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木材干燥,应该干燥到什么程度?

发布时间:2017-06-02 10:34      浏览量:0      来源:工业除湿机

木材置于一定的环境下,在足够长的时间后,其含水率会趋于一个平衡值,称为该环境的平衡含水率。当木材含水率高于环境的平衡含水率时,木材会排湿收缩,反之会吸湿膨胀。例如,广州地区年平均的平衡含水率为15.1%,北京地区却为11.4%。干燥到11%的木材用于北京是合适的,可用于广州将会吸湿膨胀,产生变形。所以说,木材干燥要适当,并非越干越好。不同地区、不同用途,对木材含水率的要求也是不一样的,要视具体终端销售地区或使用地区的平衡含水率而定,以有效性地烘干木材。


木材中含有一定数量的水分。木材中水分的多少随着树种、树龄和砍伐季节而异。为了保证木材与木制品的质量和延长使用寿命,必须采取适当的措施使木材中的水分(含水率)降低到一定的程度。要降低木材的含水率,须提高木材的温度,使木材中的水分蒸发和向外移动,在一定流动速度的空气中 ,使水分迅速地离开木材,达到干燥的目的。为了保证被干燥木材的质量,还必须控制干燥介质(如目前通常采用的湿空气)的湿度,以获得快速高质量地干燥木材的效果,这个过程叫做木材干燥。由于上述方法是利用对流传热方式,从木材的外部干燥的方法,所以,又称为对流干燥。概括地说木材干燥就是水分以蒸发或汽化的方式由木材中排出的过程。


常规干燥是以常压湿空气作干燥介质,以蒸汽、热水、炉气或热油作热媒,间接加热空气,空气以对流方式加热木材达到干燥目的的方法。常规干燥中又以蒸汽为热媒的干燥室居多数,一般简称蒸汽干燥。

高温干燥与常规干燥的区别是干燥介质温度较高。其干燥介质可以是湿空气,也可能是过热蒸汽。高温干燥的优点是干燥速度快、尺寸稳定性好、周期短,但高温干燥易产生干燥缺陷,材色变深,表面硬化,不易加工。

除湿干燥和常规干燥一样,也是以常压湿空气作干燥介质,空气对流加热木材。其具有节能、干燥质量好、不污染环境等优点,但除湿干燥通常温度低、干燥周期长,依靠电加热,电耗高,因而影响了它的推广应用。

太阳能干燥是利用太阳辐射的热能加热空气,利用热空气在集热器与材堆间循环来干燥木材。太阳能干燥一般有温室型和集热器型两种,前者将集热器与干燥室做成一体,后者将集热器与干燥室分开布置。集热器型的太阳能干燥室布置灵活,集热器面积可以很大,相应的干燥室容量也较温室型大。太阳能虽然是清洁的廉价能源,但它是受气候影响大的间歇能源,干燥周期长,单位材积的投资较大,故太阳能的推广受限。

真空干燥是木材在大气压的条件下实施干燥,其干燥介质可以是湿空气,但多数是过热蒸汽。真空干燥时,木材内外的水蒸气压差增大,加快了木材内水分迁移速度,故其干燥速度明显高于常规干燥,通常比常规干燥快3-7倍。同时由于真空状态下水的沸点低,它可在不高的干燥温度下达到较高的干燥速率、干燥周期短、干燥质量好,特别适用于干燥厚的硬阔叶材。由于真空干燥系统复杂、投资大、电耗高,同时真空干燥容量一般比较小,否则难于维持真空度。

高频干燥和微波干燥都是以湿木材作电介质,在交变电磁场的作用下使木材中的水分子高速频繁的转动,水分子之间发生摩擦而生热,使木材从内到外同时加热干燥。这两种干燥方法的特点是干燥速度快,木材内温度场均匀,残余应力小,干燥质量较好。高频与微波干燥的区别是前者的频率低、波长较长,对木材的穿透深度较深,适于干燥大断面的厚木材。微波干燥的频率比高频更高(又称超高频)但波长较短,其干燥效率比高频快,但木材的穿透深度不及高频干燥。

高频、微波干燥的优点是干燥速度很快,通常比常规干燥快几十倍甚至上百倍,其次是木材内温度均匀、干燥应力小、质量好。但这两种干燥方法的缺点是投资大、电耗高,同时若功率选择不同,功率过大或干燥工艺控制不当,易产生内裂和炭化。另外,微波干燥对厚度较大或者含水率较高的木材干燥不理想。

由于微波、高频干燥在解决大断面髓心方材的干燥时有突出的优点,而且微波与高频干燥设备已较完善,干燥工艺已逐渐成熟,它的工业应用与真空干燥比例差不多,而且通常是真空——微波、真空——高频联合干燥。

烟气干燥是常规炉气干燥的初级阶段,一般是指土法建造的小型干燥室。优点是投资少、干燥成本低。它的主要缺点是烟尘对环境的污染严重,易发生火灾,且干燥质量不易保证,极易造成损失。

除此之外,还有在红木产业中引起广泛争议的蜡煮工艺。准确来说,蜡煮工艺属于干燥工艺却又不完全是干燥工艺,它是木材干燥处理中稳定木性、防止开裂的一项工艺技术。不是每种木材都需要煮石蜡,石蜡的槽子不同,可以起到木材的干燥,但因为干燥的木材厚度、密度不同,所需要的槽子又不相同,所以在使用过程中的成本可能又会高一些。它目前在实木领域内的应用很少,因为技术难度相对高,仍在不断改良中。


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