林业科学

作者：钱露潇1,高鑫2,吕建雄1,董友明1,施静波1,*

单位：1. 南京林业大学木材科学与工程系　南京 2100372. 中国林业科学研究院木材工业研究所　北京 100091

关键词：木材,核磁共振,含水率调控,加水平衡法,横向弛豫时间

基金：江苏省基础研究计划（BK20200790）；国家自然科学基金青年基金项目（32001253）。

目的: 针对常用饱和盐溶液法和饱水干燥法等木材含水率调控方法存在平衡时间长、调控精度差等难以满足核磁共振技术测试需求的问题，提出一种新的适用于木材核磁共振研究的含水率调控新方法——加水平衡法，以缩短调控时间、提高调控精度。方法: 采用加水平衡法调控杨木试样至目标含水率5%、15%和25%。加水后，平衡工艺设定为：平衡温度为45 ℃，平衡时间为48、72和96 h；平衡温度为60和75 ℃，平衡时间为24、48和72 h。对试样沿加水方向含水率梯度及由低场核磁共振试验所得横向弛豫时间图谱进行分析，优化平衡温度和平衡时间。结果: 45、60和75 ℃平衡温度下，平衡时间对样品实际含水率偏差和标准差无明显影响。相似目标含水率条件下，加水平衡法所得样品实际含水率偏差总体上小于饱和盐溶液法相应数值。目标含水率为5%和15%时，试样在45 ℃下平衡72 h或在60 ℃下平衡48 h后，其内部含水率梯度基本趋于稳定；目标含水率为25%时，该临界工艺条件为45 ℃下平衡72 h 或60 ℃下平衡24 h。室温下二次平衡工艺可进一步减小试样内部含水率梯度，使其趋近准平衡态。目标含水率为15%、平衡温度为75 ℃、平衡时间为24 h以及目标含水率为25%、平衡温度为60 ℃、平衡时间为24 h工艺条件下获得的试样横向弛豫时间图谱中存在多个峰，其余工艺条件下图谱中仅存在单一吸着水峰。综合试样含水率梯度及核磁图谱结果获得加水平衡法的最优工艺为：45 ℃下平衡72 h 或60 ℃下平衡48 h。结论: 相较于传统方法，加水平衡法的效率和所得实际含水率精度更高，为木材核磁共振表征中的含水率调控提供了新途径。

来源：2025年第10期

《林业科学》期刊编辑部

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