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1、木材干燥技術(shù)實(shí)踐資料匯編影響木材干燥速度之因子分析前言 木材干燥時(shí),其中所含水分(自由水,約束水,水蒸氣)是利用不同的機(jī)構(gòu)(mechanism),經(jīng)由不同的流通管道,自中心移至表面而蒸發(fā)。在移動(dòng)過(guò)程中,水分可能隨木材中的實(shí)際狀況自某一形式轉(zhuǎn)換為另一形式(圖28)。一般生材在常溫下其約束水約占其全干重的30,余者除極微量的水蒸氣外,均為自由水。以大葉桃花心木(swietenia macrophylla)為例,其原始含水率約60左右:故可粗估一半為約束水,一半為自由水。若為臺(tái)灣杉(talwanla cryptomerioides),因其原始含水率高達(dá)150以上,故其自由水亦增為約束水的4倍以上。約

2、束水的含量永遠(yuǎn)是一常數(shù)(30左右)。水分移動(dòng)的速率完全受制于下列因素。 物理因素 溫度、相對(duì)濕度、和空氣循環(huán)等物理因素對(duì)木材水分移動(dòng)的影響乃一深?yuàn)W而復(fù)雜的學(xué)科,本文僅簡(jiǎn)要敘述其基本原理。(1)溫度 熱(heat)是木材水分蒸發(fā)時(shí)必須獲得運(yùn)動(dòng)能量(kinetic energy)的根源,同時(shí)水分蒸發(fā)的快慢全賴(lài)單位時(shí)間內(nèi)熱能的供應(yīng)情形以及加熱媒體(空氣)吸收水分的能力而定。干燥是由木材表面逐漸向內(nèi)層進(jìn)行,假如溫度一定,則蒸發(fā)率會(huì)隨木材水分的減少以及空氣中蒸氣壓力的增加而逐漸降低。所以,欲保持穩(wěn)定的蒸發(fā)率,必須能使木材水分獲得附加熱能(additional energy),或者降低干燥窯內(nèi)的蒸氣壓力。

3、此可藉提高溫度(更多的熱能)或降低相對(duì)濕度(較低的蒸氣壓力)以達(dá)成。故欲使溫度在50(122下)時(shí)之蒸發(fā)率等于70(158of)之蒸發(fā)率,則必須盡量降低相對(duì)濕度;藉增加干燥空氣的水分親和力(moisture affinity)來(lái)補(bǔ)償熱能的減少。但如此處理可能會(huì)形成劇烈的水分梯度,使木材發(fā)生干裂而招致“貶質(zhì)”(degrade)。另一方面,提高溫度可加速水分的移動(dòng),雖需維持較高的濕度以防干裂,但不致過(guò)份影響干燥速率。 談到溫度,有一事應(yīng)牢記于心,即在干燥過(guò)程中窯內(nèi)之干球溫度必高于木材溫度。當(dāng)木材含有自由水時(shí),其溫度約等于濕球溫度,而且只要有充足的水分移至木材表面,必會(huì)一直保持此一溫度。一俟自由水的

4、供應(yīng)量減低,而木材之含水率接近纖維飽和點(diǎn)時(shí),木材溫度會(huì)開(kāi)始上升向干球溫度靠近。倘若木材之含水率達(dá)于零點(diǎn)(0),其溫度也可能達(dá)到干球溫度。含有大量自由水之生材,每蒸發(fā)一克(gram)水需要580卡 (calorie)的熱量。含水率低于30時(shí),則需要較多的熱量(詳如圖31)。 (2)相對(duì)濕度與平衡含水率 所謂相對(duì)濕度(rh),是指在某一特定溫度與壓力下,單位體積空氣中所含水蒸氣的總量與在同一條件(溫度、壓力、體積不變)下空氣呈飽和狀態(tài)時(shí)所含水蒸氣總量之比率而言。例如:在常壓與60時(shí)每立方公尺(m)空氣所含飽和水蒸氣之總重量應(yīng)為131克,而今僅含有72克,則其rh為72/131:或55。提高空氣溫度

5、即可提高其含蓄(保持)水分的能力:是故溫度提高后必須在單位體積內(nèi)增加水分,方能使其飽和或維持原有濕度,否則相對(duì)濕度必會(huì)降低。例如:將600c相對(duì)濕度100之溫度升高為70,由于空氣含蓄水分之能力(moistureholding capacity)增加,其相對(duì)濕度則降為 64。木材干燥時(shí),是以干濕球濕度計(jì)(dryand wetbulb psychrometer)來(lái)測(cè)定相對(duì)濕度。干濕球溫度讀數(shù)的差異謂之“濕球差”,與大氣的相對(duì)濕度直接有關(guān)。濕布袋蒸發(fā)愈怏,濕球之溫度愈低,濕球差亦愈大,相對(duì)濕度也就愈低。(詳請(qǐng)參閱27)。窯內(nèi)之相對(duì)濕度并不能直接顯示其干燥能力(aryins capacity),所以

6、干燥基準(zhǔn)表(drying schedule)均以干球溫度和濕球溫度(或平衡含水率)二者,或干球溫度、濕球溫度、以及平衡含水率(emc)三者來(lái)表示(組合)之。例如,干燥某種木材,開(kāi)始時(shí),所用之干球溫度為60(140下)濕球差度為50c(90f),則其平衡含水率為 13。溫度愈高,平衡含水率愈低則干燥愈快。根據(jù)此一觀念,即可巧妙操縱窯內(nèi)條件,以控制干燥速度。在干燥過(guò)程中由干球溫度與相對(duì)濕度所形成之平衡含水率僅與被干木材的直接表面有關(guān);但其也可作為窯內(nèi)干燥條件以及木材水分梯度激烈程度的指針。(3)空氣循環(huán) 窯干時(shí),需要持續(xù)不斷的空氣循環(huán)以便將熱量傳送到被干木材,同時(shí)將木材所蒸發(fā)的水分帶離村面。為提高

7、干燥效率,此循環(huán)氣流在通過(guò)材堆之前必須不斷地予以“調(diào)整”,使其溫度與濕度有利于水分移動(dòng)。再者,此循環(huán)氣流的運(yùn)動(dòng)速度亦必須夠快,傅使木材表面水分能有效地蒸發(fā)。當(dāng)干而熱的氣流通過(guò)材堆之后,自會(huì)變得較涼而潮濕。如果風(fēng)速不夠強(qiáng),則材堆(pile,load,lumber stack)中間的干燥條件必會(huì)偏離控制室(儀表)內(nèi)所設(shè)定標(biāo)準(zhǔn),降低了干燥速度,高風(fēng)速同時(shí)也可以減少窯內(nèi)的循環(huán)死角(dead spots)促進(jìn)均勻干燥。木材干燥時(shí),其表面之水分并未直接進(jìn)入主要的人工氣流(airstream)。在此人工氣流(即循環(huán)氣流)與木材之間尚存有一層運(yùn)動(dòng)緩慢并呈飽和狀態(tài)的薄膜稱(chēng)作“境界層” (boundar laye

8、r)。此境界層之蒸氣壓力比人工氣流高出甚多甚多,對(duì)木材水分蒸發(fā)具有極大影響。所以,為維持所期望的干燥速度,盡快將境界層內(nèi)的水分移走至為重要;此可籍控制人工氣流的循環(huán)速度以達(dá)成。 急速的循環(huán)氣流可減少境界層之影響,因此在干燥初期當(dāng)材面甚濕需要蒸發(fā)和移除時(shí),采用高速循環(huán)氣流比較有利。當(dāng)木材含水率接近纖維飽和點(diǎn)時(shí),水分的擴(kuò)散作用成為干燥速率的限制因子(limiting factor)。由于水分?jǐn)U散至材面速度較慢,境界層之蒸氣壓力變低,故無(wú)需藉高速循環(huán)氣流來(lái)移除較少量的蒸發(fā)水分。換言之,當(dāng)木材含水率降低接近纖維飽和點(diǎn)時(shí),風(fēng)速對(duì)蒸發(fā)率之影響亦減弱;最好降低風(fēng)速(循環(huán)氣流)以節(jié)省能源。為達(dá)此一目的,循環(huán)系

9、統(tǒng)可使用變速馬達(dá),干燥初期采用高速,中期以后采用低速。 近年來(lái)一般干燥工廠多偏愛(ài)高速循環(huán)氣流,故而增加風(fēng)扇直徑和馬達(dá)轉(zhuǎn)速,以及加寬材堆與窯壁間的信道。但應(yīng)了解,電力消耗與風(fēng)速之立方成正比。 風(fēng)速對(duì)熱移轉(zhuǎn)(heat transfer)的速率亦稍具影響,唯當(dāng)木材之含水率低于fsp時(shí)其影響力更為減弱。熱移轉(zhuǎn)速率主要是受溫差(人工氣流與木材表面問(wèn))影響,而蒸發(fā)率又對(duì)溫差具某種程度的影響。假如風(fēng)速不變,則自人工氣流到木材表面的熱移轉(zhuǎn)速率大概與溫差成正比。在初期,木材很濕(含水率甚高),木材表面與人工氣流之溫差與濕球差相等。此時(shí)大量熱傳至木材表面用以蒸發(fā)自由水,熱移轉(zhuǎn)速率達(dá)到最高峰。稍后,每塊木材的內(nèi)層亦

10、逐漸到達(dá)fsp,木材溫度漸與人工氣流相等,而熱移轉(zhuǎn)速率亦隨之降低。繼續(xù)干燥,當(dāng)含水率低于fsp時(shí),熱移轉(zhuǎn)速率更進(jìn)一步降低以致影響到干燥速度,此時(shí)必須提高溫度才能保持適當(dāng)?shù)母稍锼俣?;風(fēng)速對(duì)干燥速度極少作用。此即在干燥末期需要提高溫度降低風(fēng)速的原因。 本材因素 木材不同干燥性質(zhì)亦異。影響干燥速度的重要因素有樹(shù)種、厚度、邊材與心材,以及平鋸板與象鋸板,茲簡(jiǎn)要說(shuō)明如下:(1)樹(shù)種許多樹(shù)種彼此間的物理性質(zhì)具有極大差異,影響木材干燥速度的物理性質(zhì)有比重和水分?jǐn)U散。比重愈大干燥愈慢。因?yàn)楸戎卮蟮哪静?,其?xì)胞壁較厚,所含的約東水亦較多:約束水移動(dòng)困難故干燥較慢。水分?jǐn)U散困難的木材,水分蒸發(fā)必慢,干燥速度亦必較

11、慢。一般言之,針葉木材之干燥速度較闊葉木材為怏。(2)厚度木材干燥時(shí),水分是從所有表面(正面、側(cè)面與端面)蒸發(fā),但主要是靠正面,即木板的上下兩面。厚度愈大,自心層至上下板面之距離亦愈大;水分移動(dòng)的距離也就愈遠(yuǎn),故干燥速度較慢。一般言之,干燥時(shí)間約與厚度的平方成正比。(3)心材與邊材邊材比;已材干燥快速。因?yàn)?;已材中含有?shù)脂、丹寧、油分、和其它抽出物阻礙水分的移動(dòng)。有些闊葉木材如美國(guó)的白橡木(white oak)和黑槐木(blac locust)在心材的管孔(pores)中含有許多填充體和其它阻塞物,對(duì)水分之移動(dòng)亦有防礙。是故心材之干燥速度較邊材為慢。(4)象鋸板與平鋸板 象鋸板又稱(chēng)直紋板,其年

12、輪與板面垂直成900一450角;平鋸板又稱(chēng)平紋板,其年輪與板面平行或成00一450角。不論針葉樹(shù)或闊葉樹(shù)均含有自髓心向樹(shù)皮呈輻射狀水平排列(與年輪垂直)的木質(zhì)線,水分在木質(zhì)線中移動(dòng)較快。在平鋸板面上均為木質(zhì)線的橫斷面有助于水分移動(dòng)蒸發(fā)。故平鋸板較象鋸板干燥為快。木材干燥和平衡含水率(emc)的關(guān)系木材置于一定的環(huán)境下,在足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,其含水率會(huì)趨于一個(gè)平衡值,稱(chēng)為該環(huán)境的平衡含水率(emc)。當(dāng)木材含水率高于環(huán)境的平衡含水率時(shí),木材會(huì)排濕收縮,反之會(huì)吸濕膨脹。例如,廣州地區(qū)年平均的平衡含水率為15.1%,北京地區(qū)年平均含水率為11.4%。干燥到11%的木材用于北京是合適的,可用于廣州將會(huì)吸濕

13、膨脹,產(chǎn)生變形。所以說(shuō),木材干燥要適當(dāng),并非越干越好。木材屬于各向異性材料,如堆積不當(dāng)或操作基準(zhǔn)過(guò)硬和處理不及時(shí)等,都將使木材產(chǎn)生各種缺陷,如變形、裂紋、發(fā)霉、含水率梯度過(guò)大等。木材的這些缺陷不同程度的影響了成材的利用率和產(chǎn)品質(zhì)量,所以我們要盡量避免和減少缺陷的產(chǎn)生。下面我們將干燥缺陷產(chǎn)生的原因和解決的辦法列入表下供操作時(shí)參考。 木材蒸汽干燥缺陷產(chǎn)生的原因及解決辦法缺陷名稱(chēng)產(chǎn)生原因解決方法變形翹曲1隔條距離太大或厚薄不一致材垛堆積合理,隔條厚度要統(tǒng)一2隔條上下不在一條垂線上;隔條一定要上下擺在一條垂線上3溫度過(guò)高,濕度太低,干燥不均勻嚴(yán)格操作程序,作好平衡處理含水率不均勻1、氣流速度低檢查風(fēng)機(jī)

14、,改進(jìn)通風(fēng);2、木垛堆積不當(dāng)按規(guī)定堆積木垛3加熱管散熱不均調(diào)整修理加熱系統(tǒng)表面裂紋1干燥溫度過(guò)高,濕度過(guò)低;選擇較軟干燥基準(zhǔn);2材料內(nèi)應(yīng)力未及時(shí)消除;及時(shí)作好初、中期處理;3氣流不均使?fàn)t內(nèi)溫度不均檢查風(fēng)楊和木垛,保證通風(fēng)均勻4干燥后應(yīng)力大未消除;作好后期處理5風(fēng)干材原有裂紋未經(jīng)處理繼續(xù)發(fā)展作好初期處理內(nèi)部裂紋1初期應(yīng)力過(guò)大,形成表面硬化未作及時(shí)處理;作好初、中期處理;2操作不當(dāng),溫度調(diào)整過(guò)快及波動(dòng)太大;采用較軟基準(zhǔn),嚴(yán)格控制溫濕度3樹(shù)種結(jié)構(gòu)松弛,干燥不合理對(duì)易于開(kāi)裂的樹(shù)種采取較軟基準(zhǔn),操作時(shí)多加注意端裂1木垛堆積不當(dāng),兩頭出隔條太遠(yuǎn);正確碼垛,隔條按規(guī)定擺放2 材端風(fēng)速過(guò)大材端涂刷瀝青、石蠟等

15、;3 干燥基準(zhǔn)過(guò)硬,使端裂發(fā)展選擇較軟基準(zhǔn)木材發(fā)霉1、空氣溫度低,濕度太大;正確堆積木垛,提高溫度,降低濕度;2木垛內(nèi)氣流滯緩加大風(fēng)速1基準(zhǔn)過(guò)硬,表面干燥快采用適當(dāng)基準(zhǔn)含水率梯度大2操作不當(dāng),溫度調(diào)動(dòng)太快,波動(dòng)太大按基準(zhǔn)嚴(yán)格控制3、未及時(shí)處理或處理時(shí)間不夠適當(dāng)作好中、后期處理木材干燥過(guò)程中常見(jiàn)問(wèn)題分析木材干燥常見(jiàn)問(wèn)題圖 片原 因木材開(kāi)裂端 裂1、水份蒸發(fā)過(guò)快2、木材生長(zhǎng)應(yīng)力3、螺旋紋理4、升溫速度過(guò)快5、干燥初期溫度偏高表 面 裂1、木材表面所受應(yīng)力過(guò)大2、木材與窯內(nèi)emc相差過(guò)大3、木材內(nèi)外溫差大4、升溫速率大5、升溫速度快6、干燥前期產(chǎn)生表面硬化7、干燥后期產(chǎn)生逆表面硬化內(nèi) 裂1、木材內(nèi)部

16、應(yīng)力過(guò)大2、表面裂外部愈合3、木材與窯內(nèi)emc相差過(guò)大4、木材內(nèi)外溫差大5、干燥基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換過(guò)快6、干燥后期溫度過(guò)高7、干燥后期產(chǎn)生逆表面硬化木材彎曲 木 材 橫 彎1、木材裝堆不合理 2、隔條規(guī)格不統(tǒng)一3、板材鋸切不合理4、生長(zhǎng)應(yīng)力過(guò)大無(wú)法抗拒原因裝窯前已經(jīng)彎曲木 材 順 彎1、木材裝堆不合理 2、生長(zhǎng)應(yīng)力過(guò)大3、板材鋸切不合理4、窯內(nèi)氣流不均勻 無(wú)法抗拒原因1、裝窯前已經(jīng)彎曲2、木材生長(zhǎng)環(huán)境特殊3、原始外力影響木 材 瓦 彎1、木材裝堆不合理 2、生長(zhǎng)應(yīng)力過(guò)大3、板材鋸切不合理4、干燥環(huán)境劇烈無(wú)法抗拒原因1、裝窯前已經(jīng)彎曲2、木材本身物理特性 例如:心材木 材 扭 曲1、木材裝堆不合

17、理2、生長(zhǎng)應(yīng)力過(guò)大3、隔條規(guī)格不統(tǒng)一4、板材鋸切不合理無(wú)法抗拒原因1、裝窯前已經(jīng)彎曲2、木材本身物理特性例如:螺旋紋理其它干燥缺陷干 燥 不 均 1、干燥窯內(nèi)氣流不均勻2、風(fēng)機(jī)正、反風(fēng)壓不等3、風(fēng)量分布不均勻4、風(fēng)速偏低或偏高5、干燥后期產(chǎn)生逆表面硬化6、干燥基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換太急劇7、空氣導(dǎo)流裝置不合理8、密封不良9、隔條擺放不合理10、樹(shù)種、規(guī)格不統(tǒng)一11、木材生長(zhǎng)環(huán)境特殊12、干燥窯設(shè)計(jì)不合理木 材 霉 變 1、 裝窯前已經(jīng)出現(xiàn)霉變現(xiàn)象2、 木材裝堆不合理3、 木材所處環(huán)境惡劣4、 隔條擺放不科學(xué)5、 隔條不干燥6、 干燥工藝不科學(xué)7、 處理過(guò)度8、 干燥窯設(shè)計(jì)不合理9、 風(fēng)速

18、太低、風(fēng)壓太小10、窯內(nèi)空氣流動(dòng)不均勻11、干燥初期窯內(nèi)溫度太低  1、整窯木材干燥不均勻2、單塊木材干燥不均勻a 內(nèi)濕外干b 左濕右干c各別部位不干3、干燥周期過(guò)長(zhǎng)4、能源消耗嚴(yán)重5、升溫速度慢6、窯內(nèi)積水7、噴蒸效果不明顯8、不能準(zhǔn)確控制溫度、濕度9、木材色澤嚴(yán)重加深10、不能準(zhǔn)確測(cè)量木材含水率11、木材霉變難干硬雜木干燥缺陷成因與對(duì)策1難干木材的干燥缺陷及其原因分析1. 1難干木材常見(jiàn)的干燥缺陷常見(jiàn)的干燥缺陷有端裂、表裂、蜂窩裂、翹曲、變形、皺縮。2. 1.2造成木材干燥缺陷的主要原因干燥缺陷的產(chǎn)生,是因爐內(nèi)諸多干燥因素組合不合理而造成的。主要有以下幾個(gè)因素:a、爐體

19、的密封性 b、爐內(nèi)氣流的循環(huán)速度 c、介質(zhì)溫度 d、相對(duì)溫度2.對(duì)策只有可參考的干燥基準(zhǔn),沒(méi)有絕對(duì)的指導(dǎo)方針。爐型不同、爐體的性能不同,其干燥基準(zhǔn)也不盡相同。同時(shí)。干燥基準(zhǔn)是相對(duì)穩(wěn)定的,但干燥工藝卻是動(dòng)態(tài)的。因此需要積累和總結(jié),用心觀察和比較。 確定干燥工藝的指導(dǎo)思想是:力求材料表面水分向空氣中蒸發(fā)的速度與材料深層水分向表面移動(dòng)的速度基本平衡,在保證干燥質(zhì)量的前提下盡可能地提高干燥速度,以獲得期望的經(jīng)濟(jì)效益及社會(huì)效益。 要獲得顧客滿意的干燥質(zhì)量,就必須了解于燥因素在干燥過(guò)程中相互作用的狀況,并對(duì)干燥過(guò)程中的各參數(shù)及爐內(nèi)材料的實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析、判斷,以作出正確的決策。保證整個(gè)干燥過(guò)程始終處于

20、受控狀態(tài)。2.1材料的堆碼 首先要保證在同一爐木材材性相同或相似、厚度差別不大;隔條的厚度應(yīng)視材料厚度不同而有所差異,一般來(lái)說(shuō)厚度在40mm以下的材料,使用25mm厚的隔條即可,若爐內(nèi)氣流循環(huán)速度慢,而材料最終含水率要求低的話,需用3omm以上的厚隔條,方可保質(zhì)、快速地達(dá)到要求。厚度在5omm以上的材料,一般使用3omm厚的隔條,才能保證比較合理的干燥速度和干燥的均勻度。隔條放置的間距要合理,各層隔條在高度上要排列整齊,同層放置的材料要厚度一致。2.2 預(yù)熱處理 預(yù)熱處理時(shí)間需根據(jù)木材的樹(shù)種、厚度及進(jìn)爐含水率而定,以厚5omm的材料為例,一般情況下初噴1215h。為了獲得合理的溫度梯度,巳蒸煮

21、的材料也需進(jìn)行68h的處理。對(duì)于青岡櫟和南方柞木。這兩種材料薄壁細(xì)胞、射線薄壁細(xì)胞非常多)、紅木、芭蒂、甘巴豆等密度很大的材料,一般初噴24h,以徹底軟化木材,疏通細(xì)胞腔,部分溶解細(xì)胞腔內(nèi)浸填物,為后繼的干燥過(guò)程作準(zhǔn)備。初噴溫度不能太低,否則進(jìn)入爐內(nèi)的蒸汽流量太小,不足以使?fàn)t內(nèi)相對(duì)濕度達(dá)到基準(zhǔn)要求,預(yù)熱處理的效果不好,一般初期處理溫度為9510o度。 初期處理期間風(fēng)機(jī)是否連續(xù)開(kāi)動(dòng),視爐體密封性而定。若爐體密封性好,在初噴34h后可連續(xù)開(kāi)機(jī);若爐體密封性能差,長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)開(kāi)機(jī),會(huì)使?fàn)t內(nèi)溫度升高而濕度降低,這將導(dǎo)致初期處理期間干燥缺陷的產(chǎn)生。對(duì)于這種情況。一般每隔23h開(kāi)機(jī)1次。使蒸汽均勻地分散在材

22、料表面??色@得較好的處理效果。 初期處理完畢,不可馬上進(jìn)入干燥階段,要降溫維持45h,待材料內(nèi)部水分開(kāi)始汽化、移動(dòng),材料表面充分而均勻的吸濕,造成正確的溫度梯度及含水率梯度時(shí),方可開(kāi)機(jī)干燥。2.3 干燥過(guò)程 有人認(rèn)為,木材干燥無(wú)技術(shù)可言,保證難于木材的干燥質(zhì)量,只要低溫就行,這種說(shuō)法是極端錯(cuò)誤的。低溫要干透5omm以上的厚木料周期太長(zhǎng),也很困難。其次,低溫若不與相適應(yīng)的濕度相結(jié)合,也容易開(kāi)裂,這同易裂的木材即使放在陰涼處氣干,其開(kāi)裂程度遠(yuǎn)比選用合理的干燥方法干燥的爐干材來(lái)得嚴(yán)重是一個(gè)道理。所以干燥過(guò)程宜按照列模式進(jìn)行:高低溫相結(jié)合,相對(duì)濕度波浪式地由高向低緩慢地變化,氣流循環(huán)速度的大小視材料開(kāi)

23、裂的嚴(yán)重程度進(jìn)行選擇。2.3.1溫度的選擇 干燥開(kāi)始要用較低的溫度,一般以50-55度為宜,整個(gè)干燥過(guò)程需劃分68個(gè)溫度段,各溫度段溫差為3度左右即可,當(dāng)材料整個(gè)斷面含水率在纖維飽和點(diǎn)以上時(shí),其爐內(nèi)溫度在60度以下為宜,當(dāng)材料的整個(gè)斷面含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí),再用較高的溫度進(jìn)行干燥,材料越厚,最終含水率要求越低,后期溫度就越高。5omm厚的板材,后期溫度一般為6870度;6omm以上的板材,最終溫度達(dá)7375度,方可干透,但這種溫度不能持續(xù)很長(zhǎng)時(shí)間,以保持23d為宜。2.3.2爐內(nèi)氣流循環(huán)速度的選擇 難干硬雜木是不宜使用較強(qiáng)烈的氣流循環(huán)進(jìn)行干燥的,較強(qiáng)烈的濕、熱交換,會(huì)使木材很快產(chǎn)生大量的裂

24、紋,導(dǎo)致材料降等、報(bào)廢。所以對(duì)于短軸型強(qiáng)制循環(huán)的干燥爐,最好使用可調(diào)速的軸流風(fēng)機(jī)來(lái)調(diào)節(jié)氣流速度,對(duì)于離心式強(qiáng)制循環(huán)干燥爐,可使用將上風(fēng)道的換向板放在不同位置的方法,有目的地破壞氣流速度,以達(dá)到降低濕、熱交換速度的目的。2.3.3保持較高的相對(duì)濕度 保持爐內(nèi)較高的相對(duì)濕度,可在兩個(gè)方面進(jìn)行調(diào)節(jié):一是多噴蒸,我們一般是每隔56d噴蒸1次,時(shí)間按每1cm噴蒸1h,維持1h計(jì);二是停機(jī)保溫,這樣做的目的是:因?yàn)樵诟稍飻?shù)小時(shí)后,材料內(nèi)外含水率梯度較大,爐內(nèi)濕度較低,進(jìn)爐觀察爐壁上無(wú)凝結(jié)水。為了延緩材料表面的濕熱交換,停開(kāi)風(fēng)機(jī)數(shù)小時(shí),讓材料深層的水分緩緩流出,濕潤(rùn)材料表面,提高爐內(nèi)相對(duì)濕度。開(kāi)、關(guān)機(jī)間隔操

25、作(但干燥溫度還是按基準(zhǔn)由低向高進(jìn)行),這樣做可有效防止開(kāi)裂、翹曲的產(chǎn)生。間隔的時(shí)間視樹(shù)種和厚度的不同而異,一般來(lái)說(shuō),硬度越大,薄壁細(xì)胞及射線越多的材料,停機(jī)保溫時(shí)間越長(zhǎng),象神農(nóng)架柞木、紅檀、芭蒂、青岡棟等難干材停機(jī)即保溫時(shí)間與開(kāi)機(jī)干燥時(shí)間基本上是1:1o2.3.4特殊情況的處理 在鍋爐因故停止供汽、設(shè)備因故障停止運(yùn)行等導(dǎo)致干燥中斷時(shí)間較長(zhǎng)(一般為8loh)的情況下,干燥爐重新運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),最好不要立即開(kāi)機(jī)干燥,因經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間停爐,爐內(nèi)溫度與基準(zhǔn)溫度相距較遠(yuǎn),材料內(nèi)部的水分已基本停止向外蒸發(fā),爐內(nèi)相對(duì)濕度較低。若此時(shí)開(kāi)機(jī),觀察溫度計(jì)讀數(shù),只見(jiàn)干球溫度迅速上升,干、濕球讀數(shù)差值越拉越大,當(dāng)干球讀數(shù)不再變

26、化時(shí),濕球讀數(shù)才慢慢跟上來(lái),大概要過(guò)23h,相對(duì)濕度才趨于穩(wěn)定。其原因是:爐內(nèi)溫度上升過(guò)快,而材料內(nèi)部還未熱透,故內(nèi)部水分也未開(kāi)始蒸發(fā)、移動(dòng),爐內(nèi)濕氣快速吹走。相對(duì)濕度在短時(shí)間內(nèi)快速下降,材料的內(nèi)裂就不可避免了。 正確的處理辦法是:在開(kāi)動(dòng)風(fēng)機(jī)的同時(shí),打開(kāi)噴蒸管,使溫度與濕度同步上升,當(dāng)溫度升至基準(zhǔn)溫度時(shí),關(guān)閉風(fēng)機(jī)與噴蒸管,在基準(zhǔn)溫度上維持2h,讓材料表面充分濕潤(rùn),內(nèi)部受熱,水分開(kāi)始向外移動(dòng),再開(kāi)機(jī)干燥。 這種方法只適應(yīng)于較短時(shí)間的干燥中斷,若停氣時(shí)間很長(zhǎng),最好按預(yù)熱來(lái)處理。 爐內(nèi)的干燥情況要經(jīng)常觀察,但爐門(mén)不要常開(kāi),常開(kāi)易使?fàn)t內(nèi)相對(duì)濕度及溫度驟降,引起干燥缺陷。一般來(lái)說(shuō),以23d開(kāi)門(mén)觀察1次為

27、宜。2.3.5于燥時(shí)間的評(píng)估硬雜木的干燥時(shí)間,因材料厚度、產(chǎn)地、樹(shù)種不同會(huì)有較大的差異。以厚度為5omm進(jìn)爐含水率在40%以上的材料為例,水曲柳、菠蘿格、水煮的山毛櫸、榆木、東北產(chǎn)柞木等材料,干燥2od即可出爐,而紅木、甘巴豆、芭蒂、南方柞木、青岡棟、橡木等材料需要28d方可出爐;若材料厚度在6080mm之間,需要3540d,甚至更長(zhǎng)時(shí)間。2.3.6終了處理及出爐材料的存放 終了處理時(shí)間一般為8h,出爐溫度接近或稍高于氣溫。為減少制成品的變形,出爐后材料最好在無(wú)陽(yáng)光直射的庫(kù)房或工棚內(nèi)放置14d,以便消除內(nèi)應(yīng)力,平抑材料內(nèi)外的含水率梯度。材干燥最終含水率的確定干燥鋸材(毛料)含水率,是木材干燥質(zhì)

28、量的首要質(zhì)量指標(biāo),它與木材加工及使用質(zhì)量、與木制品的尺寸穩(wěn)定性緊密相關(guān)。為了規(guī)范干燥鋸材含水率及其確定,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)鋸材干燥質(zhì)量(gb/t64911999)對(duì)此作了具體規(guī)定:“干燥鋸材含水量水率即鋸材經(jīng)過(guò)干燥后的最終含水率,按用途和地區(qū)考慮確定,以用途為主,地區(qū)為輔。”按地區(qū)考慮是以各地區(qū)的木材平衡含水率為依據(jù)。干燥鋸材含水率應(yīng)比使用地區(qū)的木材平衡含水率低2%3%考慮。 現(xiàn)再刊登該標(biāo)準(zhǔn)的我國(guó)不同用途的干燥鋸材含水率表,以供按用途考慮確定干燥鋸材含水率。對(duì)于干燥質(zhì)量等級(jí)要求高(一級(jí))、用途精密、使用范圍跨越較廣的木制品,其含水率一般規(guī)定得比較低,這與木材吸濕穩(wěn)定含水率低于解吸穩(wěn)定含水率即及濕滯后等原

29、因有關(guān)。但將木材干燥到低的含水率,干燥過(guò)程時(shí)間延長(zhǎng),費(fèi)用要增加。因此,應(yīng)該結(jié)合具體情況與條件,在規(guī)定的上、下限范圍內(nèi)適當(dāng)加以確定。 上述標(biāo)準(zhǔn)是就全國(guó)范圍考慮制訂的。我國(guó)幅員遼闊,木材平衡含水率隨著地區(qū)、季節(jié)、木材尺寸等諸多因素而變化;木材本身地又因樹(shù)種,材種、結(jié)構(gòu)、含水率等不同而條件各異;有些木制品或半成品銷(xiāo)售國(guó)外使用等等情況,復(fù)雜多變。須要因用途制宜,因地制宜,因材制宜并在實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)積累的基礎(chǔ)上,適當(dāng)確定干燥鋸材(毛皮料)含水率。家具生產(chǎn)中的木材干燥問(wèn)題1998年,我國(guó)的家具生產(chǎn)值已達(dá)870億元 ,出口額達(dá)22億美元。在這些產(chǎn)品中,木質(zhì)家具占很大份額,其中實(shí)木家具至少仍占20,即約有200多億

30、元的產(chǎn)值。眾所周知,木材干燥是實(shí)木家具生產(chǎn)的一個(gè)重要環(huán)節(jié),它直接決定和影響著家具產(chǎn)品的質(zhì)量。家具生產(chǎn)中的木材干燥問(wèn)題主要集中在實(shí)本類(lèi)家具這一產(chǎn)品門(mén)類(lèi)中。這一問(wèn)題包括:干材的供應(yīng)、溫材的干燥、干燥質(zhì)量和成本、生產(chǎn)過(guò)程中的含水率的控制等等。1 干材的供應(yīng)我國(guó)目前的木材供應(yīng)主要仍是原木方式,雖然已有一部分板材供應(yīng),但遠(yuǎn)未成為一種主要供應(yīng)方式,特別在經(jīng)濟(jì)尚不夠發(fā)達(dá)的省份和地區(qū)。我國(guó)應(yīng)盡快地轉(zhuǎn)變木材的供應(yīng)方式,要盡快地實(shí)現(xiàn)“集中制材、集中干燥、干材供應(yīng)”,這種干板材的生產(chǎn)方式和供應(yīng)方式有許多優(yōu)點(diǎn),而最主要的優(yōu)點(diǎn)是,它為實(shí)現(xiàn)木材加工和家具生產(chǎn)的社會(huì)化、專(zhuān)業(yè)化分工提供了一個(gè)材料的供應(yīng)基礎(chǔ)。實(shí)木家具生產(chǎn)廠希望

31、有生產(chǎn)中常用樹(shù)種的各種規(guī)格的干板材供應(yīng),而且有良好的供貨方式,能保證所需材料及時(shí)、穩(wěn)定的供應(yīng)。2 濕材的干燥我國(guó)的實(shí)木家具廠大都有各種形式的木材干燥設(shè)備,來(lái)保證本廠的干板材所需。由于我國(guó)的家具業(yè)發(fā)展極不平衡,先進(jìn)的工廠和較落后的工廠其干燥設(shè)備水平相去甚遠(yuǎn);更為嚴(yán)重的問(wèn)題是,由于這些工廠的技術(shù)水平的差距,對(duì)干燥工藝技術(shù)的掌握和運(yùn)用更有天壤之別。因此,在我國(guó)家具業(yè),木材干燥是一個(gè)十分突出的技術(shù)“瓶頸”。要解決好這一問(wèn)題,首先要從根本上解決木材的供應(yīng)問(wèn)題,這在上文中已有所提及。對(duì)中、小型家具企業(yè)來(lái)說(shuō),用不著“小而全”,對(duì)干材的需要,完全可從市場(chǎng)上去解決,不必專(zhuān)設(shè)干燥車(chē)間;對(duì)大型企業(yè),由于產(chǎn)品門(mén)類(lèi)多,

32、還有綜合利用的考慮,材料的需求也比較復(fù)雜,有必要專(zhuān)設(shè)干燥車(chē)間。這樣合理選用木材干燥設(shè)備和科學(xué)運(yùn)用木材干燥工藝技術(shù)就顯得十分重要?,F(xiàn)在國(guó)內(nèi)許多大型的實(shí)木家具廠,選購(gòu)干燥設(shè)備時(shí)“求洋”的傾向十分突出,而對(duì)引進(jìn)的國(guó)外先進(jìn)干燥設(shè)備又知之甚少,未能充分發(fā)揮設(shè)備的作用;另一方面,對(duì)木材干燥工藝未能很好掌握,或是干燥周期過(guò)長(zhǎng),或是干燥不當(dāng),木材降等的損失十分驚人。中、小企業(yè)在這一方面的問(wèn)題就更為嚴(yán)重。3 干燥質(zhì)量和成本干燥質(zhì)量和成本應(yīng)當(dāng)是選擇干燥方法的主要標(biāo)準(zhǔn),這是因?yàn)榧揖邚S所用的木材多數(shù)為價(jià)格比較高的闊葉材,材料的降等對(duì)工廠的經(jīng)濟(jì)損失很大。干燥降等是由干燥過(guò)程中不良的操作和干燥設(shè)備差所造成的。大多數(shù)干燥缺

33、陷都與干燥速度緊密相關(guān)。干燥太快主要是因干燥溫度太高、濕度太低或者風(fēng)速太大所引起的。對(duì)于珍貴樹(shù)種和難干易裂樹(shù)種,干燥前木材經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的刨切,消除鋸切時(shí)留下的微小的縫隙,有很好的防裂效果。這種微小的縫隙,也是造成干燥開(kāi)裂的原因之一,包括干燥表裂和內(nèi)裂;木材的內(nèi)裂大約有98是由表裂加深而導(dǎo)致的。美國(guó)的研究表明,對(duì)于赤櫟(red oak)板材經(jīng)過(guò)刨切,木材開(kāi)裂的可能性減少18倍,干燥速度加快10,窯干能力增加 10,能量節(jié)省 10,這些數(shù)據(jù)對(duì)其它難干的闊葉材也同樣適用。木材的端部涂漆也有很好的防裂效果,木材干燥時(shí)若采用端部涂漆,對(duì)于zm長(zhǎng)的板材,可增加木材利用率8左右。當(dāng)然端部涂漆應(yīng)在木材鋸切后立即進(jìn)

34、行,越快越好。只有在鋸切后l3d內(nèi)涂布,才會(huì)取得 這樣的效果;3d以后,則只能收到一半的效果。干燥成本取決于很多因素,與設(shè)備和工藝有很大關(guān)系,同時(shí)和干燥的管理也密切相關(guān),這里不�一贅述。值得注意的是,干燥降等對(duì)干燥成本的影響不可低估,特別對(duì)家具廠而言,由于所用的木材多為優(yōu)質(zhì)闊葉材,材價(jià)昂貴,干燥降等對(duì)干燥成本的影響更大。目前國(guó)內(nèi)的干燥成本(不計(jì)干燥降等的損失)約100200元立方米不等,但家具廠所干燥的木材價(jià)格總在1000元/立方米以上,如紅櫸更高達(dá) 800元立方米,如因降等損失木材10。其金額應(yīng)在100元/立方米以上,甚至高達(dá)每立方米數(shù)百元,遠(yuǎn)高于干燥成本。因此在家具工廠的木材

35、干燥問(wèn)題上,更應(yīng)強(qiáng)調(diào)干燥質(zhì)量,不能以犧牲干燥質(zhì)量的代價(jià)來(lái)降低干燥成本。今后在干燥成本的計(jì)算上,是否可以把干燥降等也計(jì)入其中,以提高經(jīng)濟(jì)核算的合理性。4 生產(chǎn)過(guò)程中的含水率控制我國(guó)的出口家具中,實(shí)本類(lèi)家具占很大比例,國(guó)外訂單中客戶對(duì)這種產(chǎn)品的含水率要求很高,通常對(duì)拋光實(shí)木類(lèi)產(chǎn)品要求板面的含水率不大于8,對(duì)非拋光實(shí)木家具類(lèi)產(chǎn)品要求板面的含水率不大于 10,這比國(guó)標(biāo)中要求的不超過(guò)當(dāng)?shù)仄胶夂剩?5左右)明顯加大了難度。從木制品的品質(zhì)要求來(lái)看,如果含水率超過(guò)10,產(chǎn)品一旦到了高溫低濕的環(huán)境中,就會(huì)出現(xiàn)板面翹曲、變形、開(kāi)裂的現(xiàn)象,從而影響產(chǎn)品品質(zhì),導(dǎo)致客戶拒收、索賠。在干燥窯內(nèi)使木材達(dá)到以上要求,并不

36、困難;而在家具生產(chǎn)過(guò)程中要保證木材在低含水率范圍內(nèi),則需要采取相應(yīng)的措施。我國(guó)地域遼闊,年平均平衡含水率在15左右,如以青島、上海、廣州三地為例:青島、上海、廣州三地的平衡含水率的變化范圍地區(qū)含水率最大值含水率最小值含水率平均值青島20.012.814.4上海17.612.415.1廣州17.914.716.0三地區(qū)平衡含水率的最小值為 124,而高值則遠(yuǎn)高于10,因此,木制品在此環(huán)境下進(jìn)行生產(chǎn)都存在著除濕問(wèn)題。平衡含水率的大小取決于溫度的高低和濕度的大小,即使在同一地區(qū),在一晝夜內(nèi),溫度和濕度也變化較大,因此平衡含水率也相差較大。在江蘇某地的實(shí)測(cè)表明,六月份該地區(qū)在一晝夜內(nèi)的平衡含水率,其最

37、小值為7l,最大值為242,相差171,平均值為165;平衡含水率小于10的時(shí)間區(qū)域?yàn)?1:30 16:30,共5h;平衡含水率處于1014的時(shí)間,共 3.5h;平衡含水率處于 14242的時(shí)間,共15.5h;全天有19個(gè)小時(shí)面臨除濕問(wèn)題。一晝夜內(nèi),以中午至下午(11:3016:30)為理想的含水率環(huán)境時(shí)間;夜間平衡含水率較高,木制品極易吸濕,含水率控制顯得尤為重要。在生產(chǎn)過(guò)程中,有無(wú)含水率控制,產(chǎn)品的最終含水率有較大差異,一般在3晝夜后出現(xiàn)明顯差別,而環(huán)孔材、軟材的吸濕尤為明顯,如投料含水率為6的水曲柳和橡膠木,經(jīng)7晝夜,其終含水率分別上升為152和15。在生產(chǎn)過(guò)程中,控制木材含水率的方法主

38、要有:41 控制木材干燥后的初含水率一般,對(duì)拋光類(lèi)實(shí)木家具用料的初含水率控制在6內(nèi)為宜,對(duì)非拋光類(lèi)實(shí)木家具用料的初含水率控制在8以?xún)?nèi)為宜;木材干燥后不可立即投人生產(chǎn),應(yīng)貯存在干料庫(kù)內(nèi)23d,干料庫(kù)內(nèi)溫度控制在3540,相對(duì)濕度控制在 4050為宜。這樣,木材可在干料庫(kù)內(nèi)消除干燥應(yīng)力,平緩含水率梯度。42 盡量縮短生產(chǎn)周期生產(chǎn)周期的長(zhǎng)短直接影響木制品的含水率的高低,因此要合理組織生產(chǎn),使各零部件的含水率同時(shí)均衡到位。目前,在臺(tái)灣許多企業(yè),生產(chǎn)周期一般控制在23d,而大陸大部分企業(yè),生產(chǎn)周期一般在1015d,這是我們急需改進(jìn)的。43 創(chuàng)造低含水率環(huán)境,讓木制品在不加工時(shí)存放在低含水率環(huán)境中木制品在

39、自然環(huán)境中,顯然要吸濕。因而有必要建立低含水率環(huán)境,使該環(huán)境中的含水率控制在8以下。創(chuàng)造這種環(huán)境有以下方法:(1)造除濕房,配備除濕機(jī)控制室內(nèi)空氣的平衡含水率;(2)在干材倉(cāng)庫(kù)內(nèi),利用木材干燥原理,配備風(fēng)機(jī)及散熱片控制室內(nèi)空氣的平衡含水率;(3)分清主次,不同要求的產(chǎn)品采用不同的除濕方法,如對(duì)要求嚴(yán)格的拋光類(lèi)家具零部件,采用除濕房;而對(duì)牙板等次要零部件,可僅用塑料布或帆布等覆蓋;(4)嚴(yán)格控制油漆前的白坯含水率,對(duì)拋光類(lèi)家具零部件的白坯含水率應(yīng)控制在8以?xún)?nèi);而對(duì)非拋光類(lèi)家具零部件的白坯含水率應(yīng)控制在 10以?xún)?nèi),方可上油漆。對(duì)含水率已失控的零部件應(yīng)堅(jiān)決采取補(bǔ)救措施,進(jìn)行干燥或表面除濕處理房必使含

40、水率達(dá)到要求;(5)完善工藝,防止含水率升高,如加強(qiáng)木制品白坯的封閉、加強(qiáng)非油漆面的封閉、控制包裝紙箱的含水率(包裝紙箱的含水率一般在1418,一般應(yīng)除濕處理至 10左右為宜)。改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的家具業(yè)取得了巨大的發(fā)展,木質(zhì)家具已廣泛采用人造板。但是,實(shí)木家具由于以實(shí)木作為制作材料,木材以其獨(dú)特的紋理、天然的舒適手感給人以一種親切、自然的感覺(jué),在充斥工業(yè)化產(chǎn)品的現(xiàn)代生活中,更使人們渴望回歸自然,實(shí)木家具理所當(dāng)然地成為一種最為人們推崇和青睞的家具。木材干燥是實(shí)木家具生產(chǎn)最重要的前道工序,木材干燥的技術(shù)進(jìn)展必將大大促進(jìn)家具業(yè)的科技進(jìn)步,為我國(guó)的實(shí)木家具制造技術(shù)水平居于世界前列作出貢獻(xiàn)。木材干燥小

41、知識(shí)(一)木材為什么要干燥? 新鮮木材含有大量的水分,在特定環(huán)境下水分會(huì)不斷蒸發(fā)。水分的自然蒸發(fā)會(huì)導(dǎo)致木材出現(xiàn)干縮、開(kāi)裂、彎曲變形、霉變等缺陷,嚴(yán)重影響木材制品的品質(zhì),因此木材在制成各類(lèi)木制品之前必須進(jìn)行強(qiáng)制(受控制)干燥處理。正確的干燥處理可以克服上述木材缺陷,提高木材的力學(xué)強(qiáng)度,改善木材的加工性能。它是合理利用木材,使木材增值的重要技術(shù)措施,也是木制品生產(chǎn)不可缺少的首要工序。 木材干燥設(shè)備=烘爐?木材干燥設(shè)備要實(shí)現(xiàn)對(duì)木材的強(qiáng)制干燥,必須具備三個(gè)基本功能:加熱、調(diào)濕和通風(fēng)。加熱功能不言而喻;調(diào)濕(噴蒸汽或霧化水)用于保障干燥某些階段所需的高濕度環(huán)境,防止木材開(kāi)裂、變形等;通風(fēng)設(shè)備必須保證濕熱

42、空氣均勻地穿過(guò)材堆的各個(gè)部位,使干燥后的木材含水率均勻。簡(jiǎn)易的木材"烘爐"一般以熱爐氣直接或間接加熱,難以組織合理的氣流循環(huán),濕度難以調(diào)節(jié)或無(wú)法調(diào)節(jié),用這種簡(jiǎn)易設(shè)備獲得好的干燥效果是非常困難的。 設(shè)備和工藝,哪個(gè)更重要?良好的設(shè)備性能是木材干燥的基礎(chǔ),是執(zhí)行干燥工藝的前提。工藝是木材干燥的關(guān)鍵。木材干燥過(guò)程往往持續(xù)幾天甚至幾十天,什么時(shí)候加熱,什么情況下調(diào)濕都是十分講究的。正確的工藝能夠在保證質(zhì)量,能量消耗最小的前提下使木材以最快的速度得以干燥,而不當(dāng)?shù)墓に噷⒃斐稍S多木材因干燥缺陷、含水率不均勻而降低等級(jí),甚至報(bào)廢。設(shè)備和工藝,就像計(jì)算機(jī)的硬件和軟件一樣密不可分。 測(cè)量木材

43、含水率的重要性 木材含水率是木材干燥最重要的參數(shù)之一,科學(xué)的干燥工藝是圍繞木材含水率制定的。木材含水率較高時(shí),必須采用較低的溫度和較高的濕度;木材含水率在30%左右是關(guān)鍵時(shí)期,干燥必須平緩進(jìn)行;不同材堆的木材含水率差異較大時(shí),必須進(jìn)行均衡處理。對(duì)木材含水率不了解的情況下,干燥只能憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行。由于木材種類(lèi)繁多,且材性十分復(fù)雜,憑經(jīng)驗(yàn)干燥木材有時(shí)是不可靠的。性能優(yōu)良的木材干燥設(shè)備應(yīng)具備測(cè)量木材含水率的基本功能。 自動(dòng)控制有必要嗎?木材干燥是一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程,整個(gè)過(guò)程中,干燥設(shè)備必須根據(jù)木材含水率變化的情況,不斷調(diào)整干燥窯內(nèi)的環(huán)境參數(shù),以保證木材得以良好地干燥。人工控制這一過(guò)程,不但要求操作者具備較多

44、的木材干燥工藝知識(shí),更要求操作者有很強(qiáng)的工作責(zé)任心以及長(zhǎng)時(shí)間保持良好的精神狀態(tài),經(jīng)驗(yàn)不足或精神不集中都將導(dǎo)致很大的木材干燥損失。自動(dòng)控制系統(tǒng)就像一位經(jīng)驗(yàn)豐富、精力旺盛的值班員,忠心耿耿地執(zhí)行這干燥過(guò)程的每一項(xiàng)任務(wù),直到干燥結(jié)束。對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不多,尤其是干燥質(zhì)量要求較高的廠家來(lái)說(shuō),配置自動(dòng)控制系統(tǒng)尤為重要。木材干燥小知識(shí)(二)木材干燥,越干越好嗎? 木材置于一定的環(huán)境下,在足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,其含水率會(huì)趨于一個(gè)平衡值,稱(chēng)為該環(huán)境的平衡含水率(emc)。當(dāng)木材含水率高于環(huán)境的平衡含水率時(shí),木材會(huì)排濕收縮,反之會(huì)吸濕膨脹。例如,廣州地區(qū)年平均的平衡含水率為15.1%,北京地區(qū)卻為11.4%。干燥到11%的木

45、材用于北京是合適的,可用于廣州將會(huì)吸濕膨脹,產(chǎn)生變形。所以說(shuō),木材干燥要適當(dāng),并非越干越好。 進(jìn)口設(shè)備一定好嗎?改革開(kāi)放以來(lái),德國(guó)、意大利、新加坡、臺(tái)灣等國(guó)家和地區(qū)的木材干燥設(shè)備紛紛登陸中國(guó)大陸,特別是經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海地區(qū),大大地促進(jìn)了國(guó)內(nèi)的木材干燥市場(chǎng)。必須承認(rèn),由于基礎(chǔ)工業(yè)方面的優(yōu)勢(shì),進(jìn)口干燥設(shè)備中的某些部件如高溫電機(jī)、電動(dòng)執(zhí)行器以及設(shè)備的制造工藝水平比國(guó)產(chǎn)設(shè)備要高一些。然而,木材干燥的行業(yè)面畢竟較窄,發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面研究的歷史同樣不長(zhǎng),投入的注意力同樣不足,導(dǎo)致目前進(jìn)口到中國(guó)的設(shè)備整體水平不高且良莠不齊,特別是自動(dòng)控制系統(tǒng)往往功能簡(jiǎn)單且不適應(yīng)國(guó)內(nèi)的使用環(huán)境,加上售后服務(wù)跟不上,已有多個(gè)最終

46、被國(guó)產(chǎn)控制系統(tǒng)換下的實(shí)例。目前國(guó)內(nèi)木材干燥設(shè)備的整體水平已經(jīng)不低,有的已經(jīng)成套出口。綜合考慮性能、價(jià)格和服務(wù)等因素,進(jìn)口設(shè)備并沒(méi)有優(yōu)勢(shì)。 價(jià)格和服務(wù),您更看中哪方面?木材干燥涉及許多技術(shù)環(huán)節(jié),高質(zhì)量的干燥要求用戶具備多方面的知識(shí),向用戶提供技術(shù)培訓(xùn)、技術(shù)咨詢(xún)和周到的售后服務(wù)應(yīng)是木材干燥設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)的基本任務(wù)。目前有不少"干燥設(shè)備廠",沒(méi)有木材干燥基礎(chǔ)理論的支撐,不了解木材干燥工藝,甚至連基本的空氣循環(huán)設(shè)計(jì)也不懂,想當(dāng)然地粗制濫造,一味地用令人難以置信的"低價(jià)"引誘客戶。這種"設(shè)備"有些成為棄之可惜的"雞肋",有的干

47、燥質(zhì)量低下,導(dǎo)致火災(zāi)的情況也時(shí)有發(fā)生。優(yōu)良的設(shè)備和優(yōu)質(zhì)的服務(wù)必須有合理的價(jià)格來(lái)支持,過(guò)低的價(jià)格往往是以粗制濫造和不負(fù)責(zé)任為代價(jià)的。因此,在選擇設(shè)備時(shí),用戶在考慮價(jià)格的同時(shí),應(yīng)更重視生產(chǎn)企業(yè)的信譽(yù)和服務(wù)能力。 不算不知道,一算明白了 用戶在選擇設(shè)備時(shí)往往只考慮設(shè)備投資如何節(jié)省。殊不知設(shè)備投資相對(duì)于被加工木材的價(jià)值來(lái)說(shuō)只是"小菜一碟"。年產(chǎn)2000m3,性能良好的設(shè)備投資一般需要20萬(wàn)元,但2000m3木材的價(jià)值有時(shí)高達(dá)1000萬(wàn)元。良好的設(shè)備加上合理的自動(dòng)控制,使木材干燥的成品率較手工操作的簡(jiǎn)易設(shè)備提高5%已是不爭(zhēng)的事實(shí),這5%成品率的提高意味著每年50萬(wàn)元的節(jié)約,單從這一點(diǎn)

48、來(lái)看,花20萬(wàn)元添置性能良好的設(shè)備要比花10萬(wàn)元購(gòu)買(mǎi)簡(jiǎn)易設(shè)備合算得多。木材干燥室濕度計(jì)的正確使用方法1 濕度計(jì)的工作原理 用干濕球濕度計(jì)測(cè)量干燥室內(nèi)濕空氣的相對(duì)濕度不受溫度的影響,測(cè)量范圍寬,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝使用方便,工作可靠。同時(shí),可測(cè)量溫度和濕度,并可根據(jù)企業(yè)實(shí)際滿足手動(dòng)、半自動(dòng)及全自動(dòng)控制的需要 干濕球濕度計(jì)由兩支相同的溫度計(jì)組成。其中一支溫度計(jì)的感溫包外面包裹著紗布,紗布下端浸入水中,使感溫包外面的紗布保持濕潤(rùn)狀態(tài),這支溫度計(jì)叫做濕球溫度計(jì),用它測(cè)得的溫度叫做濕球溫度tm;另一支感溫包不包紗布的溫度計(jì)叫做干球溫度計(jì),測(cè)得的溫度叫做干球溫度已在不飽和空氣中,濕球的溫度總是低于于球溫度,這

49、是由于濕球感溫包上的水分蒸發(fā)散失熱量的結(jié)果,這種差值叫做干濕球溫度差t,t=t-tm ??諝庠礁桑终舭l(fā)越快,散失熱量越多地t越大;反之,空氣越濕,則t越小,當(dāng)空氣被水蒸汽所飽和時(shí),t為零,水分停止蒸發(fā)。應(yīng)用時(shí)只要根據(jù)所測(cè)的干球溫度和干濕球溫度差,查濕度表,就可知干燥室內(nèi)干燥介質(zhì)的相對(duì)濕度。2 位置的合理選擇 濕度計(jì)所在干燥室內(nèi)的位置一定要能真正反映室內(nèi)空氣介質(zhì)的實(shí)際狀態(tài)(溫、濕度),即能反映室內(nèi)空氣的平均狀態(tài),一般選在材堆進(jìn)風(fēng)側(cè)且具有代表性的位置。若干燥室內(nèi)氣流循環(huán)為可逆的,則材堆兩側(cè)均應(yīng)安裝濕度計(jì),以便任何時(shí)間都能以村堆進(jìn)風(fēng)側(cè)的溫、濕度作為執(zhí)行干燥基準(zhǔn)的依據(jù)。若采用玻璃管液體溫度計(jì)做濕度

50、計(jì),則濕度計(jì)窗口高度位置應(yīng)保證操作人員平視觀察為準(zhǔn);若采用熱電阻溫度計(jì)或熱電偶溫度計(jì)組成的濕度計(jì),則應(yīng)在材堆兩側(cè)分別安裝兩支完全相同的濕度計(jì),高度方向位于l2高,長(zhǎng)度方向位于干燥室中間的位置。兩支濕度計(jì)可通過(guò)切換開(kāi)關(guān)輪換測(cè)量,使位于材堆進(jìn)風(fēng)口一側(cè)的濕度計(jì)工作,測(cè)出材堆進(jìn)風(fēng)口一側(cè)的空氣介質(zhì)的狀態(tài)(溫、濕度)。由于干燥室有頂風(fēng)機(jī)長(zhǎng)軸型、頂風(fēng)機(jī)短軸型、側(cè)向通風(fēng)型、端風(fēng)機(jī)型、熱風(fēng)型及噴氣型等多種類(lèi)型,且每一種類(lèi)型干燥室的風(fēng)機(jī)、加熱器安裝布置也多種多樣,因此,有關(guān)濕度計(jì)位置的選擇也不可能相同,各企業(yè)可根據(jù)各自干燥室結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),以上述基本原則為依據(jù),進(jìn)行合理選擇3 濕度計(jì)的合理安裝與使用 由于濕度計(jì)是由兩

51、支相同的溫度計(jì)組成,往往存在著誤差,因此安裝前要仔細(xì)檢查是否完好,水銀柱是否間斷,并校核其度數(shù),只有兩支溫度計(jì)所顯示的度數(shù)相同時(shí),才能使用。濕度計(jì)的感溫包不能包得太厚,一般用34層醫(yī)用脫脂紗布為宜若太厚,則相當(dāng)于將其浸入水中所測(cè)溫度為水溫,紗布的另一端放人水槽中,水槽的位置不能影響室內(nèi)氣流的循環(huán)。使用期間,要使紗布始終保持濕潤(rùn)狀態(tài)。應(yīng)定期往水槽中添加清潔的水,嚴(yán)禁其在無(wú)水狀態(tài)下工作而導(dǎo)致濕度計(jì)不能如實(shí)反映空氣介質(zhì)狀態(tài)水槽可用鋼、鋁或不銹鋼做成,以提高其耐銹蝕能力,防止污染水質(zhì),水槽應(yīng)加蓋,并用連通管與操作間的加水裝置連通,且加水裝置應(yīng)與室內(nèi)水槽保持同一水位,并設(shè)排污和溢流管路。濕球感溫包與水面

52、距離應(yīng)為34cm,著太小,會(huì)妨礙濕紗布處空氣的流通;太遠(yuǎn)則不易使紗布潮濕濕度計(jì)的感溫部分應(yīng)對(duì)著氣流放置,感溫包離于燥室墻壁不應(yīng)小于150mm 。溫、濕度計(jì)的顯示部分應(yīng)在操作間容易平視觀察的位置,以便于觀測(cè)和防止視差在使用過(guò)程中,濕度計(jì)應(yīng)經(jīng)常校驗(yàn),以確保測(cè)量準(zhǔn)確,若發(fā)現(xiàn)讀數(shù)異常,應(yīng)及時(shí)更換。 紅木家具生產(chǎn)中的木材干燥問(wèn)題(一) 只有正確地了解和掌握干濕球濕度計(jì)的工作原理、安裝與使用要求,才能保證干燥的順利進(jìn)行,從而確保木材干燥質(zhì)量紅木家具是一種純實(shí)木家具,它的各個(gè)零件幾乎都由實(shí)木制成。因此,木材干燥就成為它的首要問(wèn)題。如干燥不當(dāng),在繼后的零部件加工、裝配、油漆上都會(huì)出現(xiàn)種種問(wèn)題,從而影響成品的質(zhì)

53、量。甚至在銷(xiāo)售和使用中,由于干縮濕脹,也會(huì)產(chǎn)生各種張縫或變形而引起各種投訴。在紅木家具生產(chǎn)中,要解決的木材干燥問(wèn)題包括:紅木原木的貯存、板材的預(yù)干、板材的干燥工藝、干燥質(zhì)量和成本、生產(chǎn)過(guò)程中的含水率控制等。 1紅木原木的貯存 由于我國(guó)現(xiàn)用的紅木大都從東南亞國(guó)家如緬甸、柬埔寨等國(guó)進(jìn)口,有相當(dāng)部份是以原木的方式進(jìn)料,可采用浸沒(méi)在貯木池中的方法來(lái)進(jìn)行存貯。由于紅木內(nèi)有較多的內(nèi)含物,這種存貯方式可以浸提出這些內(nèi)含物,打通木材內(nèi)部水分的通道,有利于日后的干燥。此外,還可避免原木受菌類(lèi)的腐害和原木的干裂。 如無(wú)條件建立貯木池,也可采用周期性連續(xù)噴水的方法,將貯木場(chǎng)加以適當(dāng)規(guī)劃,輸水管埋于地下并接長(zhǎng)距離灑水

54、器,利用加壓泵適時(shí)噴水,可使原木得到很好的保護(hù)。這種方法較之貯木池法,投資及管理的費(fèi)用較低,同時(shí)對(duì)地點(diǎn)的選擇及貯存量富有較大的彈性。 2 板材的預(yù)干紅木屬于難干闊葉材,因此其干燥宜分兩階段進(jìn)行,即先進(jìn)行預(yù)干,干燥至含水率2030%,再進(jìn)行窯干。 紅木板材先經(jīng)過(guò)各種方式的預(yù)干,再進(jìn)行窯干,就有可能降低能量消耗,并可減少降等,保持木材本色。用氣干作為預(yù)干措施可以提高干燥窯生產(chǎn)率約40%,減少?gòu)U品60%。 預(yù)干在國(guó)外已較為普遍,但在國(guó)內(nèi)紅木家具廠還未引起足夠的重視。對(duì)我國(guó)紅木家具廠來(lái)說(shuō),比較可行的預(yù)干方法有兩種: 2.1氣干 以大氣干燥作為預(yù)干。將鋸下的板材堆放在板院內(nèi)進(jìn)行氣干,使含水率達(dá)到20%3

55、0%,然后窯干。采用氣干與窯干相結(jié)合的干燥方式是比較經(jīng)濟(jì)的,但須占有較大面積的場(chǎng)地,并須嚴(yán)格管理。 紅木家具廠的氣干一般以自然氣干為宜。 2.2低溫預(yù)干 把板材置放于預(yù)干窯內(nèi)進(jìn)行干燥,窯內(nèi)配有風(fēng)機(jī)及通風(fēng)道,氣流通過(guò)材堆的風(fēng)速在1.01.5米/分,溫度為2040。 低溫預(yù)干窯可采用木質(zhì)構(gòu)件建造,內(nèi)部通風(fēng)裝置與加熱裝置的容量較小,低溫預(yù)干周期比氣干短,降等損失小。 另外,需要指出的是為了促進(jìn)紅木的干燥,采用預(yù)刨光的方法也是十分有用的。生材在窯干前先以平刨機(jī)兩面刨光,可以消除鋸切時(shí)留下的微小的縫隙,有很好的防裂效果。這種微小的縫隙,也是造成干燥開(kāi)裂的原因之一,包括干燥的表裂和內(nèi)裂,木材的內(nèi)裂大約有9

56、8%是由表裂加深所導(dǎo)致的。 有研究表明,預(yù)刨光可減少表裂約75%,縮短干燥時(shí)間7%。但需注意的是,進(jìn)行預(yù)刨光的板材厚度要略加大,以免因刨光損耗而厚度不夠。這可能會(huì)造成材積損失的感覺(jué),但是木料經(jīng)刨光后,使用前僅細(xì)刨即可;而未經(jīng)刨光的板材在使用前也必須經(jīng)過(guò)平刨與細(xì)刨處理,所以實(shí)際上總損耗相同。 木材的端部涂漆也有很好的防裂效果,木材干燥時(shí)若采用端部涂漆,對(duì)于2米長(zhǎng)的板材,可增加木材利用率8%左右。當(dāng)然端部涂漆應(yīng)在木材鋸切后立即進(jìn)行,只有在鋸切后13 天內(nèi)涂布,才會(huì)取得這樣的效果;3天以后,則只能收到一半的效果。(未完待續(xù))紅木家具生產(chǎn)中的木材干燥問(wèn)題(二)3板材的干燥工藝 紅木是難干的闊葉材,紅木中的水分移動(dòng)非常緩慢,木材中的水分通道不暢,因此表層與稍下部的內(nèi)層的含水率相差很大,必須多次地進(jìn)行中間處理,緩解含水率梯度和解除較大的內(nèi)部應(yīng)力。因此,干燥宜采用熱水和蒸汽干燥方式。這是由于這兩種方式均采用熱濕空氣作為干燥介質(zhì),易于

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