木材高温高压蒸汽干燥工艺学原理

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出版者:
作者:程万里
出品人:
页数:174
译者:
出版时间:2007-8
价格:40.00元
装帧:
isbn号码:9787030195135
丛书系列:
图书标签:
  • 木材干燥
  • 高温高压
  • 蒸汽干燥
  • 木材加工
  • 干燥工艺
  • 木材物理
  • 林产工业
  • 木材科学
  • 热工学
  • 工业木材
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具体描述

《木材高温高压蒸汽干燥工艺学原理》是作者近年来针对木材高温高压蒸汽干燥及其过程中流变学特性等问题,通过与日本京都大学生存圈研究所的合作研究,在完成博士学位论文和国家自然科学基金项目等一系列研究成果基础之上撰写而成的。全书共分为10章,分别从木材与水分、过热蒸汽的性质及应用、木材的高温干燥、高温高压蒸汽干燥过程中木材的收缩应力特征、高温高压蒸汽条件下木材的力学特性及拉伸应力松弛特性、高温高压过热蒸汽处理木材的力学特性及化学成分分析、木材高温区域内的平衡含水率及水分吸附机理等几个方面,以比较翔实的研究数据和结果分析为依据,阐述了木材高温高压蒸汽干燥工艺学原理和相应的科学问题。

好的,以下是为您撰写的一份关于《木材高温高压蒸汽干燥工艺学原理》的图书简介,内容详尽,旨在突出该书的专业性和深度,同时避免任何可能暴露其生成方式的痕迹。 --- 图书简介:探析木材纤维结构重塑与性能优化 书名:《木材高温高压蒸汽干燥工艺学原理》 内容概述: 本书深入剖析了木材在极端热力学条件下——即高温与高压蒸汽环境——内部的物理、化学及结构变化规律。它不仅仅是一本关于干燥技术的教科书,更是一部关于木材细胞壁结构、水分迁移机制以及材料力学响应的综合性研究专著。本书聚焦于传统干燥方法难以企及的高温高压(HPHV)蒸汽处理过程,旨在揭示此类工艺如何通过改变木材内部的氢键网络、微纤丝排列及细胞腔结构,从而实现对木材物理性能的革命性优化。 核心研究领域: 第一部分:木材的微观结构与水合作用基础 本部分系统回顾了木材作为一种天然复合材料的精细结构。详细阐述了细胞壁的L-S-S(微纤丝-基质-细胞腔)模型,重点讨论了纤维素、半纤维素和木质素在不同温度和压力下的构象稳定性。针对水分子在木材中的结合形态,本书引入了吸附水、平衡水与化学结合水的三元模型,并引入了基于热力学平衡的湿空气焓湿图表在木材干燥过程中的应用。特别地,对木材的各向异性结构在蒸汽介质中如何影响应力分布进行了详尽的数学建模。 第二部分:高温高压蒸汽的能质传递与相态转变 这是全书的核心技术章节。我们摒弃了对传统对流干燥的简单描述,转而深入研究高温高压蒸汽的物理特性,如饱和蒸汽线、过热蒸汽的焓值变化及其在木材内部的扩散速率。重点分析了压力梯度和温度梯度在瞬间形成的“热点”区域如何影响木材内部的水分蒸发前沿。书中详细推导了基于傅里叶热传导定律和菲克扩散定律的耦合方程,用以预测蒸汽在干燥初期穿透木材的深度与速度。特别关注了压力对木材水分活度(Water Activity, $a_w$)的影响,解释了在高于常压的条件下,水分的沸点如何升高,从而影响了木材内部的有效干燥驱动力。 第三部分:木材细胞壁的化学改性与结构重塑 HPHV蒸汽处理的独特之处在于其对木材细胞壁的深层影响。本书详尽论述了高温高压下,木材中酯键、醚键的断裂与重组机制。我们通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)的实验数据,直观展示了在处理过程中,木材细胞壁的微纤丝间距(d-spacing)如何发生可逆或不可逆的变化。这直接关联到木材的尺寸稳定性。书中引入了“氢键解耦理论”,解释了高温高压如何有效打破束缚水与亲水基团之间的氢键,使得木材在后续的平衡含水率(EMC)下表现出更低的吸湿性。 第四部分:处理过程中的应力管理与缺陷控制 木材干燥中最关键的挑战是内部应力管理。本书系统梳理了由于内部水分蒸发速率不均导致的收缩应力、弹性应变和塑性变形的力学模型。针对HPHV工艺,我们提出了“梯度压力释放模型”,旨在通过精确控制蒸汽压力的升降速率,来平衡木材内部的张应力和压应力,从而最大限度地减少开裂(Checking)、翘曲(Warping)和内部应力集中。书中提供了大量案例分析,对比了不同树种(如针叶木与阔叶木)在相同工艺参数下的应力响应差异。 第五部分:木材性能的提升与应用领域拓展 本书的实践价值体现在对处理后木材性能的量化分析上。处理后的木材在密度、抗弯强度、抗压强度以及生物耐久性上均有显著提升。我们深入探讨了热稳定性的提高机制,并引入了木材稳定化系数(Stabilization Factor, $SF$)的计算方法。最后,本书展望了HPHV处理木材在高端结构材料、海洋工程以及耐候性户外家具制造中的前沿应用,并探讨了未来工艺优化(如结合生物活性剂的复合处理)的方向。 本书特点: 理论深度与实践结合: 理论推导严格,公式推导详尽,同时配有大量工业现场的参数控制图表与性能对比数据。 聚焦前沿技术: 专注于传统干燥范畴之外的高温高压蒸汽处理这一关键技术节点。 多学科交叉视角: 融合了材料科学、热力学、流体力学及高分子化学的知识体系。 目标读者: 木材科学与工程专业的高年级本科生、研究生、从事木材加工与干燥设备研发的工程师、木材改性技术研究人员以及相关行业的技术决策者。 ---

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读后感

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用户评价

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让我印象深刻的还有作者在案例分析部分所展现出的那种近乎于匠人般的细致入微。他似乎不满足于纯粹的理论推导,而是反复强调“现场经验的价值”。书中收录了数个跨越不同历史时期的经典干燥事故分析,从早期的锅炉压力失控到现代化的PLC系统误设,作者对每一个案例的剖析都极其到位。他不仅指出了错误的操作步骤,更深入挖掘了操作人员在特定情境下的心理误判和知识盲区。比如,在论述“窑内湿度梯度控制”时,他通过一个详细的实地监测报告,展示了当外部环境湿度突然下降时,干燥室进出口风速的微小变化如何导致木材内部水分移动的逆转,这种级别的细节描绘,让人在阅读时仿佛身临其实践现场。这种理论与实践的无缝对接,使得这本书读起来充满了历史的厚重感和现场的真实感,让人感觉作者不仅是研究者,更是一位久经沙场的资深工程师。

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说实话,我对“工艺学原理”这类书向来是敬而远之,总觉得它们像是某个特定行业的老教授闭门造车的心血,跟不上时代发展。但是,这部作品给我的震撼在于它的“前瞻性”。作者似乎对当前全球木材加工业面临的环保压力和能效挑战有着深刻的洞察。书中关于新型热源利用和废热回收系统的论述,远比我预期的要超前。我特别关注了其中关于“脉冲式蒸汽干燥”的章节,它挑战了传统连续干燥法的固有思维,提出了一种更具动态调控潜力的操作模式。那种通过精确控制蒸汽压力波动来优化水分脱除速率,同时最大程度降低木材降等率的思路,简直是教科书级别的创新。更别提,作者在论述过程中大量引用了近十年内国际顶尖期刊的研究成果,显示出其信息来源的广度和时效性。读到这里,我开始意识到,这不仅仅是关于“如何干燥木材”,更是关于“如何用更智慧、更可持续的方式驾驭自然材料”的哲学思考。这本书的价值,已经超越了单纯的技术手册范畴。

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这本书的封面设计着实吸引人,那种深沉的木纹底色配上烫金的字体,透露出一种扎实的学术气息。我原本以为这会是一本枯燥的、充斥着复杂公式和晦涩理论的教材,毕竟“蒸汽干燥”这几个字听起来就透着一股工业味儿。然而,翻开第一页,我立刻被作者对木材结构微观层面的细腻描述所折服。他没有急于抛出干燥曲线,而是花了大量篇幅去解析木材细胞壁的吸湿性,以及水分在不同温度和压力梯度下的迁移路径。那种深入到纤维素、半纤维素和木质素三者间相互作用的探讨,简直像是在进行一次木材内部的分子级别的探险。特别是关于热力学平衡态的讨论,作者巧妙地结合了实际的窑炉操作参数,使得理论不再是空中楼阁。我特别喜欢其中关于“内应力形成机制”的章节,它不是简单地罗列应力类型,而是通过生动的案例对比,解释了为何有些木材在干燥过程中会产生难以察觉的隐性缺陷,这对于我们实际操作中减少材料损耗至关重要。总而言之,这本书的开篇就展现了极高的专业水准和严谨的治学态度,绝非市面上那些浮于表面的指南可以比拟。

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这本书的排版和图示处理简直是一场视觉盛宴,这对于一本偏理工科的著作来说,是相当难得的。我向来对那些黑白印刷、密密麻麻只有公式和表格的书籍感到头疼,但这部作品似乎深知读者的痛苦。图表的清晰度和专业性达到了一个极高的水准。例如,在讨论不同树种(如红松与橡木)对蒸汽温度敏感度的对比时,作者不是简单地给出一组数据,而是绘制了三维的响应曲面图,直观地揭示了相互作用的复杂性。特别是那些关于“木材干燥缺陷的无损检测技术”的配图,连裂纹的细微形态和声波传播路径都模拟得惟妙惟肖。我甚至觉得,即使不完全理解背后的数学推导,仅仅通过研读这些高质量的插图和流程图,也能对干燥过程中的关键控制点形成深刻的感性认识。这种注重用户体验的编排方式,极大地降低了学习的认知负荷,让人愿意一页一页地深入下去,而不是望而却步。

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这本书的语言风格有一种沉稳而富有穿透力的魅力。它不是那种试图用夸张的词汇来吸引眼球的“畅销书”风格,而是以一种近乎于对话的、但又极其精准的学术语言进行叙述。作者在阐述复杂现象时,往往会使用一些巧妙的比喻来帮助理解,例如他将木材干燥过程比作一个多孔介质内的“毛细管虹吸与蒸发”的拔河比赛,使得抽象的物理过程立刻生动起来。然而,这种生动性从未牺牲准确性。当需要精确定义一个术语或参数时,他又会立刻切换回严谨的科学表达。这种在学术性和可读性之间游刃有余的掌控力,让原本可能让人昏昏欲睡的章节变得引人入胜。我尤其欣赏作者在总结部分所采取的立场,他从不给出“绝对真理”,而是鼓励读者根据自身的原材料和设备条件,通过理解这些原理,去“量身定制”最佳工艺。这本书更像是一把万能钥匙,而不是一把固定的钥匙,它教你如何开锁,而不是只给你一把特定门锁的钥匙。

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