1、近年來,隨著高溫干燥的廣泛使用和高溫高濕狀態(tài)下的木材在各個領域的應用越來越多,探討高溫區(qū)域內木材的含水狀況及其水分吸附機理十分有必要,這對揭示高溫濕潤狀態(tài)下木材的物理性質,尤其木材干燥過程中的流變學特性和調濕處理等具有重要的現(xiàn)實意義。本研究利用自行研制的設備,采用直接讀數(shù)的方法,分別做了高溫下馬尾松、柳杉和赤桉三種木材的水分吸附實驗,溫度范圍為100℃至140℃,相對濕度范圍為10％至100％。研究結果主要包括以下五部分:
　　

2、 (1)恰當?shù)乃∠到y(tǒng)能夠構成高溫條件下恒溫恒濕工作空間,真空系統(tǒng)能排除包括氮氣在內的其他氣體的干擾,精確測得木材對水分的吸附。
　　 (2)木材在100℃以上和100℃以下的吸附等溫線呈現(xiàn)同一趨勢,平衡含水率隨著溫度的升高而降低,隨著相對濕度的升高而增大。但是在相對濕度大于95％時,高溫下的平衡含水率顯著增大,并且隨著溫度的升高而增大。100℃以上的吸附等溫線的類型已經不屬于第二類的“S”型曲線,而是轉化為第三類的吸附等溫線,

3、且三個樹種的吸附等溫線差別不大,差別主要是由它們的化學成分(纖維素、半纖維素和木質素等)、纖維素結晶度和細胞壁的密度造成的。
　　 (3)利用實驗結果對BET模型和Haillwood-Horrobin模型進行了檢驗,兩個模型預測值在單層吸附時和實測值非常吻合,而在多層吸附和毛細管凝結時偏離很大,特別是隨著溫度的升高,偏離更嚴重。相對來說Haillwood-Horrobin模型比BET模型稍微好一些,但是兩個模型都不再適合作為高溫

4、下木材水分吸附的模型。
　　 (4)根據(jù)木材平衡含水率、溫度和相對濕度之間的關系,并借助Matlab軟件分別建立了馬尾松、柳杉和赤桉的數(shù)學模型,溫度范圍為100℃至140℃,相對濕度范圍為10％至95％。通過對三個模型的檢驗得知:模型預測值與實測值的吻合性較好,比BET模型和Haillwood-Horrobin模型都好,且建立的模型對柳杉最合適,赤桉次之,馬尾松稍差。通過檢驗柳杉模型對溫度為105℃、115℃、125℃和135℃

5、的平衡含水率預測值與實測值的吻合性也比較好。由此可以通過實驗得到每個樹種在一定溫度和相對濕度下的平衡含水率,然后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)建立每個樹種的數(shù)學模型,利用數(shù)學模型可以得到每個樹種在相應溫度和相對濕度下的平衡含水率。
　　 (5)利用 MATLAB軟件可以對實驗數(shù)據(jù)進行插值處理,通過檢驗得知插值處理的預測值和實測值吻合性較好,所以這種思路和方法是正確的。由此可以通過實驗得到每個樹種在一定溫度和相對濕度下的平衡含水率,然后用MATLA