【知識】木材干燥理論

    1、什么叫木材干燥？

    木材中含有一定數(shù)量的水分。木材中水分的多少隨著樹種、樹齡和砍伐季節(jié)而異。為了保證木材與木制品的質(zhì)量和延長使用壽命，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧┦鼓静闹械乃郑ê剩┙档偷揭欢ǖ某潭取Ｒ档湍静牡暮?，須提高木材的溫度，使木材中的水分蒸發(fā)和向外移動，在一定流動速度的空氣中，使水分迅速地離開木材，達到干燥的目的。為了保證被干木材的質(zhì)量，還必須控制干燥介質(zhì)（如目前通常采用的濕空氣）的濕度，以獲得快速高質(zhì)量地干燥木材的效果，這個過程叫做木材干燥。由于上述方法是利用對流傳熱方式，從木材的外部外熱干燥的方法，所以，又稱為對流干燥。概括地說木材干燥就是水分以蒸發(fā)或汽化的方式由木材中排出的過程。

    2、木材干燥的意義有哪些？

    木材具有較小的密度和較大的強度（品質(zhì)系數(shù)較高），耐酸堿腐蝕，絕緣性能較好，易于切削，紋理和色澤美麗等優(yōu)良性質(zhì)。在建筑、機械、車輛、船舶、紡織、農(nóng)具、家具、樂器、航空等國民經(jīng)濟的各部分都需要使用大量的木材。但是，用未經(jīng)干燥的木材制成的產(chǎn)品不能保證質(zhì)量的，所以必須對木材進行干燥處理。

    木材經(jīng)過干燥處理以后，可以取得以下幾方面的效果。

    a、提高木材和木制品使用的穩(wěn)定性。木材長期暴露在空氣中會發(fā)生濕脹和干縮現(xiàn)象，而木材的不均勻的濕脹干縮，往往會引起木材開裂和變形，影響使用，造成浪費。若用濕的木材或沒有干燥好的木材制造產(chǎn)品（如門窗、地板、家具等）時，剛剛做好時好像不錯，可是經(jīng)過一段時間后，隨著木材的變干就會發(fā)生門框歪斜、地板翹曲、接榫松脫或板面開裂等現(xiàn)象，造成很大的損失。生產(chǎn)單位若在使用前，將木材干燥到使用要求的含水率，就可以保證木制品結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，使之外形美觀、經(jīng)久耐用。

    b、提高木材和木制零件的強度，當(dāng)木材含水率低于纖維和飽和點時，木材的強度將隨著木材含水率的降低而提高。經(jīng)過干燥后的木材，可以改善切削加工條件，提高木結(jié)構(gòu)零件的強度、膠接強度與木制品的表面裝飾質(zhì)量。木材的導(dǎo)熱性質(zhì)與導(dǎo)電性質(zhì)是隨著它的含水率的改變而改變的，要提高木材的保溫性與絕緣性，也需要用降低含水率的辦法來減小導(dǎo)熱性與導(dǎo)電性。

    c、預(yù)防木材的貶質(zhì)和腐朽。濕木材如果長時間堆放在露天空氣中，若不采取適當(dāng)?shù)拇胧?，往往會發(fā)生腐朽或遭蟲害。當(dāng)木材含水率降低到20%以下時，可大大減少菌類和害蟲的侵害與破壞。所以，一般在生產(chǎn)單位，把木材干燥到含水率8-15%左右。這樣不僅保證了木材的固有性質(zhì)和強度，而且也提高了木材的抗腐蝕能力；

    d、減輕木材的重量。新砍伐的木材，其含水量甚至超過了本身的重量，經(jīng)過短期存放、自然干燥后，它的含水量仍然很高。木材經(jīng)過室干后，其重量可減輕約30-50%，有利于提高車輛的運載能力。

    總之，經(jīng)過干燥的木材，可以保證木材制品的質(zhì)量，改善木材的使用性能，延長使用年限，從而節(jié)約了木材。多年來的實踐證明，木材干燥在生產(chǎn)上是不可缺少的過程，在科學(xué)上已成為專門的學(xué)科。

    3、木材干燥的基本原則是什么？

    木材干燥的基本原則是在保證干燥質(zhì)量的前提下提高干燥速度，節(jié)約能源消耗，降低干燥費用。干燥質(zhì)量是指：必須使被干木材的含水率及干燥均勻度能滿足加工工藝的要求；還必須保持木材的完整性、不發(fā)生工藝規(guī)范所不容許的缺陷，不削弱木材及其制品所應(yīng)有的性質(zhì)。干燥速度是指：在單位時間內(nèi)木材含水率降低的程度。干燥速度越快（或干燥周期越短），所需要的干燥設(shè)備與投資越少，生產(chǎn)率也就越高，干燥費用越少。

    生產(chǎn)上選用干燥設(shè)備時，應(yīng)根據(jù)被干木材的樹種、規(guī)格、數(shù)量、用途和生產(chǎn)單位的現(xiàn)實條件等。對于現(xiàn)代化木材干燥室要求在工藝上能保證干燥介質(zhì)的溫度、濕度和氣流速度、堆裝的被干成材所受到的外部條件基本相同，以達到均勻干燥的目的，在操作上要安全可靠、控制靈活、工人的勞動強度小。設(shè)備投資少、占地小、見效快，節(jié)約能源，同時還應(yīng)盡可能地減少對周圍環(huán)境的污染。

    4、木材干燥的基本原理是什么？

    木材中的水分主要有自由水和吸著水兩種。存在于由細胞腔組成的大毛細管系統(tǒng)內(nèi)的水分叫做自由水，它的增減只影響木材的重量，而不影響木材的性質(zhì)；存在于細胞壁組成的微毛細管系統(tǒng)內(nèi)的水分叫做吸著水，它的變化，不僅能使木材產(chǎn)生收縮和膨脹，而且也將影響木材的其他物理力學(xué)性質(zhì)。

    木材干燥就是要排除木材中的自由水和吸著水，以適應(yīng)不同的用途和質(zhì)量要求。干燥木材的方法雖然有多種，但基本原理是共同的，即利用沿木材厚度上的含水率梯度，以及在加熱后形成的內(nèi)部大、外部小的水蒸汽分壓力差，促使水分以液態(tài)和汽態(tài)兩種形式連續(xù)地由內(nèi)部向外部移動，并通過木材表面向外界蒸發(fā)；內(nèi)部的水分移動強度應(yīng)與表面的水分蒸發(fā)強度協(xié)調(diào)一致，使木材由表及里均衡地變干。

    傳統(tǒng)的蒸汽干燥室，它的干燥過程是：先使高溫度（100℃以下）和高溫度（飽和或接近飽和）的濕空氣在循環(huán)流動中不斷地穿過材堆，對木材預(yù)熱。當(dāng)木材及其水分被加熱到一定程度后，按干燥基準(zhǔn)的規(guī)定，降低介質(zhì)的溫度和相對濕度，迫使木材中的水分從表面蒸發(fā)，這是干燥開始。然后按照干燥基準(zhǔn)規(guī)定的程序，逐步提高介質(zhì)的溫度及降低相對濕度，使木材中水分的蒸發(fā)面逐漸移向內(nèi)部，直到干燥結(jié)束。在干燥過程中，應(yīng)能消除或減輕內(nèi)應(yīng)力、開裂和變形，不降低木材的物理力學(xué)性質(zhì)，以保證干燥質(zhì)量。

    ——天潤國際木業(yè)資訊部 2014/09/06

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