紅木干燥工藝說明【高頻真空紅木烘干設(shè)備】

 紅木家具是高檔純實(shí)木家具，它的各個(gè)零件都是以實(shí)木制作。隨著人們生活水平的提高和市場(chǎng)的擴(kuò)大，紅木家具生產(chǎn)已形成區(qū)域性產(chǎn)業(yè)，逐步走向了規(guī)?；l(fā)展。雖然許多紅木家具企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大了，紅木家具市場(chǎng)開始由國(guó)內(nèi)向海外擴(kuò)大，但紅木家具在生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用過程中的質(zhì)量問題也隨之而來。因此，紅木木材的干燥是解決紅木家具生產(chǎn)質(zhì)量的首要問題。
       記者從了解紅木家具生產(chǎn)的現(xiàn)狀出發(fā)，介紹了紅木木材干燥的難點(diǎn)、如何選擇紅木木材的干燥方法和設(shè)備，講述了干燥紅木木材保證質(zhì)量的正確操作工藝規(guī)程、幾種紅木木材的干燥基準(zhǔn)和幾種噴蒸處理工藝的技術(shù)要領(lǐng)。
一、紅木家具企業(yè)木材干燥現(xiàn)狀
　　   據(jù)作者了解，目前企業(yè)在干燥問題上，普遍存在以下問題：
　　   ⑴對(duì)干燥生產(chǎn)環(huán)節(jié)重視不夠。紅木家具大企業(yè)很少，目前國(guó)內(nèi)紅木家具的生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模和實(shí)木家具企業(yè)相比普遍較小，一般紅木家具企業(yè)年銷售量為幾百萬到幾千萬之間，很多小企業(yè)認(rèn)為干燥工序不如機(jī)械加工和雕刻工序重要。少數(shù)珍貴難干材在一些企業(yè)仍以自然風(fēng)干為主，輔以人工強(qiáng)制干燥，木材含水率干燥不到位，干燥材管理普遍重視不夠，很少有干燥材密閉倉庫。 
　　   ⑵干燥窯結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。企業(yè)自建的干燥窯較多，干燥窯殼體建造比較簡(jiǎn)單，不利于窯體的保溫、保濕，干燥質(zhì)量無法保證。
　　   ⑶干燥室內(nèi)有強(qiáng)制氣流循環(huán)，但多數(shù)氣流循環(huán)不夠合理。
　　   ⑷對(duì)干燥技術(shù)重視不夠，多數(shù)企業(yè)的干燥作業(yè)，操作簡(jiǎn)單、多僅憑工人操作經(jīng)驗(yàn)為主。或企業(yè)即使配有干燥窯，干燥人員也沒有經(jīng)過正規(guī)的技術(shù)培訓(xùn)，工人素質(zhì)較低，流動(dòng)性大。
　　   ⑸大多數(shù)都有自己的干燥車間。采用以蒸汽為熱源的供熱方式，也有不少采用燒燃木材廢料的熱水爐，但是干燥室檢測(cè)裝置比較簡(jiǎn)單，半自動(dòng)、全自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)用較少。購買國(guó)內(nèi)、國(guó)外先進(jìn)干燥設(shè)備的企業(yè)較少，中小型紅木家具企業(yè)，應(yīng)用熱風(fēng)爐干燥較多，不少企業(yè)木材干燥手段簡(jiǎn)單、原始。迫于市場(chǎng)壓力，近兩年新增蒸汽鍋爐采用“蒸汽烘干”的企業(yè)增多，但干燥室均為非專業(yè)設(shè)計(jì)，自己建造為主，設(shè)備性能差。
　　   總體上講，紅木家具企業(yè)由于發(fā)展快、規(guī)模大，而木材干燥技術(shù)整體相對(duì)落后、發(fā)展速度慢，干燥能力不足。不少企業(yè)干燥方法原始、使珍貴木材降等損耗嚴(yán)重，浪費(fèi)了木材資源。正如“2003年中國(guó)傳統(tǒng)家具企業(yè)家論壇”資料中所言：“北京地區(qū)紅木家具企業(yè)除少數(shù)企業(yè)有蒸汽烘干窯外，大部分企業(yè)使用土制烘干窯，配合水煮工藝。個(gè)別企業(yè)偷工減料，木材未經(jīng)干燥就制作家具”。由此可見紅木家具生產(chǎn)企業(yè)在干燥設(shè)備、管理、技術(shù)和人才培養(yǎng)方面比較缺乏。
二、紅木干燥難點(diǎn)分析
　　   1．材料因素：明式紅木家具最具時(shí)代特征的標(biāo)志。紅木家具是指用紫檀、黃花梨、紅酸枝、烏木、雞翅木等熱帶硬木樹種心材制作的家具。是中國(guó)人自明至今注重體現(xiàn)身份的家具材質(zhì)，推崇紅木歷經(jīng)百年而不衰，今天的仿古家具中仍在沿用。紅木木材材質(zhì)堅(jiān)硬（**篇已經(jīng)分析過了）。從干燥研究的角度來講，全是難干材，明時(shí)干燥紅木的方法是采用自然氣干，有的長(zhǎng)達(dá)兩至三年以上。紅木干燥自明代在技術(shù)上就存在難題。
　　   2．工藝因素：今天的紅木家具生產(chǎn)工藝仍沿襲傳統(tǒng)的技法。
       ⑴面板不拼寬：高檔仿古紅木家具門芯板、桌和幾等面板越寬越好，不能有拼縫。
       ⑵腿、邊框不拼厚度：高幾、平幾、沙發(fā)椅等腿材料不論斷面尺寸多大也不能拼方。
不使用積成材、膠合材料，部件組合不用膠，不用釘。由于工藝上不拼板，不拼方，是真正意義上的純實(shí)木家具。由于紅木家具題材廣泛，品種多，不同的零部件需要不同厚度規(guī)格的板方材，所以需要紅木鋸材的規(guī)格十分繁雜，面板厚度（16mm）較薄，但要寬度自然，薄壁雖然容易干燥，但容易變形；腿料厚度在50mm以上，有的零部件材料厚度甚至達(dá)到220mm，這些厚板和特厚板，即便普通的家具材料干燥周期也長(zhǎng)，干燥質(zhì)量也難控制，所以紅木更是難干燥。
　　   3．知識(shí)和信息缺乏：明清以來紅木家具用材、主要來源為東南亞、我國(guó)南方、西南地區(qū)。隨著我國(guó)對(duì)森林資源的保護(hù)，國(guó)家出臺(tái)了相關(guān)政策，紅木木材幾乎全靠進(jìn)口，紅木木材的來源已從這些傳統(tǒng)地區(qū)轉(zhuǎn)移至非洲，南美和太平洋等地區(qū)。木材樹種發(fā)生了變化，紅木加工企業(yè)由于缺少獲取資源信息渠道，不知道絕大多數(shù)進(jìn)口的紅木材種的材性、干燥特性和傳統(tǒng)原料之間的差異性，同時(shí)在這些方面和科研院所之間交流少，這種現(xiàn)象比較普遍。在干燥生產(chǎn)中帶有很大的盲目性。由于缺少科學(xué)知識(shí)，再加上對(duì)干燥技術(shù)的認(rèn)識(shí)和交流不足，也是造成紅木干燥難的一個(gè)重要原因。
　　   4．生產(chǎn)規(guī)模因素：由于紅木家具及制品的原料、質(zhì)感和生產(chǎn)工藝等因素，決定了紅木家具及制品的價(jià)格很高，普通消費(fèi)者難以購買，消費(fèi)市場(chǎng)受到很強(qiáng)的限制，因此生產(chǎn)規(guī)模比較小。紅木的樹種也很多，價(jià)格也很高，生產(chǎn)企業(yè)不敢囤積原料，每個(gè)樹種只能少量購買，不同規(guī)格的板方材難以進(jìn)行分類干燥，科學(xué)的干燥工藝執(zhí)行難。
　　   5．管理因素：很多企業(yè)紅木干燥窯體自建，設(shè)備自制，設(shè)備性能差，難以保證合理工藝的正確實(shí)施；人才不培養(yǎng)，操作缺少科學(xué)性。難以實(shí)現(xiàn)真正意義上的干燥。
三、紅木木材干燥方法和設(shè)備選擇
　　   綜上所述，紅木家具生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小，樹種多，厚度規(guī)格多，購買時(shí)批量少，要對(duì)不同樹種和不同厚度規(guī)模的木材分類干燥難度也十分大。針對(duì)這些情況企業(yè)要選擇好干燥方法和設(shè)備。作如下分析：
　　   1、干燥方法的選擇：干燥紅木的干燥方法很多，主要有常規(guī)干燥法，高頻真空干燥法及氣干常規(guī)聯(lián)合干燥法。
　　   ⑴常規(guī)干燥法：常規(guī)干燥法是以濕熱空氣為干燥介質(zhì)的對(duì)流加熱干燥方法，其結(jié)構(gòu)形式多，是木材加工企業(yè)中使用最多的一種干燥木材的方法。其供熱方式多（可分為常規(guī)蒸汽、熱水干燥和常規(guī)爐氣干燥）；裝材容積變化范圍很大（小的為幾個(gè)立方米,大的則為幾百立方米）,能滿足各種生產(chǎn)需求；干燥工藝易掌握和控制。如前一章節(jié)分析的情況，多數(shù)紅木制品生產(chǎn)企業(yè)年木材加工量不大、樹種雜、板材規(guī)格變化多,故選容積在15～25 m3左右的窯體，爐氣窯選擇端風(fēng)機(jī)式的，蒸汽和熱水窯選擇頂置風(fēng)機(jī)式的更好，小窯材堆內(nèi)氣流循環(huán)較均勻,溫、濕度差異小，既可滿足產(chǎn)量需要，也可以取得更好的干燥質(zhì)量。
　　   ⑵晨陽高頻真空干燥法：高頻真空干燥法在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用也相當(dāng)多。真空窯窯體是圓柱體金屬結(jié)構(gòu)，抗壓、密封性好。其干燥原理是利用罐體內(nèi)的真空度，降低水的沸點(diǎn)，加快木材內(nèi)水分移動(dòng)速度，從而提高干燥速度，縮短干燥時(shí)間。所以選擇真空干燥法時(shí)，干燥溫度低，可減少或避免木材出現(xiàn)內(nèi)裂、皺縮等干燥缺陷。真空干燥法比較適合干燥硬闊葉材厚板，它對(duì)滲透性好的闊葉材具有良好的干燥效果。山東晨陽干燥設(shè)備廠；400-668-0837
　　   ⑶氣干與常規(guī)聯(lián)合干燥：氣干即為大氣干燥，它干燥成本低，正確的氣干在木材高含水率干燥階段，不容易產(chǎn)生干燥質(zhì)量問題，干燥速度也是可以接受的，而在木材含水率低于纖維飽和點(diǎn)(FSP)時(shí)，干燥速度過于緩慢。如果將氣干后的半干材再用常規(guī)干燥法干燥，這樣可以使窯干時(shí)間顯著縮短。經(jīng)過氣干后的木材板面非常平整，不會(huì)產(chǎn)生表面硬化、蜂窩裂和皺縮等缺陷。氣干與常規(guī)聯(lián)合干燥還是提高木材干燥質(zhì)量、降低干燥成本比較有效的方法。氣干容易實(shí)施。氣干結(jié)束后再將木材裝入常規(guī)干燥窯內(nèi)，可大大提高工作效率，節(jié)省時(shí)間，降低費(fèi)用，取得較好的經(jīng)濟(jì)效益。
　　   2、根據(jù)干燥產(chǎn)量選擇合適的設(shè)備類型：市場(chǎng)上的干燥設(shè)備類型比較多，如常規(guī)干燥方法有蒸汽加熱式、熱風(fēng)加熱式、熱水加熱式等；其他干燥方法有高頻干燥、間歇真空干燥、高頻真空干燥等，常規(guī)干燥法以濕空氣為介質(zhì)，蒸汽加熱和熱水加熱式干燥窯裝材容積從幾個(gè)立方到200立方之間不等，熱風(fēng)加熱式裝材容積一般小于30立方；高頻和真空干燥裝材容積均很小，**的不超過20立方，設(shè)備價(jià)格高。企業(yè)可以根據(jù)自身特點(diǎn)和資金情況合理選擇不同類型的設(shè)備。
設(shè)備類型不同其特點(diǎn)也就不同，其操作工藝也不同，蒸汽和熱水干燥操作易控質(zhì)量，干燥成本低，適用范圍廣泛，熱風(fēng)干燥則次之。高頻真空設(shè)備干燥質(zhì)量好，速度快。紅木家具生產(chǎn)企業(yè)多數(shù)適合選擇單窯裝材容積不超過20m3的干燥窯型。選擇專業(yè)的干燥設(shè)備要結(jié)合干燥方式，如企業(yè)有工業(yè)鍋爐供氣，**蒸汽加熱式干燥窯，次之選擇熱水加熱式干燥窯，企業(yè)資金少，產(chǎn)量低可選爐氣加熱式干燥窯，企業(yè)資金實(shí)力雄厚，產(chǎn)品率高的企業(yè)可選擇高頻真空式干燥設(shè)備。
　　   3、選擇合理的干燥工藝基準(zhǔn)：常規(guī)和間歇真空干燥設(shè)備有的是以濕空氣為加熱介質(zhì)，高頻干燥設(shè)備是以電磁波為加熱介質(zhì)。要了解每種設(shè)備的特點(diǎn)制定合理的干燥生產(chǎn)工藝基準(zhǔn)，才是保證產(chǎn)品質(zhì)量的第二步。干燥工藝基準(zhǔn)的制定要結(jié)合具體樹種、厚度規(guī)格、設(shè)備類型等。還要反復(fù)研究結(jié)合本企業(yè)的實(shí)際情況。這些干燥設(shè)備并不是買回來簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單地一安裝就可以達(dá)到理想效果的。干燥效果是建立在實(shí)踐基礎(chǔ)上的而不是紙上談兵。
四、紅木常規(guī)干燥工藝的實(shí)施
　　   紅木常規(guī)干燥工藝包括設(shè)備檢查、制定干燥基準(zhǔn)、工藝操作和質(zhì)量檢測(cè)等階段。
　　   1、設(shè)備檢查就是在干燥窯裝材之前檢查設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況是否正常，窯體、門的密封性能、閥門和儀表等，及時(shí)更換測(cè)量溫濕度的易耗材料。
　　   2、制定科學(xué)的干燥基準(zhǔn)：干燥過程就是蒸發(fā)木材內(nèi)水分的過程，由于木材在不同的含水率階段表現(xiàn)的材性（如開裂、變形和應(yīng)力狀況）不同，因此要科學(xué)、合理地控制各個(gè)含水率階段的水分蒸發(fā)的強(qiáng)度，在保證干燥質(zhì)量的前提下，盡快提高木材干燥速度。實(shí)際上基準(zhǔn)就是控制窯內(nèi)濕空氣溫濕度變化的程序表。干燥基準(zhǔn)的類型很多，常用的基準(zhǔn)是含水率基準(zhǔn)，制定含水率基準(zhǔn)的方法也很多。以下是作者根據(jù)實(shí)踐制定并發(fā)表過的干燥基準(zhǔn)，供大家參考。

  
表 紅木常規(guī)窯干干燥基準(zhǔn)

                    
       3、制定嚴(yán)格的常規(guī)干燥操作工藝規(guī)程：干燥工藝包括木材的堆垛、干燥基準(zhǔn)的實(shí)施，調(diào)濕處理等。雖然很多資料中有介紹，但大部分管理人員和操作人員認(rèn)為木材干燥就是把木材中的水分降到所需要的含水率就行了，其實(shí)這只是淺顯的認(rèn)識(shí)，干燥的真正意圖還包括解決木材的應(yīng)力問題，也就是說包括減少木材彎曲變形、開裂等質(zhì)量問題。要保證干燥木材的質(zhì)量，除了要求操作人員有正確的態(tài)度和責(zé)任心，還要制定嚴(yán)格的操作規(guī)程，減少操作過程中的盲目性和隨意性，對(duì)干燥過程中出現(xiàn)的問題也要有具體的解決措施，只有這樣才能保證干燥木材的質(zhì)量。
　　   木材的堆垛要按照樹種和厚度來堆放，其規(guī)程要求同樹種同厚度的木材堆放在一起，有時(shí)候同一批材料比較少，窯內(nèi)空間堆放不滿，可將干燥材性相近的木材堆放在一起，如條紋烏木和烏木。有時(shí)候這種情況窯內(nèi)空間還堆放不滿，可將薄板堆放在距加熱器近的區(qū)域，厚板堆放在距加熱器遠(yuǎn)的區(qū)域。窯內(nèi)要有足夠的氣流通道，材堆內(nèi)每層木材之間要放一定厚度的隔條，上下層隔條要平行并在同一垂直線上，保證材堆內(nèi)部氣流通暢。只有窯內(nèi)所有區(qū)域氣流暢通，才能保證木材受熱均勻，才能保證干燥質(zhì)量。堆垛過程中要在材堆內(nèi)準(zhǔn)確放入木材含水率檢測(cè)探頭，測(cè)量探頭要安放在潮濕的木板上。如果有兩種以上厚度的木材，薄板上也要放置探頭。
　　   干燥基準(zhǔn)的實(shí)施過程包括木材預(yù)熱階段、干燥階段、中間處理、平衡處理和終了高濕處理等。其規(guī)程要求：
　　  （1）根據(jù)不同樹種和厚度確定預(yù)熱溫度，一般預(yù)熱起始溫度不超過45℃，多數(shù)低于40℃，預(yù)熱時(shí)一定要讓木材熱透才能進(jìn)入干燥階段，必要時(shí)可以噴蒸汽；
　　  （2）干燥階段：根據(jù)工藝基準(zhǔn)要求操作，保溫階段要防止溫度波動(dòng)，基準(zhǔn)階段調(diào)整時(shí)也要防止升溫過快；
　　  （3）中間處理：中間處理就是向窯內(nèi)噴蒸汽，調(diào)節(jié)窯內(nèi)空氣的濕度。干燥過程中要觀察和記錄木材水分變化的速度，操作人員應(yīng)進(jìn)入窯內(nèi)觀察木材表面是否發(fā)生開裂和變形情況，如過發(fā)生一定要進(jìn)行記錄并做好標(biāo)志，根據(jù)木材水分下降和木材表面發(fā)生的變化情況及時(shí)向窯內(nèi)噴入蒸汽，噴蒸汽要保證時(shí)間，但也不能過長(zhǎng)，一般為一厘米板厚2.0h，中間處理溫度和該基準(zhǔn)階段要求的一致，相對(duì)濕度比該階段平衡含水率高5～8%的相對(duì)濕度，中間處理的次數(shù)可根據(jù)需要及時(shí)進(jìn)行；
　　  （4）平衡處理：就是消除窯內(nèi)不同材堆之間含水率的差異，保證出窯時(shí)所有木材含水率都達(dá)到要求。干燥到后期就能發(fā)現(xiàn)多數(shù)探頭含水率高，少數(shù)已經(jīng)達(dá)到了要求，為了讓窯內(nèi)木材都能合格出窯，必須進(jìn)行平衡處理，平衡處理溫度與最終基準(zhǔn)要求一致，相對(duì)濕度要求比終含水率低2%的平衡含水率的相對(duì)濕度，時(shí)間是直至各探頭終含水率均勻?yàn)橹梗?br /> 　　  （5）終了高濕處理：就是消除木材厚度上內(nèi)外不均勻。高濕處理溫度等于基準(zhǔn)最后階段溫度，相對(duì)濕度比終含水率高4%的平衡含水率的相對(duì)濕度。
　　  （6）冷卻出窯：干燥后期的溫度較高，為防止熱的木材出窯時(shí)會(huì)產(chǎn)生爆裂，必須將木材冷卻后才能出窯。
五、提高紅木干燥質(zhì)量的措施
　　   隨著中國(guó)傳統(tǒng)紅木家具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，優(yōu)質(zhì)紅木木材資源日益減少，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，在干燥工藝環(huán)節(jié)上應(yīng)該采取措施，提高干燥質(zhì)量，以提高木材利用率。
　　   1．針對(duì)紅木內(nèi)含物多，采用水煮再干燥技術(shù)來提高.干燥質(zhì)量。紅木木材內(nèi)有很多水溶性內(nèi)含物阻礙了干燥過程中木材內(nèi)水分的移動(dòng)，增加了干燥難度，不僅延長(zhǎng)了干燥時(shí)間還影響了干燥質(zhì)量。水煮后可以將水溶性內(nèi)含物減少，增加了木材內(nèi)水分移動(dòng)的通道，提高水分移動(dòng)的速度，使干燥變得相對(duì)容易一些，從而能達(dá)到提高干燥質(zhì)量的目的。
　　   2．加強(qiáng)紅木氣干加常規(guī)干燥工藝和技術(shù)的研究，不僅能達(dá)到低碳生產(chǎn)的要求，同時(shí)也能提高常規(guī)干燥質(zhì)量。
　　   3．大型的紅木加工企業(yè)要積極主動(dòng)和高校、科研單位聯(lián)合，進(jìn)行操作人員和管理人員的技術(shù)培養(yǎng)，制定一些針對(duì)企業(yè)實(shí)際情況的干燥工藝技術(shù)以提高干燥質(zhì)量。
　　   4．在原料進(jìn)口集散地構(gòu)建木材干燥中心，對(duì)板方材集中干燥，小型企業(yè)可以省略干燥生產(chǎn)工序直接購買干板材，對(duì)已形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)的紅木地區(qū)，也可以采取同樣的方法。批量集中干燥也可提高干燥質(zhì)量。
　　   5．對(duì)彎曲零件材和大斷面尺寸材，應(yīng)按樣板加工成毛坯后蒸煮，再進(jìn)行零件材干燥，薄板材堆墊條間距300mm，堆好后要用包裝軋帶捆扎?？梢蕴岣吒稍镔|(zhì)量。
　　   6．統(tǒng)籌兼顧協(xié)調(diào)發(fā)展。紅木企業(yè)現(xiàn)代干燥車間的建立和改造，要注意室型大小的搭配，常規(guī)干燥和特種干燥的結(jié)合，以適應(yīng)規(guī)格材尺寸繁多的行業(yè)特點(diǎn)。
六、總結(jié)
　　   紅木內(nèi)含物多，木材中的水分通道不暢，水分移動(dòng)非常緩慢，是難干的闊葉材，生產(chǎn)規(guī)模小，木材尺寸規(guī)格多，不能分類干燥，增加了干燥難度。斷面尺寸大的零件，紅木的表層與稍下部的內(nèi)層含水率相差很大，含水率應(yīng)力大，薄板因徑弦向差異大，附加應(yīng)力大，都易產(chǎn)生干燥缺陷。所以紅木難干燥的因素是多方面的。
　　   總之，企業(yè)對(duì)紅木干燥生產(chǎn)要有科學(xué)的態(tài)度和認(rèn)識(shí)，只有合理選擇干燥方法、設(shè)備和裝材容積的配置，制定科學(xué)的干燥工藝才是保證紅木干燥質(zhì)量的關(guān)鍵。

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