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马尾松木材干燥过程中有机挥发物释放的研究

作　者: 兰拓
导　师: 张双保；龙玲
学　校: 北京林业大学
专　业: 木材科学与技术
关键词: 马尾松干燥有机挥发物醛类萜烯类
分类号: S782.31
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

本论文的目的和内容是：研究马尾松木材精油的成分，对马尾松生材、气干材和高温窑干材在常温下释放的醛类和萜烯类成分和主要成分的含量进行了研究；尤其重点研究了马尾松木材在大型干燥机中进行高温和常规干燥时释放的有机挥发物(VOC)成分、释放量和释放规律及影响因素。本研究的意义在于首次研究马尾松木材在高温、常规干燥过程中释放出有机挥发物的各主要成分及浓度，在控制木材干燥有机挥发物对环境的影响方面，具有明确的现实意义。实验结果表明：1．采用水蒸汽蒸馏法制取马尾松木材精油，得率为0.04％，检出其中16种成分。2．在常温下用高纯氦气吹动马尾松生材、气干材和高温干燥窑干材制成的刨花，收集其中的醛类和萜烯类，分析其成分及含量。结果表明：马尾松生材、气干材和窑干材在室温下均释放出己醛、甲醛等醛类VOC，生材和气干材释放β-香叶烯等萜烯类VOC；窑干材、气干材和生材的VOC释放量依次增大，并随温度的升高而增大；马尾松木材在常温下释放出VOC不会危害人体的健康。3．用大型实验用干燥机干燥马尾松木材，采集并分析尾气中的醛类、有机酸、醇类和萜烯类。结果表明：马尾松干燥过程中释放出大量的甲醇、甲酸、乙酸、醛类物质和萜烯类物质；高温干燥的VOC释放量均远大于常规干燥；马尾松干燥过程中排放的尾气中的VOC浓度均较大，对环境有一定的影响。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-8
图表索引  8-10
1 绪论  10-19
  1.1 有机挥发物的定义、种类与危害  10-11
  1.2 木材有机挥发物释放研究现状  11-12
  1.3 木材干燥过程中释放VOC的研究方法  12-13
    1.3.1 测试VOC挥发的方法和设备  12
    1.3.2 VOC挥发的理论计算  12-13
  1.4 木材干燥中释放VOC的研究进展  13-15
    1.4.1 干燥介质的温湿度  13
    1.4.2 木材尺寸对VOC释放量的影响  13
    1.4.3 树种与产地  13-14
    1.4.4 木材构造  14-15
    1.4.5 终含水率和干燥季节  15
    1.4.6 干燥过程中VOC释放的浓度变化  15
  1.5 控制VOC污染物质的方法  15-17
  1.6 研究的目的、意义与内容  17-19
2 马尾松精油成分分析  19-26
  2.1 引言  19-20
  2.2 实验材料与仪器  20-21
    2.2.1 实验材料  20
      2.2.1.1 木材  20
      2.2.1.2 其他材料及试剂  20
    2.2.2 实验仪器  20-21
  2.3 实验方法  21-22
    2.3.1 马尾松木材精油的提取和成分分析试验  21-22
      2.3.1.1 精油制备  21
      2.3.1.2 马尾松精油成分分析  21-22
  2.4 结果与讨论  22-25
    2.4.1 马尾松木材精油得率  22
    2.4.2 马尾松木材精油的化学组成  22-25
  2.5 本章结论  25-26
3 马尾松木材常温下VOC释放实验  26-36
  3.1 引言  26
  3.2 实验材料  26-27
    3.2.1 试材  26
    3.2.2 其他材料  26-27
  3.3 方法和原理  27-29
    3.3.1 实验原理  27
    3.3.2 实验仪器  27
    3.3.3 实验方法  27-29
      3.3.3.1 马尾松刨花VOC采样  27-28
      3.3.3.2 标样分析  28-29
  3.4 实验结果与分析  29-35
    3.4.1 马尾松木材醛类物的释放  29-33
      3.4.1.1 马尾松木材释放的醛类总量与温度关系  32
      3.4.1.2 不同条件下，主要醛类占所有醛类物质的比例  32-33
      3.4.1.3 各种醛类释放量均随温度变化规律  33
    3.4.2 马尾松木材萜烯类释放量和随温度释放规律  33-35
  3.5 本章结论  35-36
4 马尾松木材高温干燥过程中有机挥发物释放研究  36-64
  4.1 引言  36-40
    4.1.1 研究意义  36-37
    4.1.2 马尾松干燥过程中VOC来源分析  37-40
  4.2 实验材料与仪器  40-41
    4.2.1 试材与其它试剂  40-41
    4.2.2 主要仪器设备  41
  4.3 实验方法  41-46
    4.3.1 木材密度的测定  41
    4.3.2 干燥工艺的确定  41-42
    4.3.3 干燥机的改造  42-43
      4.3.3.1 流量计的选择和安装  42-43
      4.3.3.2 进、排气口的改装  43
    4.3.4 采样方法和采样系统的确定  43-44
      4.3.4.1 采样方法  43
      4.3.4.2 采样设备装置  43-44
    4.3.5 VOC物质色谱分析  44-46
      4.3.5.1 醛类物质采样、样品制备与处理  44-45
      4.3.5.2 有机酸和醇类挥发物分析  45
      4.3.5.3 萜烯类挥发物分析  45-46
  4.4 实验结果与讨论  46-63
    4.4.1 马尾松木材密度  46
    4.4.2 干燥尾气流量  46-47
    4.4.3 各采样时间点干燥窑内木材含水率  47-48
    4.4.4 马尾松干燥过程中VOC释放  48-63
      4.4.4.1 醛类和有机酸类 VOC组分和释放量  49-51
      4.4.4.2 萜烯类挥发物组分和释放量  51-53
      4.4.4.3 干燥温度对 VOC释放量的影响  53-55
      4.4.4.4 干燥温度对 VOC释放速率的影响  55-59
      4.4.4.5 干燥过程中 VOC释放对环境影响的评估  59-63
  4.5 本章结论  63-64
5 总结论  64-65
参考文献  65-68
作者简介  68-69
导师简介  69-72
致谢  72

马尾松木材干燥过程中有机挥发物释放的研究

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