- 研究的目的及意义
- 研究的背景
随着经济的发展，我国的环境问题日益突出，缺林少绿、生态脆弱日益明显。目前我国森林覆盖率远低于全球 31%的平均水平，人均森林面积仅为世界人均水平的四分之一，特别是我国木材对外依存度已达50%，木材安全形势严峻。而桉树生长快、周期短、产量高，是三大速生材之一。因此，发展桉树等人工林以解决木材供应问题，是针对我国木材资源短缺国情的唯一正确选择。
- 研究目的及意义
由于桉树木材的生长特性，导致其在干燥过程中极易发生细胞皱缩现象，降低木材利用率，这是当前我国桉树资源高效利用进程中亟需解决的重大难题之一。目前，超声波在食品干燥行业应用较广泛，且效果较好，但在木材干燥中的研究还处于起步阶段。已有研究表明，超声波可大大缩短干燥时间、提高干燥速率和水分扩散系数。研究超声波预处理对人工林桉树木材皱缩的影响，对桉木速生材的实木化利用和超声波技术在木材干燥中的应用都有重要意义。
- 国内外研究现状
- 国内外文献对桉树特性及现状的研究
桉树是世界著名三大速生树种，其抗性强，耐干旱贫瘠，且适应性广，容易种植，已成为我国南方重要的战略用材树种，桉树天然分布于澳大利亚大陆，少数树种原产印度尼西亚，在人工林中具先锋性、速生性和多用途性，我国广泛引进造林[1-4]。
据林业局统计，中国的桉树人工林面积仅占中国森林面积的2%，但年产木材却超过了3000万m3，占全国年木材产量的26.9%，具有有高出材量等特性。[8]不难看出随着木材资源的紧缺，桉树的研究愈来愈具有潜在价值，与时下的可持续发展策略不谋而合[5-9]。
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国内外文献对桉树木材皱缩特性及超声波预处理方法的研究
- 桉树木材的皱缩特性
桉树大部分属于螺旋纹理或斜纹理树种，由于桉树本身所具有的生长特性，也存在相应的缺陷。例如，常发生在木材干燥过程中的皱缩，也称为溃陷，是比较严重的干燥缺陷，主要与干燥过程中木材细胞的微观形态变化有关[15]。皱缩的发生不仅使木材的强度大幅度减少，木材利用率降低，严重的皱缩还使木材产生内裂 (蜂窝裂) ，甚至使木材报废。因此，研究桉树木材皱缩特性，有效防止干燥过程中的皱缩，能够提高木材利用率，缓解木材资源压力。
木材皱缩的宏观表现是板材表面呈不规则的局部向内凹陷，并使横断面呈不规则图形；微观表现通常是呈多边形或圆形的细胞向内溃陷，细胞变得扁平而窄小，皱缩严重时细胞壁上还会出现细微裂纹。皱缩不仅使木材的收缩率增大，损失增加5%～10%，而且皱缩还具有选择性，尤其是在木材的某些特定部位、特定组织或某些薄壁细胞上[11]。此外，有实验表明，密度越高的树木缩皱越厉害，加之桉树的恢复能力也较差，也就是说，桉树的皱缩情况较一般树木要严重得多。[10]
王喜明、赵喜龙[17-18]、苗平[16]等都对特定桉树木材干燥皱缩进行了研究，综合分析可以看出树种、木材密度、含水率、干燥温度、干燥速度等对木材皱缩的影响颇为显著，并且证明了上文所说的皱缩具有选择性，并非发生在木材所有部位或某组织的全部细胞，因而导致木材干燥时产生变形，皱缩时还经常伴随内裂和表面开裂。
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- 超声波预处理方法的介绍
超声波作为一种特殊的能量形式，在液体中传播时可以产生空化效应、机械效应和热效应。超声波可以分为两种，一种是用于诊断的高频低能超声波，其频率在MHz范围内，主要应用于质量检测、过程控制、无损检测、广泛应用于医疗卫生及化工制造，特别是在食品工业中得到快速研究和发展；另一种是低频高能超声波，可以改变媒直的组成，结构以及功能等[27]。
超声波由于其本身的特性，在传播过程中会对介质产生相应的效应，主要有：空化效应、热效应、机械效应、热解和自由基效应等[22]。
