木材干燥技術

第五章 木材室干工藝枯燥前的預備行。否則，在枯燥過程中，加熱、通風、換氣等機械設備會消滅故障。檢查工作主要包括以下幾方面：枯燥室殼體的檢查動力系統(tǒng)的檢查熱力系統(tǒng)的檢查測試儀表系統(tǒng)的檢查鋸材的積存積存的形式般枯燥室都承受水平縱向積存，依據氣流循環(huán)速度的不同，其積存方式有三種。枯燥室積存法①板材之間不留空隙的密集排列〔氣流速度大〕；②板材之間留有空隙〔速度小于1m/s〕；③在材堆中心局部留出較大的空隙(中心氣道)，適用于弱強制循環(huán)或自然循環(huán)。隔條及其使用隔條作用板材積存時，在材堆高度方向上，每兩層板材之間應放置隔條。隔條作用是：發(fā)出來的水分帶走；②使材堆在寬度方向上穩(wěn)定；③使材堆中的各層板材夾緊，防止和減輕翅曲變形，也能起到穩(wěn)定材堆的作用。生產上常常使用的隔條，其寬度為35～45cm，厚度為20～25cm，用材質較好的硬雜木制作。使用隔條的規(guī)章18cm以下薄板時，可以承受軟木隔條。②隔條規(guī)格：強制循環(huán)枯燥室，氣流速度大且規(guī)律性強，通常承受厚25mm的隔條。自然循環(huán)枯燥室，可依據被干板材的寬度承受厚20mm40mm板厚〔mm〕10～53板厚〔mm〕10～5354～110隔條厚度〔mm〕25±135±1隔條寬度〔mm〕4045③隔條的間距：闊葉材，間距不超過板材厚度的25倍；針葉樹材，間距不超過板材厚30④隔條在高度方向上要垂直〔上下在一條線上〕，并且應落在材堆底部的支橫梁上，以免板材因受到隔條的壓力引起彎曲。⑤隔條應與板材材面垂直。⑥隔條應伸出材堆側面20～30mm，以增加材堆的穩(wěn)定性，削減材堆兩邊板材變形，且有利于碼垛，但隔條不能伸出材堆太長，以防止材堆不能進出枯燥室。木材積存的規(guī)章①正確使用隔條②合理搭配樹種③初含水率要求同一枯燥室，木材初含水率，盡可能全都；確定不允許濕材與氣干材混裝。④板材厚度要求同一枯燥室板材的厚度應當全都，確定不允許厚度誤差超過1cm的板材在同一室混裝。⑤板材質量要求材質好的堆在下部，材質差的堆在上部；當木料長度不同時，長材層積存在材堆的下部和兩側，短材應積存在材堆的上部和中間，以保證材堆的穩(wěn)定性。入。⑦材堆積存時要預留檢驗板的放置位置⑧正確使用壓鐵枯燥基準和挨次，是木材枯燥的依據?？菰锘鶞实姆诸悤r間枯燥基準間枯燥基準。4．5cm時間階段干球溫度濕球溫度相對濕度枯燥時間系數1．696379%302．756666%203．826751%204．906941%30含水率枯燥基準在枯燥過程中依據被干木材含水率的變化劃分階段來調整枯燥介質溫度和濕度的基準表，叫做含水率枯燥基準。閱歷尚缺乏的樹種的板材。目前，生產上常用的基準多為含水率基準。其又可細分如下幾種：①波動枯燥基準；②半波動枯燥基準；③過熱蒸汽枯燥基準高溫枯燥基準高溫枯燥基準是指枯燥溫度在100的針葉樹材及某些軟闊葉樹材?？菰锘鶞实木幹凭幹埔罁倌静牡臉浞N針葉樹材，一般密度小、材質輕軟、構造均勻、紋理通直、干縮量較小、水分傳導性能變形等缺陷。所以可以用較硬的枯燥基準和較快的枯燥方法。闊葉樹材密度大、材質硬、干縮量大、水分移動較慢，同時在枯燥過程中簡潔消滅較大的含慢的枯燥方法。②成材的規(guī)格在枯燥作業(yè)中，成材的規(guī)格，主要指厚度。一般來說，對薄板中板可以承受較硬的枯燥基準；對厚板和特厚板應承受較軟一些的枯燥基準。由于，枯燥厚板材時，簡潔產生較大的含水率梯度和內應力，會產生外表硬化和開裂等枯燥缺陷。但是枯燥厚度在1．8cm以下的薄板時，很簡潔產生翹曲〔特別是楊木、榆木更為明顯〕不能用硬基準，而應承受軟基準。③質量要求和產品用途對枯燥質量要求不高的一般用材，可以承受硬基準。木材的最終含水率，是依據使用要求和使用地區(qū)的平衡含水率來確定的。一般來說，2～3%，即應比使用地區(qū)的平衡含水率低2～3%。編制方法①有現成基準參照材性試驗干縮試驗〔弦向、徑向和體積干縮率〕考；找基準準；試驗室小試修改基準時的參考資料?；鶞收{整在少量試驗獲得滿足的效果后，可進展一、二次生產性試驗，同時具體作好各項記錄，在枯燥過程中，準時、正確地修改基準。的生產實踐中逐步改進。②無現成基準參照在無現成基準參照的狀況下，可通過《百度試驗法》確定枯燥基準，大約90%左右的木材符合此規(guī)律100℃理論依據。舉例：某針葉樹種，其初含水率為65%，百度試驗后枯燥缺陷結果如下：缺陷名稱級別初期溫度(℃)初期△t初末期溫度(℃)初期開裂3604．385截面變形2566．088內部開裂2554．5832．5cm厚板材的枯燥基準〔框架〕為：55℃；△t＝4．3℃〔5℃〕；83℃初查含水率與干、濕球溫度差的關系表〔針葉樹〕得：W(%) t〔℃〕 △t〔℃〕 t〔℃〕干 濕60～555〔4．3〕5060～405665040～355985135～3062115130～2566145225～2070175320～1575225315～833053在枯燥過程中盡量保持t變動不大這樣可依據濕球溫度和△tt濕 干我國現行基準介紹中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準《鋸材窯干工藝規(guī)程》LY/T1068-202317687141054闊葉樹鋸材。承受該系列基準時應留意事項詳見多媒體課件。三段式基準〔俄羅斯〕《木材窯干技術指南》[蘇聯]中心木材機械加工科學爭論所等編把基準分為標準基準、強化基準、高溫基準例： W t △t Φ〔榆木50～60cm基準〕干>304729030～2050575<20621836英、美系列檢驗板的選制與使用木材枯燥生產中通常是承受設置檢驗板力的試材，叫做應力檢驗板。檢驗板的選制材質密實；③弦向板；④邊材多〔由于幼齡材生長應力大〕。含水率檢驗板含水率檢驗板是檢查木材枯燥過程中含水率的變化，進而調整枯燥室內的介質狀態(tài)(T、ф)。應力檢驗板應力檢驗板是檢查木材各個枯燥階段內應力的變化理時間。檢驗板的鋸制按《鋸材枯燥質量》GB6491-1999含水率檢驗板的使用干材短，為使檢驗板盡量接近所代表的木材的實際狀況，生產上把檢驗板的兩個端頭蠟封，防止從端頭蒸發(fā)水分。置在枯燥室材堆中的水分蒸發(fā)最慢的部位，易拿易取。9固定并把握了枯燥規(guī)律等狀況時，承受5試驗板在材堆中的放置位置見以下圖：試驗板放置位置B—材堆寬度 h－材堆高度木材初含水率確實定檢驗板的使用過程舉例：18103020①號試驗片的最初含水率：②號試驗片的最初含水率：把①號試驗片的最初含水率和②號試驗片的最初含水率相加并取其平均值：〔80%＋50%〕/2＝6565%。假設含水率檢驗板的初重為20kg，依據公式可以算出檢驗板的全干重G干G＝100×G/(100+W)＝100×20/(100＋65)＝12．12(kg)干 初 初318kg，依據公式可以計算出檢驗板當時的含水率為：365%下降到48．5%，值班操作工此時可以依據枯燥基準進一步調整枯燥介質的溫度、濕度，并連續(xù)枯燥下去，直至到達所要求的標準為止。應力檢驗板的使用驗板允許鋸割，在檢查應力時，取出應力檢驗板，先鋸去端頭，鋸去的端頭長度試驗板長度10～20我們可以依據剛剛鋸制的內應力試驗片的梳齒變化，來推斷當時木材內的內應力性質；同時依據齒形彎曲的程度，來推斷是否有使木材開裂的可能。木材內存在內應力的性質會使齒形發(fā)生如下三種狀況：②梳齒向內彎曲。這時外層受到的是壓縮應力，內層受到的是拉伸應力。③梳齒保持不變。說明木材內部不存在應力。上述狀況只是說明在鋸解內應力試驗片的當時木材內應力的性質的蒸發(fā)和含水率趨于平衡，試驗片的梳齒將可能發(fā)生變化或逆轉。分層含水率試驗片分層含水率試驗片是對應力測試的補充試驗。分層含水率試驗片的鋸制時應留意：①“劈開”不是“鋸開”；②奇數層3．5．7我們科依據各層含水率數值，來確定沿斷面(即厚度)上的含水率落差△W；△W=W -W ；中心 外表式中：W→中心層含水率；W→表層的含水率中 表木材進展高溫高濕噴蒸處理，以降低木材沿厚度上的含水率落差。下表為△W允許范圍僅供參考〔超出下述范圍則需要調濕處理〕：樹種W〉30%W〈30%外層次外層中心層外層中心層松20～2540～456010～1520～30紅松15～2025～35501030～40水曲柳15～2020～3040～5010～1525～35柞木20～3035～4045～5010～1320～25枯燥工藝階段。預熱階段材里、外熱透，在工藝上叫做預熱處理。預熱處理的目的①提高木材的溫度，使木材沿厚度方向均勻熱透；②木材經過高溫、高濕處理后，能溶解木材內部的某些物質，如樹脂、單寧、酸類等；W枯燥條件；④經預熱處理后，可提高木材的可塑性，防止開裂和變形。預熱期間枯燥介質狀態(tài)求預熱溫度略高于基準第一階段的溫度。硬闊葉樹材預熱溫度可高5℃；軟闊葉樹材及厚度60mm60mm1相對濕度，可掌握干濕球溫度差為l～3℃?？偟脑瓌t是使絕大多數木材保持既不枯燥也不吸濕的狀況下進展預熱。預熱處理的時間，應使木材中心溫度不低于規(guī)定的介質溫度3℃為準。也可按以下方法1cm材厚約維持lh；硬闊葉材和落葉松夏季時每1cm材厚約維持1．3～1．5h。預熱完畢后，應將介質溫、濕度降到基準相應階段的規(guī)定值，即進入枯燥階段?？菰镫A段預熱處理完畢后，停頓噴蒸，關閉一些加熱器，將介質溫、濕度降到基準相應階段的規(guī)定值，然后開頭枯燥。在整個枯燥過程中，不允許急聚地上升溫度和降低相對溫度。分述如下：中間處理處理。即通過高溫高濕處理，促其表層吸濕，調整表層和內層水分分布，減弱含水率梯度，使已經存在的應力趨于緩和。8～10100℃。濕度按窯內介質的平衡含水率比當時階段基準的平衡含水率規(guī)定值高5%～62～3℃。葉材和軟闊葉材厚板，以及厚度不超過50mm1cm厚度lh60mm1cm1．5～2h，材質硬的和厚度大的，處理時間應相對長些。中間處理完畢后應將介質狀態(tài)降到下一階段的基準參數。平衡處理平衡處理是當鋸材的含水率到達要求的終含水率時個材堆的枯燥均勻度和沿厚度上含水率分布的均勻度。平衡處理的介質狀態(tài)，溫度可以比基準最終階段高5～8℃，但干球溫度最高不超過100℃。對于硬闊葉樹材中、厚板，如對枯燥質量要求較高時，處理溫度最好不要超過基準最終階段的溫度。平衡處理的介質濕度，按介質平衡含水率值比鋸材終含水率低2%來打算。10%，那么，平衡處理的介質平衡含水率應為8%。含水率最高的樣板和窯內枯燥速度較慢部位的含水率及鋸材沿厚度上的含水率偏差都能達到要求的終含水率允許偏差的范圍內為準。假設不能對這些部位和樣板進展檢測，可憑閱歷，1cm2～6h對于針葉材和軟闊葉材薄板，或次要用途的鋸材枯燥，可不進展平衡處理。終了處理〔厚度方向的含水調濕處理叫做終了處理。終了處理的介質狀態(tài)：溫度比基準最終階段高5～8℃，或保持平衡處理時的溫度，濕度按介質狀態(tài)的平衡含水率比鋸材終含水率高410%時，終了處理介質的平衡含水率應為14%。終了處理維持的時間與樹種、厚度、基準軟硬程度、有無進展中間處理和平衡處理，以及枯燥質量要求等因素有關?？砂礃浞N和厚度近似地估量：針葉材和軟闊葉材厚度小于60mm10mm厚度處理lh60mm10mm1．5h；中等硬度的闊10mm厚度處理lh10mm1．5～3h，鋸材越厚處理時間越長；對于硬闊葉材，每10mm2～5h，處理時間隨材質的硬度和鋸材的厚度而增加。終了處理效果應以實際檢驗結果枯燥應力指標符合等級材質量標準的要求為依據可不必過于嚴格。排氣道，通風機連續(xù)運轉。在實際生產上，當被干木材進展了終了處理以后，還應在枯燥室2430℃左右時方可出窯。嚴寒30℃左右才能卸出枯燥室，以防止木材發(fā)生崩裂。窯干操作及其留意事項枯燥室內溫、濕度的調整通常狀況下，枯燥室內溫度調整誤差，不得超過±2℃；相對濕度調整誤差，不得超過±5%。具體調控方法見下表：序號溫度〔T〕相對濕度〔φ〕加熱器噴蒸管進排氣口1正常正常閥門閥門2正常偏高213正常偏低3214偏高正常125偏高偏高126偏高偏低1327偏低正常128偏低偏高微開微開9偏低偏低微開微開微關注：表中文字上角標表示操作挨次枯燥室操作的留意事項詳見多媒體課件枯燥缺陷及其預防枯燥缺陷的種類①初期開裂木材在窯干過程中發(fā)生的初期開裂有以下兩種狀況：初期開裂表裂是在弦切板的外弦面上沿木射線發(fā)生的縱向裂紋。端裂〔劈裂或縱裂〕多數是制材前原木的生長應力和干縮消滅的裂紋。②皺縮(塌陷)木材的皺縮 內部開裂皺縮(塌陷)是木材細胞不均勻收縮引起的不均勻凹陷。③內部開裂內部開裂是在木材內部沿木射線裂開，如蜂窩狀。④彎曲變形彎曲變形〔1〕橫彎〔2〕順彎〔3〕弓彎〔4〕翹曲而引起的。⑤變色下酸化而造成的變色。枯燥缺陷產生緣由及其工藝預防缺陷 產生緣由 解決方法名稱翹曲 1．隔條距離過大，或厚薄不全都；變形 2．隔條上下不在一條垂直線上；3．溫度過高、濕度太低、枯燥不均勻。表裂 1．枯燥溫度過高、濕度過低；材料內應力未準時消退；氣流不均，使室內溫度不均；風干材原有裂縫，未處理而致進展。

材料積存合理、隔條厚度全都；隔條上下放在一條垂