利用IGAsorp研究木材的吸附性能

木材是一种重要的自然资源，是一种从可再生资源中获得的多功能材料，有望在建筑和建筑应用中继续使用。木材的结构特性可能会随着环境的变化而突然或逐渐发生变化。木材也可以作为可再生燃料，通过提取能源。然而，释放这种能量的燃烧过程需要根据木材的水分含量进行优化。因此，有必要了解木材燃料的吸水机理。

木材作为一种生物材料，如果保存不当，会受到自然腐烂、霉菌和真菌生长和寄生虫感染的影响。保存过程是通过密封表面和处理木材以防止水分通过材料运输来进行的，这样就不会吸收水分。通过分析木材对自然腐烂的敏感性，以及木材对建筑或燃料的适用性，可以执行动态蒸汽吸附(DVS)测量。

下面的文章用Hiden Isochema IGAsorp进行了一个实验，以确定苏格兰松木的具体吸水性能和其他机制。

实验程序

木材是一种吸湿材料，具有根据环境湿度水平吸收和解吸水分的能力。这种性质被认为是由于水和细胞壁中的极性羟基。然而，其对吸附动力学和湿度变化的响应程度取决于木材的类型及其表面特性。

本研究研究了散装和碎裂形式的苏格兰松(樟子松)木材使用标准重力IGAsorp仪器促进等温蒸汽吸附测量。冷冻水浴用于恒温器蒸煮室。通过使用质量流量控制器和RH传感器反馈控制的干燥（0％RH）和蒸气饱和（100％RH）氮气流的组合调节腔室大气的相对湿度（％RH）来进行测量。在实验期间精确地保持实验参数，包括平衡稳定性，压力，总气体流速和温度。

在干燥的氮气中存在37.143mg样品在25℃下在25℃下干燥24小时，直至其质量为34.690mg。然后，以5％RH的增量测定吸附和解吸等温线，高达95％RH。使用Igasorp的智能实时分析软件，监测样品的动力学质量响应，直至实现了99％的预测渐近摄取。此后，将自动激活下一个等温仪，重复测量。在整个测量中，温度设定在25°C±0.1℃。

结果与讨论

图1显示了吸附和解吸等温线的完整动力学曲线。木材在每个等温点达到其预测的水分吸附平衡的99％的时间在400分钟内相当一致。图2显示了绘制反对％RH的重量％摄取的图。从每个拟合动力学质量反应的预测的渐近摄取使得均衡重量％摄取。

Hailwood-Horlobin和Dent模型两者都被用来适应木材和其他多孔材料中的水分吸附数据。欧洲杯足球竞彩凹痕模型是从Brunauer，Emmett和Teller（Bet）的表面积确定方法中获得的，而Hailwood-horrobin模型基于第一原理方法。两种模型都假设两个单独的水吸附机制，初级和次级类型。初级吸附是由于木材和水内羟基细胞结构之间的相互作用，而二次吸附是与已经吸附的水分相互作用的结果。因此，二次吸附相互作用比主要吸附较弱。

根据BET理论，二次吸附能量与非吸附分子相互作用类似。HH和DET模型在吸水过程中偏离了这种假设。图3显示了相对湿度与摄取，（rh / m），对％RH的相对湿度的比率，其可以使用以下等式进行建模：

（1）

其中M是质量摄取（wt.％）和A，B和C是材料依赖性常数。

图1。DVS等温线的动力学剖面

图2。吸附和解吸等温线表明实验数据和理论吻合

图3。%RH/m与%RH曲线，用于HH理论拟合

使用这些常数可以确定许多物理性质一个，B和C将HH理论拟合到实验数据。每种吸附部位的干草状物质的性质与各种领域最相关，包括建筑和建筑应用。这表明由于水分吸收，木材对物理变化的易感性。这项措施，W然后可以使用常量从等式1计算一个，B和C如下:

（2)

通过将HH模型反卷积为每个湿度步骤的主要吸附层贡献m1和次级吸附层贡献m2，可以进一步确定该措施的信息，具体如下:

（3）

在哪里K₁和K₂是用常数计算的吗一个，B和C如下:

（4）

(5）

图4显示了一次和二次吸附位点对%RH的吸附贡献的测定。这清楚地表明，水分最初被吸附到受限于键合的羟基位点数量的主要位点上。随后的吸附是山梨酸盐和水蒸气相互作用的结果。

图4。一次和二次吸附对总吸湿有贡献

结论

该实验涉及使用使用的苏格兰松树水分吸附等温线的测定希登Isochema IGAsorp。IGAsorp是一种自动化仪器，可提供材料平衡动力学和动态蒸汽吸附等温线的高效和准确的结果。欧洲杯足球竞彩所得数据与Hailwood-Horrobin理论的预测结果非常吻合。从产生的理论数据确定的性质和相应的材料常数用于模拟一级和二级吸附效应的程度进行了评估。这些特性有助于确定木材对自然腐烂过程的敏感性，以及木材作为建筑和建筑材料的适用性。

这些信息来源于Hiden Isochema提供的材料。欧洲杯足球竞彩

有关此来源的更多信息，请访问希登Isochema．