發(fā)布時間：2021-07-18 11:14

　　為了解太陽能干燥過程中速生材內部水分狀態(tài)及遷移規(guī)律,采用低場核磁共振及核磁共振成像檢測桉、楊木干燥過程中水分分布、含量變化及遷移過程,借助掃描電鏡在微觀層面進行分析。結果表明:核磁共振信號強度與稱重法所測含水率相關性系數高達0.99以上,因此低場核磁共振可準確測定木材中的水分含量;桉木和楊木飽水試樣的核磁共振信號中均存在3種峰,桉木弛豫時間分別為1.32、32.75、403.70 ms,楊木為2.66、32.75、352.12 ms,對應著結合水及兩種狀態(tài)的自由水;隨著干燥進行,不同狀態(tài)水分的橫向弛豫時間逐漸減小,木材對水分的束縛增加。當桉木含水率為27.28%,楊木含水率為35.71%左右時,水分散失轉為以結合水為主。通過核磁共振成像中氫質子密度的不同可對水分含量進行區(qū)分,進而可觀測干燥過程中木材內部水分移動狀態(tài)。因此,通過低場核磁共振及核磁共振成像可研究速生材干燥過程中的內部水分狀態(tài)及分布。 

【文章來源】：西南林業(yè)大學學報(自然科學). 2020,40(05)北大核心

【文章頁數】：8 頁

【部分圖文】：

FID信號強度與含水率關系

由圖2可知，每個峰代表著1種類型的水分，峰頂對應的時間為該種狀態(tài)水分的平均弛豫時間，而峰高的變化則代表干燥過程中水分含量的變化。木材中的水分隨著干燥的進行不斷減少，在圖3中顯示為峰高不斷降低。T2的大小代表水分的自由度，含水率越低，木材與水分結合越緊密，水分對應的橫向弛豫時間越小；反之，T2越大說明水分越自由，更容易被排出[23]。干燥初期，木材組分中弛豫時間最長的自由水T23先蒸發(fā)，內部自由水在毛細管張力作用下向表層持續(xù)遷移。隨著干燥的進行，A22、A23峰值信號量不斷減小，水分不斷散失且蒸發(fā)面不斷向內部移動。圖3 自由水與結合水分量

圖2 不同含水率狀態(tài)下的弛豫信號強度變化圖桉木及楊木飽水試件均存在3個弛豫峰，其弛豫峰對應的T2分別為桉木：1.32、32.75、403.70 ms；楊木：2.66、32.75、352.12 ms。根據Labbe等[24]對水分存在狀態(tài)T2數量級范圍的劃分可知，結合水為0.1～10 ms，自由水為10～100 ms。由此可知，桉木及楊木飽水試件的3個弛豫峰代表了3種狀態(tài)的水分，分別為T21代表的結合水，以及T22、T23代表的2種狀態(tài)的自由水[17]。根據弛豫信號變化圖2中峰面積所占比例計算該種峰對應的水分含量，結果如表1所示。由圖2和表1可知，干燥初期，自由水快速散失；不同于自由水，結合水散失貫穿整個干燥過程，散失速度較慢。張明輝等[22]利用核磁共振對新疆楊干燥過程進行研究，結果表明在整個干燥過程中結合水的弛豫時間不斷減小，說明在自由水散失的同時伴隨著結合水的散失。

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3289465