工性能

8.8.1.2 芬兰Thermo Wood工艺炭化木产品的机械加工性能

8.8.2 油漆性能

8.8.2.1 荷兰Plato工艺炭化木产品的油漆性能

8.8.2.2 芬兰Thermo Wood工艺炭化木产品的油漆性能

8.8.2.3 德国工艺炭化木产品的油漆性能

8.8.3 胶合性能

8.8.3.1 荷兰Plato工艺炭化木产品的胶合性能

8.8.3.2 芬兰Thermo Wood工艺炭化木产品的胶合性能

8.8.3.3 德国工艺炭化木产品的胶合性能

8.9 炭化木的应用

8.9.1 木材炭化处理仿珍贵材技术

8.9.1.1 热处理工艺参数对木材颜色的影响

8.9.1.2 热处理炭化诱发木材变色机理

8.9.1.3 不同树种炭化处理仿珍贵材技术研究实例

8.9.2 内装饰用材

8.9.2.1 木质墙面、墙裙、隔断、隔墙

8.9.2.2 吊顶

8.9.2.3 炭化木在桑拿房中的应用

8.9.3 室内家具用材

8.9.3.1 炭化木在室内家具上的应用

8.9.3.2 炭化木在家具上的应用实例

8.9.4 外装饰用材

8.9.4.1 炭化木在室外家具中的应用

8.9.4.2 炭化木在外墙挂板中的应用

8.9.5 地板用材

8.9.5.1 室内木地板

8.9.5.2 炭化木在室外地板中的应用

8.9.6 园林景观用材

8.9.6.1 园林小品景观

8.9.6.2 花架

8.9.6.3 木质围栏

8.9.6.4 其他形式

8.9.7 门窗用材

8.9.8 雕刻用材

8.9.9 木屋

8.10 炭化木应用时的注意事项

8.10.1 握钉

8.10.2 胶合

8.10.3 涂装

8.10.4 产品保养

8.10.5 加工及安装

8.11 木材炭化技术的发展趋势

参考文献

附录

附录1 我国55个主要城市木材平衡含水率估计值

附录2 按干球温度与干湿球温度差确定的平衡含水率数值

附录3 常压过热蒸汽与高温湿空气的湿度（饱和度）（表内数字为Φ）

附录4 湿空气相对湿度表