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刨花板生产的基础：木材水分的关系 卡姆克； 沃尔科特，布莱克斯堡，弗吉尼亚州，美国 摘要： 简介 吸附模型早已被用来预测的平衡含水（EMC）的木材作为相对湿度和温度的函数（小于100?（辛普森1971年，1973年）。辛普森（1973）评估了几种木材手册中以描述平衡含水率能力排列的各种类型的吸附方程（美国森林中的EMC数据产品实验室1987年）。当一个非线性回归技术被用来进行曲线拟合，辛普森的判断是，Hailwood Horobin方程提供了最合适的二水合物的形成机理。这个方程被用来描述EMC木材传热传质模型。辛普森确定的方程和系数为（1973）： 其中: H代表相对蒸汽压； T代表温度。 而在低温度，木材平均吸附的关系是有据可查。在高温下（高于100℃）的数据却是有限的，辛普森和罗斯（1981）通过回顾在1个大气压力和温度升高时木材水分含量的推算数据和实验数据。他们的结论是高温下的数据使用单水合物形式的Hailwood Horobin方程可以充分说明，通过参数辛普森提出了低温吸附数据（1971年）。然而，Hailwood Horobin理论的二水合物的形式没有评估。此外，雷希等公布了黄杨树在高温和大于一个大气压的压力下的吸附特性数据（1988）。辛普森和罗斯（1981）提出的高温及一个大气压下的数据同雷希等提出的高温及大于一个大气压时的数据一样都同时使用单水合物和二水合物的Hailwood Horobin方程。雷希等在方程中使用的系数和辛普森提出的相同（1971年，1973年）。 使用root的经验公式的结果与EMC值均方误差（本杰明1970年，康奈尔大学）进行比较实验是测试可以预期的实验值范围内平均偏差的措施。表1表示的均方误差方程和数据集的最大偏差。一个大气压力下EMC预测数据和收集的实测数据之间的误差大于高于一个大气压下的误差。预测数据是在最差的加压条件和140℃时的数据。在此温度下的数据是不值得怀疑的，因为脱附等温线没有显示120℃和160℃的S形形式（雷希等。1988年）。 通过分析协方差，确定个别回归线之间的EMC实验值与预测值是否存在差异（1967，Snedecor，科克伦）。这一分析表明，在0.05α水平下比较这四组数据在回归线上没有显著差异。 已经证明预测的EMC和在一定条件下实验 EMC相差不大。但是，考虑到实验数据有限，我们选择使用辛普森1973年提出的二水合物Hailwood- Horobin方程。 表1通过协方差分析100℃以下单水合物、二水合物的Hailwood- Horobin模式的EMC数据。该数据来自辛普森和罗森和雷希等。 气相成分估计 当压板初步压缩时，一些空气和水蒸汽被困于木材间隙中。由于空隙小，木材成分控制的水蒸汽的含量。随后在压板外表面迅速加热，产生水蒸汽，从而增加了其表面的气体总压力。表面与板坯内部水蒸汽的压力差促使热蒸汽向板坯内部传递。在内部，在内部，传入的水蒸汽与现有的环境混合，可能发生水蒸气内部缩合。表面的水蒸气的加入导致了内部总压力的增加。这就形成了从板坯的内部到边缘的横向压力差。因此，水蒸汽和空气的混合物从板坯的边缘溢出。热压时气相的空气将不能得到补充。因此，空隙中的空气的摩尔分数会不断下降。 卡姆克和凯西（1988B）研究出在热压过程中，压板的温度和刨花板内部气体总压力的一系列关系。总的气体压力会上升，直到通过板坯边缘的失水率超过水蒸汽产生的速度。发生这种情况时，由于排气而导致结合水接近枯竭或板坯横向渗透率增加。 热压时板坯内部环境差异就体现在温度和总气压的变化。然而，木材中结合水的含量影响温度和气压的变化。描述木构件水分变化时，板坯中相对蒸汽压的计算基于局部温度和总体气压数据。压力循环开始时，板坯内初始相对压力由初含水率和温度通过方程(1)倒推回来。 初含水率计算如下： 其中： H代表相对蒸汽压； 代表饱和蒸汽压； 是使用由Stanish等所得的经验公式计算： 其中： R代表气体常数； T代表温度。 水汽含量被定义 其中： C代表水汽含量，水汽摩尔数/气体总摩尔数; P代表总气压; 压力循环中其他时间的水汽含量估计基于以下假设：1、板上任何位置的气压变化是由于板坯内部产生的水蒸气，板坯其他位置的流体动力影响，理想气体定律中的温度影响。2、气体通过垫子的边缘继续泄漏。泄漏率与气压差成正比。泄漏系数是恒定的,不管时间的推移和在板上的位置变化。3、板内空气得不到补充。在热压时水汽含量不减少。4、只有水蒸气和空气是呈气相的时候。 假设4中，总气压是由水和空气的部分压力构成，方程如下： 理想气体替代为局部压力条件产量: 其中： 代表水蒸气的摩尔浓度， 代表空气的摩尔浓度， 下面是方程6关于时间的导