样，按照国家标准GB1928 - 91锯切。
[0050] 本发明实施例中的木材处理水杉之外，还可以选用川西云杉、云杉、鱼鳞云杉或西 加云杉；水杉木的尺寸以230mmX50mmX3mm(纵向X弦向X径向）为例进行说明，其中木 材的径向高度即为木材的厚度方向。
[0051] 实施例1
[0052] 1、超声波处理
[0053] 将水杉木材试件置于盛有蒸馏水的超声波清洗仪（宁波新芝生物科技有限公司 生产、SB-400DTY型超声波扫频清洗机）中，并使水杉木材试件浸没在蒸馏水中，木材试件 与蒸馏水水的体积之比为1:4 ;
[0054] 调节超声波清洗仪的功率为160W ;超声频率为40KHz，开启电源进行超声处理，在 超声波处理过程中控制超声波清洗仪内的蒸馏水温度为30°C，超声处理9min后取出木材 试件，制得超声木材，其中，超声处理时间为3min/mm。
[0055] 超声波对于多孔性物质具有良好的脱水作用，其产生的空穴效应增加了木材中 的传质效率，使木材中的内含物向外流出，减少了木材中的抽提物含量。同时，适当的超声 波处理能促进木材纤维素中微纤丝的有序排列，从而提高其结晶度，即提高了木材的声学 性能。
[0056] 2、干燥处理
[0057] 将超声木材置于鼓风干燥箱（天津市诺顺特科电子仪器有限公司、DHG-9030A)的 干燥箱内，对木材进行间歇干燥，并且在干燥过程中，每隔4h称量一次木材的重量，其中：
[0058] 间歇干燥过程中每24h为1个循环，即对木材进行加热处理12h，然后停止加热 12h，然后再进行加热处理12h，再停止加热12h，如此循环，第一次间歇干燥过程中，加热温 度保持为50°C，即干燥起始温度为50°C，相邻两次间歇干燥过程中加热温度相差5°C，后一 次间歇干燥的加热温度高于前一次间歇干燥的加热温度；即第一次间歇干燥过程中，加热 温度保持为50°C，加热12h后，停止加热，保持12h ;接着在升温至55°C，在保持温度为55°C 下加热12h，然后停止加热，保持12h后，再升温至60°C，在保持温度为60°C的条件下加热 12h，然后停止加热，保持12h，如此循环；直至木材的含水率达到10%，制得干燥木材。
[0059] 3、热处理
[0060] 将干燥木材置于高温热处理装置高温鼓风干燥箱（上海蓝豹试验设备有限公司、 BPG-9050AH型）中，向其中通入常压过热蒸汽（220°C)，加热木材，使木材的温度升高至 180°C，在保持温度为180°C的条件下进行高温热处理9min，制得热处理木材，其中热处理 过程中热处理时间为3min/mm ;
[0061] 热处理是指将木材放在部分或完全隔绝氧气的高温环境下（传热介质类型：常压 过热蒸汽、高压热水、氮气、油），进行一定时间的热处理所得到的一种新型改性木材的技 术。
[0062] 木材高温热处理过程中木材中的半纤维素通过脱乙酰和解聚作用释放出乙酸，产 生一些低分子量的化合物，也造成了木材中抽提物的变化，降低木材中的抽提物的含量。此 外，高温条件还使纤维素准结晶区内的分子得到重新排列从而结晶化，半纤维素中包含的 木聚糖和甘露聚糖也因为乙酰基的去除而获得了结晶化能力，使高温热处理材的结晶度得 到提尚，从而提尚了木材的声学性能。
[0063] 4、调湿处理
[0064] 将热处理木材放入恒温恒湿箱（北京雅士林试验设备有限公司，DHS-500型恒温 恒湿箱）中，进行调湿处理，调节木材含水率，恒温恒湿箱内温度为20°C，相对湿度为66%， 直至木材含水率达到12%。
[0065] 实施例2
[0066] 超声波处理过程中除了木材试件与蒸馏水水的体积之比为1:10 ;超声波功率为 180W ;超声频率为20KHz ;超声波清洗仪内的蒸馏水温度为15°C ;超声处理12min后取出木 材试件，超声处理时间为4min/mm之外，其余与实施例1相同；
[0067] 干燥处理过程实施例1相同；
[0068] 热处理过程中除了热处理温度为200°C之外，其余与实施例1相同；
[0069] 调湿处理过程中处理木材含水率为7%之外，其余与实施例1相同。
[0070] 实施例3
[0071] 超声波处理过程中除了木材试件与蒸馏水水的体积之比为1:4 ;超声波功率为 220W ;超声频率为40KHz ;超声波清洗仪内的蒸馏水温度为30°C ;超声处理6min后取出木 材试件，超声处理时间为2min/mm之外，其余与实施例1相同；
[0072] 干燥处理过程与实施例1相同；
[0073] 热处理过程中除了过热蒸汽的温度为160°C ;热处理温度为120°C之外，其余与实 施例1相同；
[0074] 调湿处理过程中处理木材含水率为17%之外，其余与实施例1相同。
[0075] 实施例4
[0076] 超声波处理过程中除了木材试件与蒸馏水水的体积之比为1:6 ;超声波功率为 280W ;超声频率为40KHz ;超声波清洗仪内的蒸馏水温度为20°C ;超声处理15min后取出木 材试件，超声处理时间为5min/mm之外，其余与实施例1相同；
[0077] 干燥处理过程与实施例1相同；
[0078] 热处理过程中除了热处理温度为160°C之外，其余与实施例1相同；
[0079] 调湿处理过程与实施例1相同。
[0080] 实施例5
[0081] 超声波处理过程中除了木材试件与蒸馏水水的体积之比为1:7 ;超声波功率为 340W ;超声频率为40KHz ;超声波清洗仪内的蒸馏水温度为30°C ;超声处理9min后取出木 材试件，超声处理时间为3min/mm之外，其余与实施例1相同；
[0082] 干燥处理过程与实施例1相同；
[0083] 热处理过程中除了热处理温度为200°C之外，其余与实施例1相同；
[0084] 调湿处理过程中与实施例1相同。
[0085] 实施例6
[0086] 超声波处理过程中除了木材试件与蒸馏水水的体积之比为1:5 ;超声波功率为 340W ;超声频率为40KHz ;超声波清洗仪内的蒸馏水温度为20°C ;超声处理12min后取出木 材试件，超声处理时间为4min/mm之外，其余与实施例1相同；
[0087] 干燥处理过程与实施例1相同；
[0088] 热处理过程中除了热处理温度为140°C之外；其余与实施例1相同；
[0089] 调湿处理过程与实施例1相同。
[0090] 对照例1
[0091] 木材试件直接置于高温热处理装置高温鼓风干燥箱中，直接进行高温热处理，即 不进行超声波处理和干燥处理，其余与实施例1相同。
[0092] 对照例2
[0093] 木材试件除了不进行高温热处理之外，其余与实施例1相同。
[0094] 对照例3
[0095] 木材试件不进行其它超声波处理、干燥处理、热处理，只进行调湿处理，其余与实 施例1相同。
[0096] 试验例1木材声学性能参数试验
[0097] 通过薄板木质材料力学性能检测分析仪对试件的比动弹性模量（E/P )和对数衰 减系数（S )进行检测，记录相应数值。
[0098] 将试件放置在分析仪上，用小锤敲击试件，记录显示仪器数据E和δ。再按照国 标方法《木材密度测定方法》（GB/T 1933-2009)测定木材的密度P，并进行相关数据的计 算。测定结果如表1所示。
[0099] 表1不同处理木材试样的声学参数
[0100]
[0101] 表1的试验结果表明：
[0102] 1、本发明高温热处理方法使木材的Ε/Ρ值得到了较大提高，δ值得到了一定的 降低，表明本发明方法的高温热处理能够提高木材的声学性能。
[0103] 2、本发明超声波处理方法使木材的E/P值得到了一定的提高，δ值得到了较大 的降低，表明本发明方法的超声波处理方法能够提高木材的声学性能。
[0104] 3、利用本发明超声波-高温热处理方法不仅使木材的E/ P值得到了较大提高，而 且使S值得到了较大降低，表明本发明方法和利用本发明的木材预处理装置能够显著提 高木材的声学性能。
[0105] 4、其中实施例1即为比较好的声学处理方法。
【主权项】
1. 一种改善木材声学性能的方法，其特征在于，对木材依次进行超声波处理、干燥处 理、热处理。2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声波处理过程中超声波功率是 160-400W ;频率是彡 20KHz。3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述超声波处理过程中每Imm厚木材的 超声处理时间为2-12min。4. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述干燥处理是采用间歇干燥方式对木 材进行干燥。5. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述干燥处理的初始干燥温度为50°C。6. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述热处理过程中的温度为120°C~ 220 cC。7. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述热处理过程中每Imm厚木材的超声 处理时间为2_8min。8. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，还包括对热处理后的木材进行调湿处 理。9. 如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述调湿处理后的木材的含水率为 12±5%〇10. -种声学性能改善的木材，其特征在于，按照如权利要求1-9任一所述方法制备而 成。
【专利摘要】本发明公开了一种提高木材声学性能的新型处理方法，包括对木材依次进行超声波处理、干燥处理、热处理，获得高声学品质的木材。本发明方法操作简单，且处理过程不加入任何化学药品，安全环保，大幅度提高了木材的声学品质，利用本发明方法制备的木材的E/ρ值得到了较大提高，δ值得到了一定的降低，显著提高了木材的声学性能。
【IPC分类】B27K1/02, B27K5/00
【公开号】CN105082285
【申请号】CN201510260674
【发明人】武亚峰, 沙汀鸥, 何正斌, 赵紫剑, 伊松林
【申请人】北京林业大学
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2015年5月20日