文献综述
题目： 微波预处理对桉树人工林木材皱缩的影响
- 研究的目的及意义
桉树木材在干燥过程中常伴有皱缩等缺陷产生，由此导致的干燥质量下降，木材降等使其在加工利用过程中受到极大的限制。研究表明，微波预处理可以改善木材的渗透性，本文旨在研究对桉树木材进行微波预处理，改善其渗透性，探讨微波预处理对于干燥基准尤其是两段式干燥工艺的影响，更好地控制干燥过程中皱缩的产生，为合理制定桉树木材的干燥工艺，提高人工林桉树利用的附加值提供理论依据。
- 国内外研究现状
- 国内研究概况
杨琳等[1,2]曾把微波预处理落叶松木材与未处理材的渗透性、微观构造及力学性质进行对比研究，结果表明，落叶松木材细胞壁上某些纹孔膜与细胞壁等薄弱的环节能被微波预处理破坏，并形成新的流体通道，这使木材渗透性明显提高；若处理条件适当，改性后的落叶松木材的抗弯强度和弹性模量不会发生显著改变。王喜明等[3]曾对加拿大杨与水曲柳木材试件进行不同时间微波预处理，并和未处理试件一同干燥，进行对比研究，结果表明，微波预处理能让绝大多数纹孔膜破裂，并析出浸提物或重新分布，导致木材的材性发生变化，如体积膨胀率增加，密度降低和干燥速率加快（最大甚至可加快10%），弦径向干缩率增大。由此得出结论，木材经微波处理后某些性质得到不同程度的改善，特别是硬阔叶树材改性效果明显。吕悦孝等[4]曾通过电镜，观察了经微波改性处理后的杨木和水曲柳木材的超微构造的改变。经微波改性处理后的观察显示，大部分导管间纹孔膜和木射线间纹孔膜破裂，侵填体的成分减少并重新分布；微波处理的时间越长，效果则越明显。江泽慧等[5,6]曾针对尾圆桉、大花序桉和尾巨桉三种桉树木材进行微波处理实验，主要设备是可控干燥机及微波炉，干燥预测基准为百度试验法预测基准，测试的是含水率分布和应力。研究发现，微波处理对试件木材的干燥特性略微有所影响，但对试材的干燥基准选用没有明显影响；微波处理对这三种试材的干缩均匀性的影响也不明显；在干燥过程中，对桉树试材进行微波处理，可减小试材厚度方向的含水率偏差，也可减小试材在干燥过程中的应力。费本华等[7]曾对桉树木材进行多种预处理，包括预冻、微波和水浸等，以期改善桉树木材的干燥特性。结果表明，水浸处理材的干燥速率要比微波、预冻处理材的干燥速率慢；水浸处理材的干缩系数小于微波、预冻处理的干缩系数。赵荣军等[8,9]曾对桉树、马尾松木材进行微波改性处理，并对比分析了处理材与未处理材的干燥特性。结果表明，微波预处理的确能破坏桉树、马尾松木材纹孔结构中的纹孔膜，但对其后续常规干燥却没有明显促进作用。王婧等[10]曾对比了微波预处理与微波干燥，相比之下，适用微波预处理的木材含水率范围广，含水率较高的木材可用，甚至生材也可用；微波预处理具有强度高、速度快的特点，在经高功率微波处理后，处理时间仅需数秒；微波预处理可释放木材的残余生长应力，改变木材的微观构造，提高木材渗透性。
从上述研究情况可看出，我国近年来木材科技工作者已经开始进行木材微波改性的探讨性研究工作，并取得了一些富有价值的研究成果。对桉树木材进行微波预处理，可以改善桉树材的渗透性，但对于预处理后试材的干燥基准的选用尤其是微波预处理对于两段式干燥工艺的影响结果还鲜有发表。
2.国外研究概况
国外对木材微波改性的研究开始于20世纪90年代末期，特别是21世纪后，澳大利亚、美国等较深入系统地研究了木材微波改性处理技术，并取得令人鼓舞的试验结果，还开发出了实验室规模的微波改性处理设备，有部分技术已进入商业应用。
其中，在木材微波预处理技术方面的研究处于世界领先地位的是澳大利亚的墨尔本大学CRC（Co-operative Research Center）研究中心，其研究范围涉及了多个方向，包含木材微波改性理论、微波处理工艺、微波处理设备以及新材料的开发等；开发了多项工艺，包括多种当地商用材的微波处理工艺、后期干燥工艺等；推行了多种应用，如针对具体树种的推行微波预处理的商业化应用等；甚至还曾对微波改性材内部的宏观裂纹采用图形分析技术，进行定量分析和研究[11~15]。
以上这些研究成果对于本论文的研究及实验计划的制定具有指导作用。尽管已经对多种澳洲商用材的微波处理工艺有了商业化的应用，但是由于桉树材种类繁多，且种间差异巨大，对于国产的桉树材微波预处理及后续干燥尤其是两段式干燥工艺的研究仍具有重要意义，为推动桉树人工林实木化利用进程提供技术支持。
