第四章 单板的干燥和加工
杨木单板加工的工艺流程
杨木单板加工的工艺流程杨木单板加工的工艺流程可以分为原料准备、切割和刨片、烘干、修整和粘合、砂光和修边、涂装和包装等几个主要步骤。
1. 原料准备:选取适合的原木作为杨木单板的原料。
首先需要对原木进行检查,排除有病虫害、腐朽或内部有明显裂纹的原木。
然后根据产品要求的尺寸和规格,选择适当的原木进行下一步的加工。
2. 切割和刨片:将选取的原木进行切割和刨片,制成薄而均匀的单板。
切割时需要根据产品要求确定好切割的方向和角度,并使用专业的切割设备进行切割。
刨片时要使用专业的旋切刨片机,将木材表面刨削成薄木层,薄木层的厚度一般为0.4-0.8mm。
3. 烘干:将刨好的单板进行烘干处理,以去除单板中的水分。
烘干是至关重要的一步,可以防止单板在后续加工过程中出现开裂、翘曲等问题。
常用的烘干方式有自然风干和人工烘干两种,其中人工烘干方式更加精确和效果稳定。
4. 修整和粘合:经过烘干后,需要对单板进行修整和粘合。
修整是将单板的尺寸修剪到产品规格所要求的尺寸,并去除显眼的瑕疵和木纹不美观的部分。
修整后,将单板依次进行粘合,使用专用的胶水将单板组合在一起,形成单板组。
5. 砂光和修边:粘合成单板组后,需要进行砂光和修边处理。
砂光是利用砂光机对单板组进行粗糙表面的砂光处理,使其表面光滑均匀。
修边是对单板组的四个边进行修整,使其边缘平整光滑,以便后续的涂装和包装。
6. 涂装和包装:经过砂光和修边处理后,单板组进入涂装和包装阶段。
涂装是将单板组的表面涂上防水、防腐或装饰性涂料,提高单板的使用寿命和美观度。
涂装后,对单板组进行包装,以方便运输和存放。
以上就是杨木单板加工的主要工艺流程。
在实际操作中,每个步骤都需要专业的设备和技术人员来完成,以确保加工出的杨木单板质量符合要求,并能够广泛应用于家具、地板、门窗等领域。
第四节 单板制造
压榨角的经验值 一般带有压棱的压尺应在15-20° 当单板厚度超过2mm时,应采用斜棱压尺,压榨 角为5-7°
• 2.3 旋刀与压尺的更换 • (1)旋刀的更换 每台旋机应备有不同 研磨角的旋刀,以便旋切不同树种时更换之用 ;在正常情况下,旋切椴木、桦木每班换2~3 次刀(即相当于旋切10m3木材换一次刀),旋 切水曲柳每班换2次刀。崩刀超过0.3mm时应立 即更换;不更换压尺时,可根据压尺位置安装 与调整旋刀。 • (2)压尺的更换 每台旋机应备有三把 压棱宽度不同的压尺,以便旋切不同厚度单板 时更换之用;在旋切1000m3木段后必须更换压 尺并研磨;压尺与旋刀同时更换时,要先上旋 刀,然后再根据旋刀的位置安装压尺。
•
•
β值的大小,根据旋刀本身材料种类、旋切单板 的厚度、木材的树种及温度和含水率等来确定。
β值一般采用18~23。为了要旋得优质单板,尽 可能减少β值。当其他条件相同,旋切硬、厚单板、 节多的木材时,应当采用较大的β值。
• 后角(α):旋刀的后面与旋刀刀刃处旋切曲线 的切线之间的夹角。
• 切削角(δ):切线与旋刀前面之间夹角,即旋 刀的研磨角和后角之和。
总作用力示意图 1. 木段 2.压尺和旋刀对木段总作用力的作用点 3.压辊 4. 木段转动方向
• (4)卡头对木段的作用力 • 木段在旋切过程中,由于旋刀和压尺的总作用 力R的作用下,形成一个阻力距(M=Rsin)和一 个垂直于卡轴轴线的作用力R‘(与R大小相等 ,但方向相反) M取决于总作用力R(与木段长度L、树种、切削 状态等有关)和瞬时切削木段直径D的大小。 切削直径大的木段时,所产生的阻力距M就大; 木段变小时,M就变小。 为了保证正常的旋切,必须有一个反向力距M1来 带动木段回转,克服切削阻力距M。只有M1>M时 ,旋切才能正常进行。
木材常规干燥工艺
支持材堆的几根横梁,高度应一致,因而应在一个水平面上。
III. 正确使用加压重物或压紧装置
重物应放在有隔条的位置上,不要放在两个隔条的中间。如无 压 顶,最上面2-3层应为质量较差的木材,或要求干燥质量不高的木材。
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木材堆积时注意事项
IV.正确使用隔条
隔条的配置数量
木材越薄,要求的干燥质量越高,配置的隔条数目应该越多,沿材堆长度横置的隔条, 一般采取表4-1所配置的数量。
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应力检验板
应力检验板在使用过程中,理论上应该放在水分蒸发最快的地 方。在干燥过程中应力检验板允许锯割,在检查应力时,取出 应力检验板,先锯去端头,锯去的端头长度试验板长度而变化, 一般为10~20cm,然后锯取内应力试验片;通常应力试验片锯 制成应力切片和叉齿(Prong),根据切片和叉齿的变形来判断 木材干燥应力的性质、大小和有无。
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防霉、防蓝变的预浸泡
适用于易生霉、蓝变 以及边材变色的木材
1. 我国多用五氯酚钠溶液蘸渍处理 2. 国外也有用二甲基二癸基氯化铵(DDAC)和DDAC与惰性胶乳配合制 3. 成的Timbercote,可渗透到木材中,有效抗蓝变,对木材表面和内部均
能起 4. 到保护作用,对腐朽菌、霉菌、蓝变菌、均具有很好的效果,适用于松
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预汽蒸处理
定义:就是在实施干燥工艺过程前将木材置于密闭的容器中用饱和 蒸汽进行处理;或在干燥过程的预热阶段用饱和蒸汽对木材进行处理。
作用:改善木材的某些品质,提高其使用价值;
在一定程度上提高了木材的干燥速度;
欢迎;
可以使三角枫、山毛榉等材色发红,受到广大用户的
可以起到杀虫、除菌、防霉、消毒等作用。 广泛应用于松木的脱脂
加工生产胶合板的工艺流程
加工生产胶合板的工艺流程原木加工生产胶合板的工艺流程:原木→原木锯断→木段蒸煮→木段剥皮→单板旋切→单板干燥→单板整理→涂胶组坯→预压→热压→裁边→砂光→检验分等→包装入库。
单板加工生产胶合板的工艺流程:单板整理→涂胶组坯→预压→热压→裁进→砂光→检验分等→包装入库。
加工工艺损耗:在胶合板整个生产过程中,原木锯断、单板旋切、单板干燥、单板整理、热压、裁边、砂光对木材损耗有影响,它分为有形损耗(有加工剩余物的)和无形损耗(干缩和压缩)。
木材损耗与原木材种、原木规格、设备状况、工艺技术以及成品板规格等因素有关。
原木锯断:进口原木长度一般超过6米,要按工艺要求的长度和质量进行锯断,截取的木段应为胶合板成品尺寸外加加工余量的长度。
例如幅面1220mmX2440mm的成品胶合板,木段长度通常为2600mm或1300mm。
原木的长度和原木的弯曲度、缺陷等直接影响胶合板的出材率,产生的废料有小木段、截头和锯屑等,原木锯断损耗率一般在3~10%。
单板旋切:胶合板生产中应用最广的是旋切方法生产的单板,面背板的厚度一般为0.6mm左右,芯板、长中板的厚度一般为1.8mm左右。
该工序损耗最大,一是由于木段不圆度,相当一部分的碎单板不能使用;二是旋切机卡头对木段两端的夹牢而产生端部损耗;三是木芯损耗。
单板旋切产生的废料为碎单板和木芯,由此可见单板旋切损耗量与木段的材质、直径及设备性能有关,这部分损耗率在15%~25%。
单板干燥:旋切后的单板含水率很高,必须将单板干燥到符合胶合工艺的要求。
干燥后木材尺寸变小,称为干缩。
因含水率降低,单板的长度、宽度和厚度都会干缩。
干缩损耗与单板的树种、单板的含水率及单板厚度等因素有关。
干缩损耗率一般为4%~10%。
单板整理:单板整理包括剪切、拼板及修补。
将干燥后的带状单板、零片单板剪切成规格单板和可拼接单板,窄条单板经过拼接成整张单板,有缺陷的整张单板可通过修补达到工艺的质量要求。
该工序产生的废单板量与原木材质、旋切单板质量、干燥单板质量以及操作工人对单板标准的熟悉程度等因素有关,损耗率一般为4%~16%。
木材单板干燥工艺
干燥技术的运用比较广,对于木材加工企业也是需要干燥技术的存在的,在木材干燥企业也发挥着很大的作用,现在又出现了一种新型的运用于木材企业的干燥工艺,就是一种新型的呼吸式单板干燥工艺,它具体什么样子的,它的原理又是什么吗,通过下面的内容一起了解一下。
新鲜木材含有大量的水分,在特定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。
正确的干燥处理可以克服上述木材缺陷,提高木材的力学强度,改善木材的加工性能。
它是合理利用木材,使木材增值的重要技术措施,也是木制品生产不可缺少的首要工序。
一种新型的呼吸式单板热压干燥工艺:木材干燥是木业生产加工中举足轻重的重要环节之一,而单板干燥在胶合板、实木复合地板基材、集装箱地板、人造木(又称科技木)等生产过程中同样是很关键的工序。
目前大部分企业采用网带干燥机、辊筒干燥机或者人工晒干的方法进行单板干燥,前两者干燥成本高,费电、费热能,单板易开裂、破损;后者需要大量的场地及人员,而且对干燥后单板的含水率无法得到控制和保障。
木材干燥就是要排除木材中的水分。
在一般情况下,木材内部的含水率高于外部的含水率,木材加热时,木材外部的温度高于内部温度,含水率梯度迫使水分由内部向外部移动,而温度梯度迫使水分由外部向内部移动,这二个方向相反的水分移动互相对抗,致使离木材表层不远的地方呈现了一个水分移动缓慢区,从而对干燥过程产生阻力。
在保证干燥质量的前提下,提高干燥速度是干燥的基本原则,传统的干燥方法只有靠提高干燥温度来解决干燥速度,现在一种新型的热压干燥工艺解决了这一难题。
我们用经过特殊加工的热压板,以接触传导的方式,直接加热木材单板。
由于加热板供热温度高,与被干木材接触紧密,传热量大,木材内部水分移动缓慢区迅速被冲破,温度很快就达到高温,蒸汽压力瞬间提高,促进了木材内部水分向外部的移动。
第四章 干燥(11木结构)
• 4.2.3.3 单板 含水率分布
• 含水率偏差的原 因:心边材初始 含水率差异,在 干燥机中的位置 不同等。
• 连续检测干燥后 的单板含水率。
• 干燥单板堆放 24h后再使用。
4.2.4 影响单板干燥质量的因素
• 4.2.4.1 干燥介质 • 1、热空气温度
• 热空气温度升高,含水率 梯度、压力梯度、水蒸气 扩散系数及水分传导系数 均增加,单板内水分蒸发 速率增大。
• C-D段 减速 干燥 部分自由 水和吸着水蒸发
4.2 单板干燥
• 适宜的含水率是保 证胶合强度的基本 要求。
• 对酚醛树脂和脲醛 树脂胶粘剂,单板 含水率8%~12%; 对于血胶和蛋白质 胶,单板含水率8 %~15%。
4.2.1 单板干燥方式
• 4.2.1.1 按传热方式
• 空气对流式 • 接触式 • 联合式
• 4.2.1.2 按单板传送方式
• 纵向进板 进板方向与单板纤维方向一致;(先剪后干)
• 横向进板 进板方向与单板纤维方向垂直;(先干后剪) • 网带式 上网带用于支承和传送,下网带用于压紧。厚0.5mm以上的
单板都可以传送。
• 辊筒式 采用上下成对的辊筒组,依靠转动和摩擦力带动单板前进。
适合于传送厚度1mm以上的单板,干燥后的单板平整度优于网带式。
• 3、热空气 风速
• 对于对流干 燥机,风速 1~2m/s, 风速超过 2m/s,对干 燥速率影响 已经很小。 如果再提高 风速,动力 消耗则大大 增加。
• 对于喷气式干 燥机,风速达 到15~20m/s, 才能有效破坏 单板表面的临 界层,达到提 高水分蒸发速 率的效果。
• 4、热空气喷射方 式
• 辊筒的作用:传送和压榨单板,并对单板传热。
单板烘烤准备及相关要求
5)10小时内不能完成BGA返修作业的PCB及物料,须放置在干燥箱保存。
本文由BGA返修台专业厂家深圳市鼎华科技发展有限公司整理发布。
3非上2条的其它送修单板,按如下规定进行烘烤。
暴露时间
≤2
20小时
烘烤温度
105±5℃
105±5℃
3)在烘板前,接收人员可要求维修送板人或项目人要将温度敏感组件拆下后进行烘烤,例如光纤、电池、塑胶类拉手条等;否则,造成的器件受热损伤由送板人自行处理。(被拆下器件的安装等由原来送板责任人处理;BGA维修不负责该工作。)
单板烘烤准备及相关要求
1)根据暴露时间不同,将单板分别给出不同的烘烤要求,
单板暴露时间:以单板制成板条码上的加工月份时间为准,当月单板默认1个月,以此类推。
2)烘烤时间
1SMT送修单板默认小于24小时,可以不经过烘烤,BGA返修接收单板后10小时内完成返修。
2特殊单板、送修人员特殊需求,如器件分析等;反馈工艺人员给出烘烤要求
人造板(第4章 干燥)
(2)单板的变形 ※单板干燥产生变形的原因?※如何抑制干燥时单板产生的变形?
(3)单板终含水率的分布。干燥后存放24小时一达到平衡。 (4)单板的色变和内含物外析
第三节
纤维和刨花的干燥
一、纤维和刨花干燥与单板干燥的区别:
★采用高温快速干燥,刨花干燥温度可以达到350℃ ★热交换效率高,干燥速率快,干燥机生产能力大 ★干燥系统中一般配备防火、防爆安全控制系统
>130
40~60
▲ 单板厚度的影响 单板厚度与干燥时间的关系式: N一般取1.30
d t t 0 d 0
n
二、单板干燥机
1、单板干燥方式
(1)按传热方式分
※ 空气对流式※ 接触式※ 联合式
(2)按单板的传送方式分 ※ 网带式 ※ 辊筒式
(3)按热空气在干燥机内的循环方向与干燥机纵向中心线的关系 分 ▲ ▲ 纵向通风干燥机 横向通风干燥机
圈,由托架和导辊支承、
与进气管和排气管连接;
圆筒长5-18m,直径与长度比为1:4~1:6,圆筒转速一般在
2.39~25r/min,饱和蒸汽压1.3MPa,圆筒出口的空气流速一般 1.5~2.5m/s,排湿口温度保持在80℃合适。
回转圆筒干燥机
图15-9 转子式干燥机 1.机壳 2.空心轴 3.封头 4.钢管 5.导管 6.圆环 7.钢杆 8.叶片 9.进料口 10. 出料口 11. 观察口 12. 空气补给孔 13. 排湿孔 14. 管
及时排除介质中的水分。 ③介质的流速 速度的选择与以下条件有关:(以热空气为介
质20-30m/s)
与流经干燥系统的热量有关——当介质温度不变时,输入的总 热量随介质流速的增加而增加。 与物料的运行状态有关——纤维与刨花必须有一定的风速才能 处于悬浮状态。 与物料在干燥系统中停留时间有关——风速越大,停留时间越 短 干燥机内介质流速的自由变化——干燥介质在机内的温度变化
木材干燥复习要点
木材干燥第一章绪论1、木材干燥(概念):木材干燥的一般的步骤是:首先提高木材的温度,使木材中水分气化,以水和水蒸气的形式向木材表面移动;然后再循环介质的作用下,使木材表层的水分以水蒸气的形式离开木材表面,这个过程叫木材干燥。
2、木材干燥的方法:机械干燥、化学干燥、热力干燥三类。
通常所说的木材干燥是指在热力作用下以蒸发或沸腾的汽化方式排出水分的处理过程。
3、木材干燥学研究的对象为锯材干燥。
4、木材干燥的基本原则是在确保干燥质量、节能、环保、以及低成本的前提下尽可能提高木材的干燥速度。
5、木材干燥的任务是排出木材中多余的水分,以适应不同的用途和质量要求。
6、木材的干燥方法可分为大气干燥和人工干燥两大类。
大气干燥简称气干,分为自然气干和强制气干。
人工干燥分常规干燥与高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、高频干燥与微波干燥、真空干燥、远红外干燥、压力干燥、溶剂干燥。
第二章与木材干燥相关的木材的性质1、弦切板:在木材生产和流通中,借助横切面,将板宽与生长轮之间的夹角在0-45度得板材成为弦切板。
径切板:将板面与生长轮之间的夹角在45-90度的板材称为径切板。
2、木材中水分含量的多少通常用含水率或含水量来表示,即用木材中水分的质量与木材质量之比的百分数的方式表示。
根据基准不同可分为:绝对含水量和相对含水率。
3、木材生产中一般采用绝对含水率(MC)。
绝对含水率:木材中水分的质量占木材绝干质量的百分率。
计算公式:MC=(G湿—G干)/G干×100%相对含水率:木材中水分的质量占湿木材质量的百分率。
计算公式:MC0=(G湿—G干)/G湿×100%式中:G湿为湿木材的质量,G干为干木材的质量。
4、工业上常用的木材含水率测定方法是称重法和电测法。
5、根据木材中水分含量不同,木材可分6级:湿材、生材、半干材、气干材、室干材、绝干材。
6、木材中存在的水分可以分为自由水和吸着水(结合水)两种。
自由水存在于细胞腔和细胞间隙组成的大毛细血管中的水分。
木材行业单板加工流程
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在进行单板加工之前,首要的是原木的采购工作。
第四章 单板的干燥及加工
细胞壁由小纤维组成,小纤 维又由微胶粒组成。细胞壁 的厚度平均为2-7微米,纹 孔直径大约为0.5微米,管胞 长度约为3-5mm,木纤维 的长度约为0.7-1.6mm。树 0.7-1.6mm 种不同,上述尺寸有一定的 差异
(一).木材中的水分 木材细胞通过纹孔使细胞腔相连构 成大毛细管系统 细胞壁内相关联的毛细管,构成微 毛细管系统 毛细管对水分的束缚力与毛细管的 尺寸大小有关。若毛细管的直径超 过0.2微米,则对水分无束缚力。反 之则对水分有不同程度的束缚力。
4.微波测湿法
微波束穿透一定厚度的单板,能量受 到损失,被吸收的能量与水分含量 成正比。含水率越高,吸收率就越 大,微波测定仪就是利用这个变化 来测定单板的含水率的。
所用的微波为9400MHz,传感器的 发送和接收测端,分别紧靠在单板 的两个相对表面上,不接触单板, 越靠近单板,测定值就越精确。 可使用几对测头,求其平均含水率
单板的含水率在5-15%的范围之内 都能得到较好的胶合强度。含水率 在7-8%时胶合强度最好,胶合板变 形、裂隙最少 如果涂胶量减少,单板的含水率提 高一些才能保证胶合强度。
4、生产中常用的含水率变化范围
一般含水率变化范围8-12% UF树脂胶合板,终含水率以5-10% 对UF、PF树脂胶合板,单板的终含水率 为8-12% 血胶、豆胶等蛋白质胶的胶合板,单板 终含水率为8-15%
1)方材干燥决定因素
由于厚度大,面积小,水分移动的路程 长,内部扩散作用比表面蒸发作用缓慢 过分剧烈干燥,会发生表面蒸发和内部 扩散速度不适应,使表面干燥过度,引 起开裂、变形等缺陷 选择干燥工艺时,应注意保持表面蒸发 速度与内部扩散速度相一致
2)单板的干燥速度
厚度小,面积大,水分移动路程短, 木材组织由于旋切而松弛,有些纤 维被切断,内部的扩散作用阻力下 降。其表面蒸发速度和内部扩散作 用都很剧烈,能彼此适应 可采用快速干燥工艺,而不会产生 开裂、变形等缺陷
木单板工艺流程
木单板工艺流程
《木单板工艺流程》
木单板是一种由实木切割成薄片后制成的板材,具有天然的木纹和色彩,被广泛应用于家具和装饰品的制作中。
木单板的制作需要经过一系列工艺流程,下面将介绍其中的主要环节。
1. 木材的选材
首先,制作木单板的第一步就是选材。
因为木单板要求原木材质均匀、纹理清晰、无裂纹,所以在选材过程中需要慎重挑选优质的木材。
2. 木材切割
选好的木材将会被进行切割处理,通常是利用旋切刀将木材切成薄薄的薄片,这样可以确保木单板的整体厚度和质地。
3. 干燥处理
切割完的木单板需要进行干燥处理,以确保其含水率和稳定性。
常见的干燥方式有自然晾晒和机械干燥两种。
4. 胶合处理
经过干燥处理后的木单板会进行胶合处理,常见的方法是利用环保胶将薄片胶合在一起,确保木单板的强度和稳定性。
5. 表面处理
制作完毕的木单板会进行表面处理,在这一步,通常会进行打磨和喷漆等工艺,以保证木单板的表面光滑和美观。
以上就是木单板的制作工艺流程,从选材到表面处理,每一个环节都需要精心制作,才能制作出质量上乘的木单板。
现代的木单板工艺已经越来越成熟,能够满足不同需求的家具和装饰制作,也成为了一种绿色环保的材料选择。
第四章 单板的干燥和加工
第二节
单板干燥的基本原理
一、基本原理 (一)木材中的水分 1、自由水: 存在于细胞腔大毛细管中的水分,平均直径大于0.5μm。 2、吸着水(结合水):存在于细胞壁中微毛细管中的水分,直径都小于0.2μm,一 般不超过0.05μm。最大的含水率为30%左右(即纤维饱和点)。 3、化合水:少量以化合状态与木材分子结合的水分 (二)木材中的水分运动 1、液体状态:沿着长的连续不断的微毛细管移动。 2、蒸汽状态:沿着细胞腔和纹孔组成的大毛细管运动。 3、蒸汽状态和液体状态不断的相互交替,沿着邻近的微胶粒之间的微毛细管和细胞腔 移动。 (三)水分移动的原因 ①液体或气体的压力差,使水分由高压区向低压区移动; ②含水率梯度差,由高含水率向低含水率区移动; ③毛细管张力差,一般使水分由内向外移动。
第二节 单板干燥的基本原理
第二阶段 单板中只有少部分吸着水,微毛细管收缩,空隙变小,水分移动 更加困难,基本上以蒸汽状态为主,所供给的热量除用于蒸发水分外,还使单板 温度上升,直到干球温度为止。 上述三个时期中,第一阶段,虽然空气温度很高,但热量用于蒸发水分,单 板温度基本不上升,高温对木材损害小。所以,新型干燥机进口端的温度都很 高,提高了干燥效率。而在减速干燥后期,因单板接近干球温度,所以,干燥机 末端温度不易过高,以免损伤单板。 二 单板干燥时间 (一) 单板干燥速度 有一种假说,当细胞中充满水分时,若木材中存在着压力差(压力梯度), 则木材内部水分就要向表面移动。纤维饱和点以上的水分即自由水,主要通过水 蒸气状态向外移动(含水率梯度),而纤维饱和点以下的水分,主要通过水分传 导的作用排除水分。蒸发自由水时,单位面积上的蒸发速度可用下式表示:
dW K P dP 1 =− • • • Adt K v RT P − PS dx
木材干燥学 第四章 干燥过程热质传递
上式中 c 用表示,即 或热扩散率, ㎡/h。
a
c
,并称其为木材的导温系数
因木材为各项异性体,三方向的导热系数: 径向λr、弦向λt、纤维方向λl各不相同,所以有带内热源
的木材中任一点在时间时的温度为
2 2 2 t 1 t t t x y z 2 2 2 c x y z
t x 2 y 2 c
2t
t
2
2 t qv 2 z c
t —木材中任一点(坐标x、y、z)在时间τ 时的温度,℃; τ —时间,h; λ — 导热系数,W/(m. ℃); c —木材比热,kJ/(kg.℃); ρ— 木材密度,kg/m3; qν— 单位时间、单位体积木材的生成热量(如微波加热),称为发热率;
t
单层平壁稳定导热
若为多维导热,温度梯度则为 ,其中热量沿x方向的传导分 x 量为
q
t
x
(W/m
2
)
上述导热基本定律表明,木材干燥传热过程 中,加热木材的介质温度与木材心部温度差越大, 木材厚度越小,传热越快,即薄板材在较高的温 度下被加热到预定温度所用时间较短。 不同物质的热传导性能不同,其按物质分类 的排序依次为金属>非金属固体>液体>气体。 常温下纯铝的导热系数为204W/m〃℃。红砖、玻 璃的导热系数在0.6~1.0W/m〃℃之间。羽毛、干 木材和保温材料为多孔材料,孔隙内充满空气, 导热系数一般小于0.2W/m〃℃。 常用建筑材料的传热系数见教材上表2-13
属于接触换热。
Q A
T x
固体传导的热量,用导热的 基本定律(傅立叶定律)来计算。 含义是:单位时间内在物体内部 两等温面间传递的热量Q,与垂 直热流方向的断面积A和温度t差 成正比,与等温面间的距离成δ反 比。
5.单板的干燥与加工
(2)干燥速率曲线
5.1.4 热量供应
在单元的干燥过程中, 在单元的干燥过程中,干燥工序的热量供应 和转换是十分重要的。 和转换是十分重要的。 人造板干燥工序中常用干燥介质有蒸汽、 人造板干燥工序中常用干燥介质有蒸汽、 热水、热油、热空气和烟气等。 热水、热油、热空气和烟气等。
5.2 单板干燥 5.2.1 干单板的终含水率
(2)传送方式 ①网带传送 ②辊筒传送 (3)进板方式 ①纵向进板:进板方向与纤维方向一致。 纵向进板:进板方向与纤维方向一致。 ②横向进板:进板方向与纤维方向垂直。 横向进板:进板方向与纤维方向垂直。
5.2.5.2
常用的单板干燥机
目前,胶合板厂所采用的单板干燥机 目前, 多为多层网带式干燥机和辊筒式干燥机, 多为多层网带式干燥机和辊筒式干燥机, 前者可用于表背板的干燥, 前者可用于表背板的干燥,后者主要用于 芯板的干燥。 芯板的干燥。
(1)干燥的目的 (2)干单板的终含水率
5.2.3
单板干燥特点
干燥过程:水分的表面蒸发 + 水分的内 干燥过程: 部扩散。 部扩散。 单板厚度小,木材组织因旋切而疏松, 单板厚度小,木材组织因旋切而疏松,而 且水热处理又使抽提物被提出,因而管道疏通, 且水热处理又使抽提物被提出,因而管道疏通, 水分的表面蒸发和内部扩散剧烈, 水分的表面蒸发和内部扩散剧烈,可以采用高 温快速干燥。 温快速干燥。
5 单板的干燥与加工
本章内容
5.1 干燥的基本原理 5.2 单板干燥 5.3 单板加工和贮存
5.1 干燥的基本原理 5.1.1 干燥的目的
5.1.2 干燥的原理
5.1.2.1 水分的移动
5.1.2.2 干燥过程 传热过程 传质过程 干燥过程三个阶段
第四章常规木材干燥工艺.doc
常规木材干燥工艺是常规木材干燥室进行木材干燥生产的一个典型的生产工艺,很具有普遍性。
常规木材干燥工艺主要包括木材干燥基准、木材干燥过程中的热湿处理条件和木材干燥基准的使用。
木材干燥基准是常规木材干燥工艺的核心内容,有的把它称为木材干燥生产的“秘方”。
为此,学习和掌握木材干燥基准的有关知识,在木材干燥生产中合理、灵活地运用木材干燥基准,对干燥室的操作者能够合理地使用干燥设备,保证木材干燥生产的正常进行,提高木材干燥质量是很重要的。
第一节木材干燥基准木材干燥基准一般简称为干燥基准,同义词叫干燥程序。
它是干燥过程各含水率或时间阶段所采用的干燥介质温度(木心温度)和相对湿度的规定程序。
影响木材干燥的外部因子有干燥介质的温度、湿度,通过木材表面的气流循环速度和介质的压力;内部因子主要是树种、被干木材的厚度和初始含水率等。
我们知道,常规木材干燥室干燥介质的压力是处于常压状态;气流循环速度一般为恒速,若是变速,也是木材含水率降到30%以下时才适当降低风速,与其它因子无关,即气流循环速度可认为是基本不变的因子。
同一批被干木材,其树种和厚度必须相同。
所以,常规木材干燥室的木材干燥过程基本上就是控制干燥室内干燥介质的温度和湿度与木材实际含水率之间的相互关系。
为此,木材干燥基准就是规定对应于被干木材各不同含水率阶段的介质状态参数,即温度和湿度的常规干燥过程的操作程序表。
由于干燥室内的干燥介质的相对湿度通常是用干湿球温度计测量的,因此常见的干燥基准主要规定对应于各含水率阶段的干燥介质的干球温度和湿球温度,或干球温度和干湿球温度差。
有些比较完善的干燥基准还列出对应的相对湿度及平衡含水率的具体数值,以便于分析比较,也便于在其它场合应用。
例如,有的干燥室,尤其是进口的干燥室,用平衡含水率传感器代替湿球温度计,直接测定干燥介质的平衡含水率;也有的低温干燥室等直接用湿度传感器测定介质的相对湿度。
一、木材干燥基准的种类1、含水率干燥基准树种或被干木材的厚度不同,干燥的难易程度差别很大;被干木材的用途和干燥质量要求与干燥工艺也有一定的关系,即干燥工艺必须满足树种、被干木材的规格和用途以及其他条件。
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第二节 单板干燥的基本原理
式中: K —空气中水蒸气的扩散系数m/h
KV—含水率为v的木材中水分扩散阻力系数m/h R —水蒸气气体常数47.1(kg • m/kg • °k)
T —水蒸气的绝对温度
PS—水蒸气的分压Pa P —热空气中水蒸汽压
第一阶段 单板大体在湿球温度,内部水分移动与表面蒸发速度不一致,一部分表面
水蒸发到纤维饱和点以下,随干燥的深入,水分移动的路线延长,内部水分扩散阻力大,
干燥速度逐渐降低,这一阶段自由水蒸发完毕,也蒸发掉大部分吸着水,是干燥的主要阶
段。
第二节 单板干燥的基本原理
第二阶段 单板中只有少部分吸着水,微毛细管收缩,空隙变小,水分移动 更加困难,基本上以蒸汽状态为主,所供给的热量除用于蒸发水分外,还使单板 温度上升,直到干球温度为止。
3、介电常数测湿法:0—12%,0—40℃,可旋在干燥机的出 口端。缺点:使用一段时间就不准确,只能反映含水率变化趋势。
4、微波测湿法:微波穿透一定厚度的单板时能量受到损失,被 吸收的能量就是根据这个原理设计的,所用微波9400MHZ。传 感器的发射和接收测头,靠在单板的两个相对面上,距离单板越 近,结果越准确。可同时在宽度方向设计几对传感器求其平均含 水率值。此法测含水率范围广,但对单板厚度和结构变化和木材 中水分分布比较敏感。厚度变化不大,含水率较均匀的情况下, 较为合适。
第二节 单板干燥的基本原理
(四)单板干燥的特点: 单板干燥的原理和过程与成材干燥基本相同,同时也有它自己的特点: 1、 水分的移动是沿着垂直与板面的横向为主。 2、 单板厚度小,幅面大,水分移动路线短,旋切后木材材质疏松,有些纤维被切断,
内部水分移动阻力小,表面蒸发和内部水分移动都很剧烈,它们彼此相适应。所以,单板 可以采用高温快速干燥工艺,并不会因此而产生开裂、变形等缺陷。 一般温度可达 170~180°,最高可达300°。
1、单板含水率过低时: ①干缩量增大,浪费木材; ②浪费热能,降低了干燥机的生产率; ③单板变脆,加工和运输过程中易破损; ④胶粘剂易于渗透到单板中造成缺胶,防碍胶粘剂对单板的浸润,不易形成连续的胶
膜,而使胶合强度降低或开胶。 ⑤降低木材表面羟基活性而使木材表面纤维受损伤而胶合强度降低。
2、单板含水率过高时: ①使胶合强度下降,胶合板易产生透胶现象; ②热压时易造成鼓泡和开胶; ③单板贮存时,边部易开裂,内部易霉变; ④在热压过程中,要排除过多的水分,干缩变形大而产生内应力大,易使胶合板翘曲变
P)
W—水分蒸发量(㎏) A—蒸发面积 P—热空气中水蒸气分压Pa
K—表面蒸发系数
t—干燥时间
式中负号表示水分由内向外蒸发,设由外向内为正。这段时间较短,以蒸发自由水
为主,但在蒸发自由水的同时,吸着水也开始蒸发,这表现在单板刚开始干燥就产生收缩
的现象,而这时的含水率还在纤维饱和点以上。
3、减速干燥期:(分两段)
上述三个时期中,第一阶段,虽然空气温度很高,但热量用于蒸发水分,单 板温度基本不上升,高温对木材损害小。所以,新型干燥机进口端的温度都很 高,提高了干燥效率。而在减速干燥后期,因单板接近干球温度,所以,干燥机 末端温度不易过高,以免损伤单板。 二 单板干燥时间 (一) 单板干燥速度
有一种假说,当细胞中充满水分时,若木材中存在着压力差(压力梯度), 则木材内部水分就要向表面移动。纤维饱和点以上的水分即自由水,主要通过水 蒸气状态向外移动(含水率梯度),而纤维饱和点以下的水分,主要通过水分传 导的作用排除水分。蒸发自由水时,单位面积上的蒸发速度可用下式表示:
形,或者表面产生龟裂,降低成品质量。 单板终含水率确定主要考虑胶种和板坯厚度,参考树种。
第一章 单板干燥的最终含水率
薄板 8—12%
厚板 最好小于8%
脲胶、酚胶 8—12% 蛋白胶 8—15%
另外,松木有树脂,透气性差,可稍低些。
二、单板含水率测定方法
1、重量法
2、电阻法:测量范围一般为5—33%,用钢针插入木材的内部, 插入深度与准确性有关。
3、单板干燥可以采用垂直与板面的高速气流喷射,缩短干燥时间。 (五)单板干燥过程
干燥也分为三个时期(p102图4-1)
第二节 单板干燥的基本原理
1、加热期:单板刚接触热空气,表面自由水的蒸汽压比空气中的水蒸汽压低,单板中水
分基本不蒸发,热空气的热量只用来升温。若单板表面低于露点温度,水蒸汽反而会凝结
第四章 单板的干燥与加工
旋切单板含水率很高,除湿热法胶合外,都必须经过干燥。 主要内容:
1、单板干燥的最终含水率 2、单板干燥的基本原理 3、干燥设备 4、单板干燥机生产率和热能消耗计算 5、单板剪裁及干单板加工
第一节 单板干燥的最终含水率
一、最适宜的单板终含水率 单板干燥的最终含水率与干燥时间、单板的干缩率、胶合质量等有着密切的关系。
第二节 单板干燥的基本原理
一、基本原理 (一)木材中的水分
1、自由水: 存在于细胞腔大毛细管中的水分,平均直径大于0.5μm。 2、吸着水(结合水):存在于细胞壁中微毛细管中的水分,直径都小于0.2μm,一 般不超过0.05μm。最大的含水率为30%左右(即纤维饱和点)。 3、化合水:少量以化合状态与木材分子结合的水分 (二)木材中的水分运动 1、液体状态:沿着长的连续不断的微毛细管移动。 2、蒸汽状态:沿着细胞腔和纹孔组成的大毛细管运动。 3、蒸汽状态和液体状态不断的相互交替,沿着邻近的微胶粒之间的微毛细管和细胞腔 移动。 (三)水分移动的原因 ①液体或气体的压力差,使水分由高压区向低压区移动; ②含水率梯度差,由高含水率向低含水率区移动; ③毛细管张力差,一般使水分由内向外移动。
在单板表面上,但这个时期很短。
2、恒速干燥期:单板温度升到露点上,木材表面的水分开始向空气中蒸发,空气的热量
只用来蒸发水分,而不能使单板温度上升,单板表面温度始终保持在湿球温度上。所以,
临界层内侧的水蒸气分压为PS ,而热空气中的水蒸气分压为P ,由于压差而使水分蒸发。
其速度dW ຫໍສະໝຸດ dtK (PS