胶合板制造工艺学

在此阶段热空气供给
单单 板板
的热量大部分用于水分的
含温 水度
蒸发，一小部分用于提高 率 （
单板温度，使单板的温度
（ ）
基本维持在湿球温度而略 ）
有升高，这是单板干燥的
重要阶段。
℃ %
ⅠⅡ
Ⅲ
干燥时间（min）
（2）减速干燥第二阶段：
在此阶段单板含水率低于纤维饱和点很多，水分 向外传导更加困难，水分蒸发速度也大大下降；
§4-1 单板干燥的终含水率
一、最适宜的单板终含水率
旋切后的单板含水率很高，不符合胶合工艺的要求 （湿热法除外），必须进行干燥，太高太低都不行。 如果干燥含水率过低，会出现以下问题：
⑴ 当木材含水率低于纤维饱和点时，就易出现干缩， 干缩损失大。
⑵ 含水率越低，干燥时间越长，容易浪费能源，降低 干燥机生产能力。
（2）单板在旋切过程中有些纤维被切断，材质比较疏松，水 分向外传导阻力小，单板表面蒸发作用和内部扩散作用彼 此相适应，采用高温也不会产生开裂、变形等缺陷。
2. 可采用高速气流垂直单板表面喷射，高速气流可达
15-20m/s，大大提高干燥速度。
采用高速气流为什么能提高干燥速度？
当高速热气流平行于单板表面流过时，相互之间产生了摩
低于干燥机内热空气的蒸汽压，因此单板表面水分
基本不蒸发。
单单
板板 含温
Ⅰ
Ⅱ
热空气所供给的热
水度 率（
℃ %
量全部用来提高单板的
（ ）
温度，使单板温度很快 ）
上升到湿球温度。
Ⅲ
温度
含水率
干燥时间（min）
II 恒速干燥期
是以蒸发自由水为主，单板表面水分的蒸发速度和 单板里面水分向外传导的速度大致是相等的，因此称为 恒速干燥期。热空气所供给的热量全部用于水分蒸发， 单板的温度仍然维持在湿球温度。
单板含水率的测定方法有重量法、电阻测湿 法、介质常数测湿、微波测湿法。
§４－2 单板干燥的基本原理
一、单板干燥的特点（与板、方材比较）
１．可采用高温快速干燥工艺，t=170℃—180℃，最高 300℃， 由于温度高，干燥速度可大大加快。
为什么单板干燥可采用高温快速干燥？
（1）旋切后的单板由于幅面大，厚度小，主要依靠横跨纤维 方向的横向通道传导水分，水分移动的路径短（因为木 材里的水分可以以细胞腔作为纵向通道，顺着纤维长度 方向运动，从木材的两端面排出（长度方向），也可以 以细胞壁的纹孔作为贯通的横向通道，细胞壁内还有许多 孔隙使水分从木材侧面排出（宽度或厚度方向）。
⑶ 含水率低，在加工运输过程中易破损。 ⑷ 含水率过低，涂胶后胶粘剂易渗透到单板上去，同
时由于含水率过低的单板羟基活性减小和单板表面 纤维的物理性能受损伤，这些都会影响胶接强度。
如果含水率过高也不行，会出现以下问题：
⑴ 如果含水率过高，涂胶组坯后，胶易渗透到表板表 面上，形成透胶。
⑵ 如果含水率过高，在热压过程中易产生分层鼓泡。 ⑶ 如果含水率过高，热压胶合后胶合板含水率很低，
在这一阶段也蒸发掉 单 单
一少部分吸着水，这表现 板 板
在含水率远在纤维饱和点
含温 水度
℃ %
以上时，单板就开始干缩。
率 （
（
吸着水存在于细胞壁内， ）
失去吸着水，木材就会发 ）
生干缩。这一阶段时间很
短。
ⅠⅡ
Ⅲ
干燥时间（min）
III 减速干燥期
（1）减速干燥第一阶段：
蒸发掉全部自由水和大部分吸着水，在此阶段单 板表面水分的蒸发速度和单板里面水分向外传导的速 度已经不相适应了，单板干燥速度开始下降。
干燥介质的影响：包括介质温度、热空气相 对湿度、热空气速度。
单 板 本 身 条 件：包括单板树种、单板初含 水率、单板厚度等。
㈠ 干燥介质的影响
⑴ 干燥介质温度（热空气温度）
干燥介质温度是影响单板干燥速度的重要因素。 温度越高，供单板内部水分汽化的能量就越大，使得 干燥单板内的水分很快汽化，则单板内外蒸汽压力梯 度增大。同时，由于单板表面水分蒸发快，使单板内 外含水率梯度也增大，水蒸气扩散速度和水分传导系 数相应增大，单板水分排出速度加快，干燥速度加快。 即温度升高，干燥速度快。
热空气所供给的 热量一小部分用于水
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单单 板板 含温 水度
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
℃ %
分蒸发，大部分用于
率（ （
提高单板温度，使单
） ）
板温度很快上升到干
球温度，这样就完成
了单板干燥过程。
干燥时间（min）
三、影响单板干燥速度的主要因素
单板干燥速度直接影响干燥机生产能力， 提高干燥速度是提高干燥机产量的最有效方法。 干燥速度实际就是单板水分排出的速度，影响 因素总的来看可分为两大方面：
擦，而使气流速度减小，与单板表面接触的薄层，速度接近
于零，呈现凝滞的空气薄膜，把热空气与单板表面隔开，这
层薄膜称为临界层。 2
临界层的厚度随着离板端距离增加
而增加，由于单板中的水分只能通过缓
慢的扩散作用，穿过临界层而进入空气
流，同时空气流中的热量缓慢的通过临
a
界层向单板内部传导，因而临界层影响
了热交换的效率，降低了单板中的水分 逸出速率。
1
1—单板 2--气流速度 a—临界层
近年来，国内外对单板干燥的特性作了较 深的研究，从提高温度和气流速度两个方面 来加速干燥过程。目前，广泛采用的喷气式 干燥机就是采用垂直单板表面喷射高速热气 流来冲破或扰乱临界层来提高传热效率，加 速内部水分的扩散，缩短干燥时间。
二、单板干燥过程
I 加热期
单板刚接触热空气，单板表面的自由水蒸汽压
生产中干燥机通常是由饱和蒸汽通过散热器供给 热量，使干燥介质达到一定温度。因此干燥机内温度 主要取决于干燥用饱和蒸汽温度。饱和蒸汽温度与其 压力是成对应关系的，蒸汽压力越大，其温度越高。
当容器（如锅炉）内的气体温度为100℃ （随海拔高度增加，温度相应的升高），而湿 度为100%时，容器内的空气全部排出而被水 蒸气所代替，此时的水蒸气叫做饱和水蒸气， 此时容器内的压力是一个绝对压力（1kg/cm3, 即约为0.1MPa），压力表的读数是零。
要排除更多水分，在胶合板热压胶合过程中，各层单板 收缩变形很大，因此胶合板内应力较大，易变形。 ⑷ 如果含水率过高，胶固化不充分，胶合强度不好。 (5) 湿单板在贮存中易产生边缘开裂、中间发霉变色等 缺陷。
对于酚醛、脲醛树脂胶合板，要求单板 的终含水率为8%-12%最适宜；血胶、豆胶 等蛋白质胶的胶合板，要求单板的终含水率 为8%-15%。