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通过对杉木速生材压缩密化过程的压缩成型条件、水分和物理力学性能等指标进行分析,并观察木材微观结构的变化,得出以下结果: (1)利用杉木速生材生产压缩木是可行的。通过压缩密化实验,可得最佳的工艺条件是:压缩率为50-60%、压后的厚度为13mm、压前含水率为50%、压缩时间在30min左右、热压温度为180~200℃之间。 (2)从纵向、径向和弦向的水分分布曲线可以看出,压缩木各方向的水分分布不均匀,所以容易翘曲变形。随着压前含水率的增加,压缩木的水分分布越不均匀,特别是大尺寸的压缩木水分分布更不均匀。同时利用多元回归分析建立数学模型,回归方程拟合优度均在92%以上。为了降低压后含水率,使水分分布均匀,可以采取两个办法:一是使初始含水率尽可能低,二是热压时间尽可能长。 (3)水分对压缩木的物理力学性质具有一定的影响。当压前含水率在50%左右时,压缩木的硬度、抗弯弹性模量和抗弯强度最大,回复率最小。冲击韧性随着压前含水率的增加而呈下降趋势。压前含水率在饱水状态下耐磨性最大。密度随着压前含水率的增加而升高,重量损失率随着压前含水率的上升而减少。压缩木的物理力学性能比天然材有明显的提高。 (4)从微观结构可知,杉木速生材压缩木的细胞只是被挤压,细胞腔变小而细胞壁未受到破坏。木材在压缩密化过程中,主要是木材细胞壁主成分上的羟基数量减少、结晶度增加、交联作用以及热降解等反应使木材变定得到固定。同时,压缩木也存在弛豫现象,木材在压缩密化过程应采取分段加压,压缩密化后的木材应堆垛放置一段时间,可以降低压缩木的回弹。