家具木材干燥基础知识讲解

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家具木材干燥基础知识
木材干燥
新鲜木材含有大量的水分,在特定的环境下水分会不断蒸发。

水分的自然蒸发会导致木材出现干缩、开裂、弯曲变形、霉变等缺陷,严重影响木材制品的品质,因此木材在制成各类木制品之前必须进行强制(受控制)干燥处理。

木材干燥设备-烘炉?
木材干燥设备要实现对木材的强制干燥,必须具备三个基本功能:加热、调湿和通风。

加热功能不言而喻;调湿(喷蒸汽或雾华水)用于保障干燥某些阶段所需的高湿度环境,防止木材开裂、变形等;通风设备必须保证湿热空气均匀地穿过材堆的各个部位,使干燥后的木材含水率均匀。

木材含水率是木材干燥最重要的参数之一,科学的干燥工艺是围绕木材含水率制定的。

木材含水率较高时,必须采用较低的温度和较高的湿度;木材含水率在30%左右是关键时期,干燥必须平缓进行;不同材堆的木材含水率差异较大时,必须进行均衡处理......。

含水率(w%)=(含水木材之重量-干木材之重量)/(干木材之重量)x100%=0.76/3.4x100%=22.3%
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(EMC)。

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15.1%,北京地区年平均含水率为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。

真空干燥窑
把木材堆放在密闭的容器内,在低于大气压力的条件下进行干燥的方法称为木材真空干燥。

其特点是木材可在较低的温度下获得较快的干燥速度。

一些常规窑干中易开裂,皱缩的木材、较难干燥的厚锯材,采用真空干燥法干燥周期明显缩短,提高干燥质量。

木材干燥窑自动控制系统真空干燥窑体
主要特点:
◆由于是在真空下干燥,在较低温度下有较高速率,比一般干燥设备速度提高2倍,能源热利用率高,特别
适合热敏性物料和易氧化物料的干燥。

◆封闭干燥,产品无漏损,不污染,适合强烈刺激,有毒害性物料的干燥。

◆物料在转动中混合干燥,可以将物料干燥至很低的含水量(小于等于0.5%),且均匀性好,适合不同物料要求。

◆设备结构紧凑,占地面积小,操作简便,减轻劳动强度,节省劳力。

◆用户可选用无极调速(1~10转/分)和有级调速(额定转速6~10转/分),便于调整干燥能力和适应不同的要求。

常规蒸汽干燥窑
热风干燥窑
木材热风干燥,是一种利用热风气体对流从而对木材起干燥作用的技术。

即被干木料按一定要求垛成具有水平气道或竖直气道的材堆,置于干燥窑内。

干燥介质(热风气体)在窑内有规律地流,先通过加热器吸收热量后,以一定的流速穿过材堆,将热量传给木材,并把木材中蒸发的水份带走,然后由进/排气道排出部分废气,同时吸入一些新鲜空气补充,使相对湿度维持在一定的水平。

如此周而复始地进行热、湿交换,使木材变干。

本热风窑为一种间接加温的专利产品,提供干净热风,用于食品、化工、中西药品、农副产品、茶叶、烟叶、木材、饲料、烤漆等需要热风干燥的地方,用途广泛。

热风窑以废木料、树柴、植物桔杆等等为燃料,成本低廉。

独特的设计利用排烟余热提供热水或开水。

根据木材干燥需要蒸汽喷湿的特殊要求,能把热水或开水引入炉内加热成饱和蒸汽,再受高温热风加热成过热蒸汽,随热风送入干燥室以大幅度提高环境的湿度。

主要组成:
热风加热木材干燥窑控制系统热风炉体安装
主要特点:
本热风窑的特点是采用多回程技术。

与国内多种最新专利技术比较,热风流阻小,换热效率高,热风升温快,最高温度可170~180℃。

在烟窗仅仅两米高的时候,炉膛下方为微负压,烟火不会外冒,炉膛中间为常压,炉膛上方为微正压。

上方为对流换热主要部件,有利于增加换热效率。

而且炉膛上、中、下温度均衡,整个炉膛受热均匀,加上布置合理,允许同时热胀冷缩,不容易开裂,不容易局部高温烧坏,使用寿命长。

室干法:
木材在建筑结构(如砖混凝土结构或钢筋混凝土结构)或金属结构的干燥室内,人工控制和调节干燥介质(空气、过热蒸汽等)的温度、湿度和气流循环速度,利用对流等传热传湿的作用,对木材进行干燥的方法,叫做室干法。

利用干燥室对木材进行干燥处理是人工干燥的最基本的形式,也是目前国内外木材加工工业中应用最普遍的干燥木材的方法。

这种干燥方法具有以下特点:
(1)需要建造干燥室或较大的金属结构设备,但占地面积比气干场地少。

(2)必须配置供热和供电的设备。

(3)干燥木材的生产周期短,容易保证木材加工全过程的连续性。

(4)木村的干燥程度不受自然条件、地区、季节和树种的限制,可根据要求获得任何程度的最终含水率。

(5)具有较成熟的干燥理论和工艺技术,能保证干燥质量。

(6)干燥设备的结构并不太复杂,使用安全可靠,不管那种类型的木材干燥室,只要按设计要求建造和定期维修保养,一般均可使用15年以上
木材干燥的意义有哪些?
木材经过干燥处理以后,可以取得以下几方面的效果。

(1)提高木材和木制品使用的稳定性。

木材长期暴露在空气中会发生湿胀和干缩现象,而木材的不均匀的湿胀干缩,往往会引起木材开裂和变形,影响使用,造成浪费。

若用湿的木材或没有干燥好的木材制造产品(如门窗、地板、家具等)时,刚刚做好时好像不错,可是经过一段时间后,随着木材的变干就会发生门框歪斜、地板翘曲、接榫松脱或板面开裂等现象,造成很大的损失。

生产单位若在使用前,将木材干燥到使用要求的含水率,就可以保证木制品结构的稳定性,使之外形美观、经久耐用。

(2)提高木材和木制零件的强度,当木材含水率低于纤维和饱和点时,木材的强度将随着木材含水率的降低而提高。

经过干燥后的木材,可以改善切削加工条件,提高木结构零件的强度、胶接强度与木制品的表面装饰质量。

木材的导热性质与导电性质是随着它的含水率的改变而改变的,要提高木材的保温性与绝缘性,也需要用降低含水率的办法来减小导热性与导电性。

(3)预防木材的贬质和腐朽。

湿木材如果长时间堆放在露天空气中,若不采取适当的措施,往往会发生腐朽或遭虫害。

当木材含水率降低到20%以下时,可大大减少菌类和害虫的侵害与破坏。

所以,一般在生产单位,把木材干燥到含水率8-15%左右。

这样不仅保证了木材的固有性质和强度,而且也提高了木材的抗腐蚀能力。

(4)减轻木材的重量。

新砍伐的木材,其含水量甚至超过了本身的重量,经过短期存放、自然干燥后,它的含水量仍然很高。

木材经过室干后,其重量可减轻约30-50%,有利于提高车辆的运载能力。

总之,经过干燥的木材,可以保证木材制品的质量,改善木材的使用性能,延长使用年限,从而节约了木材。

多年来的实践证明,木材干燥在生产上是不可缺少的过程,在科学上已成为专门的学科
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着水两种。

存在于由细胞腔组成的大毛细管系统内的水分叫做自由水,它的增减只影响木材的重量,而不影响木材的性质;存在于细胞壁组成的微毛细管系统内的水分叫做吸着水,它的变化,不仅能使木材产生收缩和膨胀,而且也将影响木材的其他物理力学性质。

木材干燥就是要排除木材中的自由水和吸着水,以适应不同的用途和质量要求。

干燥木材的方法虽然有多种,但基本原理是共同的,即利用沿木材厚度上的含水率梯度,以及在加热后形成的内部大、外部小的水蒸汽分压力差,促使水分以液态和汽态两种形式连续地由内部向外部移动,并通过木材表面向外界蒸发;内部的水分移动强度应与表面的水分蒸发强度协调一致,使木材由表及里均衡地变干。

传统的蒸汽干燥室,它的干燥过程是:先使高温度(100℃以下)和高温度(饱和或接近饱和)的湿空气在循环流动中不断地穿过材堆,对木材预热。

当木材及其水分被加热到一定程度后,按干燥基准的规定,降低介质的温度和相对湿度,迫使木材中的水分从表面蒸发,这是干燥开始。

然后按照干燥基准规定的程序,逐步提高介质的温度及降低相对湿度,使木材中水分的蒸发面逐渐移向内部,直到干燥结束。

在干燥过程中,应能消除或减轻内应力、开裂和变形,不降低木材的物理力学性质,以保证干燥质量。

什么叫木材的含水率?
木材中水分的含量,叫做含水率,或称含水量。

用水分的重量对木材的重量之比的百分率(%)表示。

木材的含水率有二种表示方式:
第一种叫绝对含水率,或称含水率。

用全干木材的重量作为计算基础,用字母W表示,其计算公式为:
如用符号表示,计算公式是:
第二种叫相对含水率,是用湿材重量作为计算基础的,用符号W0表示,计算公式为:
在木材干燥生产中,广泛采用的是绝对含水率(简称含水率)
什么叫自由水?什么叫吸着水?
木材中的毛细管系统有两大类,即大细管系统和微毛细管系统。

木材中的水分就存在于这些毛细管系统之中。

由细胞腔组成的大毛细管系统,对水分的束缚力很小以至无束缚力,水分能够从大毛细管系统的断面自由地蒸发出去。

因此,把存在于大毛细管系统内的水分,叫做自由水。

自由水的增减,只能影响木材的重量、保存和燃烧能力,而不影响木材的性质。

由互相通连的细胞壁构成的微毛细管系统,对水分有程度不同的束缚力,若要使微毛细管系统内的水分向空中蒸发,必须把空气的湿度降低到一定的程度;或者在加热条件下加速水分的运动,才能克服微毛细管的束缚力,向空气中蒸发。

同时,微毛细管系统不但在一定的条件下向空气中蒸发水分,而且也能够吸收空气中的水分。

因此,把存在于微毛细管系统内的水分,叫做吸着水。

吸着水的增减变化,不仅使木材发生膨胀和收缩,而且也影响到木材的其它物理力学性质。

另外,木材中还有一种化合水,它存在于木材的化学成分中。

化合水的数理很小,只有在化学加工时,才有意义。

什么叫木材的纤维包和点?
前面已讲到,吸着水存在于细胞壁内,而细胞壁能容纳水分的空间是有限的,也就是说吸着水的数量有一定限度。

在大气条件下,当自由水已蒸发干净,而吸着水还保持着最高量时的木材含水率,叫做"纤维饱和点",亦称"吸湿极限",用W纤表示。

木材的纤维饱和点随树种与温度而异。

就多种木材来说,在空气温度为20℃湿度为100%时。

纤维饱和点的含水率W纤的平均值为30%,变异范围为23-33%。

纤维饱和点,随着温度的升高而变小。

表3-3是木材在被水蒸汽饱和的空气内,纤维饱和点的变化情况。

从表3-3中可以看出,随着温度的升高,木材从饱和空气中吸湿的能力将降低。

木材的纤维饱和点这个概念,在干燥工艺中经常用到,应当记住。

当木材的含水率在纤维饱和以上时(W纤>30%),木材不产生干缩;当木材含水率在纤维饱和点以下时(W纤<30%),其干缩趋势呈直线变化,即从含水率30%降低时,每减少1%,而相应的干缩系数的数值是不变的,只是随着树种及弦、径向的不同而稍有差异。

另外,木材的纤维饱主和点与其导电性有关。

全干木材是良好的绝缘体。

湿木材是半导体。

当含水率由0%增加到30%左右时,木材的比电导加大达10万倍以上;含水率从30%增大到最高限度时,比电导的加大不过4倍。

什么叫木材的平衡含水率?
放置在大气中的湿木材,它的含水率将随着时间的延续而逐渐降低。

当木材中的水分与大气中的水分不再进行交换而达到平衡状态,即水分处于静止状态时,木材的含水率即是该温度、湿度条件下的平衡含水率,以W衡表示。

平衡含水率随着木材所处的空气状态的不同而变化。

当空气的相对湿度升高时,平衡含水率也升高;空气的相对湿度降低时,平衡含水率也降低;与上述情况相反,当空气温度升高时,将使平衡含水率降低。

这就是说,随着温度的升高,木材的吸湿性将会降低。

木材在由湿变干和由干变湿的过程中,在一定的空气状态下都逐渐地趋向于平衡含水率。

在一般的情况下,由湿变干的含水率常常稍大于由干变湿的含水率。

这是由于木材的微毛细管系统内的空隙,已有一部分被渗透进来的空气所占据,而防碍了木材对水分吸收的缘故。

这个现象叫做吸湿滞后或吸收滞后,用ΔW表示。

图3-2 木材平衡含水率图
单板、木屑、刨花等细小木料的吸收滞后的数值极小,可以忽略不计。

气干材的吸收滞后的数值不大,实际生产上可以不计。

室干成材的吸收滞后数值较大。

干燥期间介质的温度越高,成材的吸收滞后越大。

吸收滞后数值的变异范围在1-5%,平均值为2.5%。

各种空气状态下的木材平衡含水率可在图3-2中查得。

木材平衡含水率,在实际生产上有一定的意义。

某地区的木材在干燥时,一定要达到该地区的木材平衡含水率范围。

否则,将会影响木材制品的质量。

为什么木材各个方向的干缩程度不一样?
木材是各向异性的,其干缩情况也比较复杂。

干缩情况不但随树种而不同,就是同一块木材,纵向、弦向、径向的干缩也不一样,纵向干缩极小,弦向干缩最大,径向干缩约为弦向干缩的1/3-1/2。

木材是由许许多多的长细胞组成的。

在纤维的饱和点以下,当吸着水减小时,木材细胞长度上的干缩不如截面的变细来的得大,所以纵向干缩极小。

弦向干缩大于径向干缩的原因是:
(1)木射线细胞在径向上是它的长度,在弦向上是它的端面,而木射线的横向干缩较纵向干缩大;
(2)木射线沿径向排列,牵制着其它纵行细胞的收缩,而弦向上就不受这种牵制作用;
(3)有些细胞在干缩时,弦向受到压力而径向却微有伸长;
(4)木材径而细胞壁上的纹孔大而多,细胞壁的含量少,也就干缩小;而木材弦面细胞壁的纹孔小而少,细胞壁的含量多,也就干缩大。

由于木材在各个方向上的干缩不同,在使用木材时应引起重视,纵向干缩(沿着纤维方向的干缩)极小,在工业生产上不考虑留有干燥余量;由于一般成材大多都是弦面板,配料时必须留有足够的干缩余量。

在干燥过程中,由于木材在径向与弦向的干缩率不同,在同一含水率阶段二者的差别越大,木材发生干裂的可能性也越大。

若径向与弦向的干缩率差别在干燥初期就比较大,木材将会发生表裂,在干燥中期与后期二者的差别还比较大时,木材将易于产生内裂。

为避免上述现象的发生,在干燥工艺上就必须采取喷蒸处理(预热处理、中间处理、后期处理)的措施。

干燥过程中产生干燥缺陷的原因是什么?
在木材干燥过程中会产生各种缺陷,这些缺陷大多数是能够防止或减轻的。

变形大体上是由树种、材料等级等因素而决定的;塌陷容易发生在某些树种靠近髓心的径向材上;开裂在干燥初期出现的是端面开裂和表面开裂,干燥后期发生内部开裂。

表4-1列出了干燥过程中容易产生的各种缺陷。

(1)初期开裂:干燥初期的开裂有两种,即端面开裂和表面开裂。

端面开裂多数是制材前原木的生长应力和干缩出现的裂纹。

当干燥条件恶劣时会发生的新的端裂,而且使原来的裂纹进一步扩展。

表面开裂会从木材端面延伸到内部。

厚度2厘米以下的板发生干燥初期的表面开裂较厉害,厚度1厘米以下的板材几乎没有。

表面开裂的原因是因为表层干燥后要收缩,但受到了内部的约束。

与其有关的因子是木材的干燥条件、干缩率、水分移动的难易程度以及材料抵抗变形的能力等。

在同一干燥条件下,木材的密度越大,越容易产生开裂;弦向材宽度方向的干缩量约是径向材的2倍,所以弦向材容易发生表面开裂。

干燥温度和表面开裂关系密切。

在0-5℃的低温时容易发生开裂,其主要原因是温度低、水分扩散系数小、含水率梯度大。

所以冬季自然干燥时,应尽量避免将易开裂的木材暴露在强烈的北风中。

温度在50℃以上干燥木时,也容易发生表面开裂。

对容易发生细胞塌陷的树种,用60-75℃进行缓慢干燥,若干湿球温度差急剧增大,容易发生表面开裂。

在一定的温度条件下,对细胞塌陷小,但容易开裂的木材干燥时,温度高,容易开裂。

因此就该选择适合的干燥条件,防止木材发生初期开裂。

(2)塌陷:所谓塌陷主要指因细胞的极端变形使木材出现了异常变形,它是由于细胞腔产生了因水分的变化引起的拉力与压应力的原因。

一般含水率高的木材,干燥初期若温度过高时容易发生塌陷。

根据树种不同,塌陷集中的部分会出现板面的凸凹不平现象。

为了避免产生这种缺陷,对于塌陷大的树种,可经过一段时间的气干或用低温进行干燥。

(3)内部开裂:干燥厚度1厘米以下的薄板或用气干的方法,几乎不会发生内部开裂。

内部开裂是表面开裂向内发展之后,表面开裂闭合而形成的,也有表面没有裂纹只在内部发生开裂的情况。

弦向材的内裂发生在干燥末期,是因为内层沿宽度方向收缩比表面大的原因。

内部开裂与干燥温度的关系很大。

一般干燥初期温度较低(50℃左右),表层细胞发生塌陷困难。

但是,木材内层在含水率高的状态下长期受热,随着干燥的进行,干燥温度逐渐地上升,细胞塌陷也就加大。

所以大多数厚板因内部受热时间的加长,而容易发生内部开裂。

另外,如果干燥初期干湿球温差大,表层张应力就大,再加上内部细胞如果有塌陷,也容易产生内部开裂。

(4)变形:被干木材的变形主要有横弯、纵弯、扭曲和翘曲等几种,主要原因是各部位的收缩不同、不同组织间(如木射线与纤维素、心边材)的收缩差及其局部塌陷而引起的。

(5)变色:木材经干燥后都不同程度地会发生变色现象,有的比较严重。

变色有两种:一种是由于变色菌、腐朽菌的繁殖而发生了变色;一种是由于木材中含有的成分在湿热状态下酸化而造成的变色。

用高温干燥含水率高的木材时往往会使木材的颜色加深或变暗;有时也会因喷蒸处理时湿度过大或干燥室长期未清扫而使木材表面变黑。

红木家具生产中的木材干燥问题
红木家具生产中木材干燥问题,它们有:原木的贮存、板材的预干、干燥工艺及生产过程中的含水率控制。

红木家具的原料较为昂贵,所以在红木干燥中,干燥质量和减少降等损失应是首要考虑的。

要做到这两点,科学地掌握干燥工艺是最重要的前提。

红木家具是一种纯实木家具,它的各个零件几乎都由实木制成。

因此,木材干燥就成为它的首要问题。

如干燥不当,在继后的零部件加工、装配、油漆上都会出现种种问题,从而影响成品的质量。

甚至在销售和使用中,由于干缩湿胀,也会产生各种张缝或变形而引起各种投诉。

在红木家具生产中,要解决的木材干燥问题包括:红木原木的贮存、板材的预干、板材的干燥工艺、干燥质量和成本、生产过程中的含水率控制等。

1 红木原木的贮存
由于我国现用的红木大都从东南亚国家如缅甸、柬埔寨等国进口,有相当部份是以原木的方式进料,可采用浸没在贮木池中的方法来进行存贮。

由于红木内有较多的内含物,这种存贮方式可以浸提出这些内含物,打通木材内部水分的通道,有利于日后的干燥。

此外,还可避免原木受菌类的腐害和原木的干裂。

如无条件建立贮木池,也可采用周期性连续喷水的方法,将贮木场加以适当规划,输水管埋于地下并接长距离洒水器,利用加压泵适时喷水,可使原木得到很好的保护。

这种方法较之贮木池法,投资及管理的费用较低,同时对地点的选择及贮存量富有较大的弹性。

2 板材的预干
红木属于难干阔叶材,因此其干燥宜分两阶段进行,即先进行预干,干燥至含水率20—30%,再进行窑干。

红木板材先经过各种方式的预干,再进行窑干,就有可能降低能量消耗,并可减少降等,保持木材本色。

用气干作为预干措施可以提高干燥窑生产率约40%,减少废品60%。

预干在国外已较为普遍,但在国内红木家具厂还未引起足够的重视。

对我国红木家具厂来说,比较可行的预干方法有两种:
2.1 气干
以大气干燥作为预干。

将锯下的板材堆放在板院内进行气干,使含水率达到20%—30%,然后窑干。

采用气干与窑干相结合的干燥方式是比较经济的,但须占有较大面积的场地,并须严格管理。

红木家具厂的气干一般以自然气干为宜。

2.2 低温预干
把板材置放于预干窑内进行干燥,窑内配有风机及通风道,气流通过材堆的风速在1.0—1.5米/分,温度为20—40℃。

低温预干窑可采用木质构件建造,内部通风装置与加热装置的容量较小,低温预干周期比气干短,降等损失小。

另外,需要指出的是为了促进红木的干燥,采用预刨光的方法也是十分有用的。

生材在窑干前先以平刨机两面刨光,可以消除锯切时留下的微小的缝隙,有很好的防裂效果。

这种微小的缝隙,也是造成干燥开裂的原因之一,包括干燥的表裂和内裂,木材的内裂大约有98%是由表裂加深所导致的。

有研究表明,预刨光可减少表裂约75%,缩短干燥时间7%。

但需注意的是,进行预刨光的板材厚度要略加大,以免因刨光损耗而厚度不够。

这可能会造成材积损失的感觉,但是木料经刨光后,使用前仅细刨即可;而未经刨光的板材在使用前也必须经过平刨与细刨处理,所以实际上总损耗相同。

木材的端部涂漆也有很好的防裂效果,木材干燥时若采用端部涂漆,对于2米长的板材,可增加木材利用率8%左右。

当然端部涂漆应在木材锯切后立即进行,只有在锯切后1—3 天内涂布,才会取得这样的效果;3天以后,则只能收到一半的效果。

3 板材的干燥工艺
红木是难干的阔叶材,红木中的水分移动非常缓慢,木材中的水分通道不畅,因此表层与稍下部的内层的含水率相差很大,必须多次地进行中间处理,缓解含水率梯度和解除较大的内部应力。

因此,干燥宜采用热水和蒸汽干燥方式。

这是由于这两种方式均采用热湿空气作为干燥介质,易于调节温、湿度,并可利用喷蒸或喷水来方便地进行中间处理和后期的平衡处理与终了处理。

热水和蒸汽干燥窑在国内均有很好的设备生产厂家,能够保证设备的提供。

在木材干燥过程中,为了提高木材的干燥速度、消除干燥过程中的应力和平衡材堆各块板的最终含水率,需要分别进行预热、中间、平衡和终了处理。

3.1 预热处理
材堆装窑后,在开始干燥之前,通常应进行预热处理,目的是对木材加热,并提高木材芯层的温度,以便在进入干燥阶段后,能加速内部水分向表面移动。

对于半干材和气干材,预热处理还可消除锯材在气干过程中所产生的表面张力。

对于湿材和生材,预热处理可使含水率偏高的木材蒸发一部分水分,使初含水率趋于均匀。

预热处理还可降低纤维饱和点和降低水分的粘度,并使半气干材和气干材的表层毛细管舒张,从而提高水分的传导性。

预热处理可分两步进行。

首先使介质温度升高到40—45℃,并维持半小时到1小时,使窑内设备和窑内壁及木材表面加热,以免在高湿处理时在这些表面上产生冷凝水。

然后再进行预热处理,它主要通过喷蒸、或喷蒸与加热相结合,使温、湿度同时升高到所要求的介质状态,并保持一定的时间,让木材热透。

红木干燥是一种低温常规干燥,它的预热温度应比基准第一阶段的温度高5℃;相对湿度,可控制干湿球温度差为1—3℃,新锯材或初含水率较高时,干湿球温度差应偏小,即湿度偏高;半干材或气干材,干湿球温度差偏大,即湿度偏低。

总的原则是使绝大多数木材保持既不干燥也不吸湿的情况下进行预热。

预热的时间应使木材的中心温度不低于规定的介质温度3℃为准,可按以下经验方法估计,材料每厚1cm,时间维持1.3—1.5小时,冬季可再延长50%—100%。

预热结束后,应将介质的温、湿度降到基准相应阶段的规定值,即进入干燥阶段。

3.2 中间处理
锯材在窑干过程的前期会产生表面张应力,严重时会引起表裂,而中、后期会出现表面硬化,严重时会造成内裂。

中间处理就是在窑干过程中以消除表层张应力和表面硬化的调湿处理。

即通过相对的高温高湿处理,使木材表层充分润湿并提高塑性,因而可消除干燥应力和解除表面硬化,同时还能使表层毛细管舒张并减缓含水率梯度,以利于继续干燥。

经中间处理后再转入干燥时,在一定时间内,干燥速度明显加快而不会引起木材的损伤。

中间处理的介质状态,干球温度比当时干燥阶段的温度高8-10℃,湿度按窑内介质的平衡含水率比当时阶段基准的平衡含水率规定值高5%-6%来确定,或近似地控制干、湿球温度差为2-3℃。

处理的时间对红木来说,每1cm厚,可为1.5-2小时。

中间处理的时机和次数,与树种、厚度、初含水率及干燥基准的软硬度有关。

对于红木来说,应处理3次或3次以上,可考虑在含水率45%、35%、25%、15%附近进行。

红木容易发生内裂,中间处理的重点是防止后期干燥发生内裂,必须比较充分地解除表面硬化。

但防止前期发生表裂,保持锯材的完整性,对确保整个干燥过程的顺利实施和确保干燥质量也是至关重要的。

中间处理结束后应将介质状态降到下一阶段的基准参数。

3.3 平衡处理
当锯材的含水率达到要求的终含水率时(通过检验板测知),可能窑内还有一部分锯材的含水率尚未完全达到要求,或沿锯材厚度方向含水率分布还不均匀(即内层尚未干透)。

若对干燥终含水率均匀性要求较高,须进行平衡处理,使已达到要求部分不再干燥,未达到要求部分继续干燥,以提高整个材堆的干燥均匀度和沿厚度上含水率分布的均匀度。

平衡处理的介质状态,温度可以比基准最后阶段高5—8℃,但对红木来说,处理温度最好不要超过基准最后阶段温度。

因为此时木材表面已有相当程度的硬化,而平衡处理的相对湿度不算高,此阶段是一部分木材的延续,温度太高,容。

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