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家具生产制造过程中,木材的干燥方法有哪些?

发表时间:2020-01-01来源:福利来作者:福利来小编 阅读数:169

  家具生产制造过程中木材干燥是保障和改善木材品质,减少木材损失、提高木材含水率的重要环节。目前,人工干燥方法有常规干燥、高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、真空干燥、高频与微波干燥以及烟气干燥等。在所有的人工干燥方法中,常规干燥由于具有历史悠久、技术成熟、保障干燥质量、易实现大型工业化干燥等优点,在国内外的木材干燥工业中均占主要地位,它在我国占80%以上。木材在干燥过程中,木料端头由于水份蒸发较快而先干燥,当端头水份低于纤维饱和点时,端头细胞便开始收缩,当其干缩应力达到木材的强度极限时,便发生端裂,即在髓心处或粗木射线处或沿外板面发生纵向裂口。在木材加工生产中,一般都是把湿木材干燥到符合要求的含水率后再使用,这个含水率数值都低于纤维饱和点,所以木材干缩量的多少是生产中必须考虑的问题。

  家具木材干燥的方法

  湿木材经过干燥后,它的外形尺寸或体积要缩减,这种现象叫做木材的干缩。干木材通过吸收水分后,它的外形尺寸或体积要增加,这种现象叫木材的湿胀。木材的干缩和湿胀是指木材处于一定的温、湿度环境条件状态下所产生的现象。木材被浸泡在水中所产生的现象则是另外情况,不在本概念解释范围之内。

  1、常规干燥是以常压湿空气作干燥介质,以蒸汽、热水、炉气或热油作热媒,间接加热空气,空气以对流方式加热木材达到干燥目的的方法。常规干燥中又以蒸汽为热媒的干燥室居多数,一般简称蒸汽干燥。高温干燥与常规干燥的区别是干燥介质温度较高。其干燥介质可以是湿空气,也可能是过热蒸汽。高温干燥的优点是干燥速度快、尺寸稳定性好、周期短,但高温干燥易产生干燥缺陷,材色变深,表面硬化,不易加工。

  3、太阳能干燥是利用太阳辐射的热能加热空气,利用热空气在集热器与材堆间循环来干燥木材。太阳能干燥一般有温室型和集热器型两种,前者将集热器与干燥室做成一体,后者将集热器与干燥室分开布置。集热器型的太阳能干燥室布置灵活,集热器面积可以很大,相应的干燥室容量也较温室型大。太阳能虽然是清洁的廉价能源,但它是受气候影响大的间歇能源,干燥周期长,单位材积的投资较大,故太阳能的推广受限。

  5、高频干燥和微波干燥都是以湿木材作电介质,在交变电磁场的作用下使木材中的水分子高速频繁的转动,水分子之间发生摩擦而生热,使木材从内到外同时加热干燥。这两种干燥方法的特点是干燥速度快,木材内温度场均匀,残余应力小,干燥质量较好。高频与微波干燥的区别是前者的频率低、波长较长,对木材的穿透深度较深,适于干燥大断面的厚木材。微波干燥的频率比高频更高(又称超高频)但波长较短,其干燥效率比高频快,但木材的穿透深度不及高频干燥。

  2、除湿干燥和常规干燥一样,也是以常压湿空气作干燥介质,空气对流加热木材。其具有节能、干燥质量好、不污染环境等优点,但除湿干燥通常温度低、干燥周期长,依靠电加热,电耗高,因而影响了它的推广应用。木材干缩和湿胀的现象都是当木材的含水率在纤维饱和点以下时发生的。当细胞腔的自由水减少时,木材的尺寸不随着改变。当细胞壁的吸着水减少时,木材的尺寸就随着减小。因为细胞壁内的微纤维之间及微胶粒之间具有的空隙在吸着水排除后而缩小,使细胞壁的厚度变薄,所以木材就产生了干缩现象。当木材的含水率很低或达到近似绝干的程度时,木材会从空气中吸收水分,这些水分基本吸着(吸附)在细胞壁上,使细胞壁加厚,木材就产生了湿胀现象。

  4、真空干燥是木材在大气压的条件下实施干燥,其干燥介质可以是湿空气,但多数是过热蒸汽。真空干燥时,木材内外的水蒸气压差增大,加快了木材内水分迁移速度,故其干燥速度明显高于常规干燥,通常比常规干燥快3-7倍。同时由于真空状态下水的沸点低,它可在不高的干燥温度下达到较高的干燥速率、干燥周期短、干燥质量好,特别适用于干燥厚的硬阔叶材。由于真空干燥系统复杂、投资大、电耗高,同时真空干燥容量一般比较小,否则难于维持真空度。

  6、烟气干燥是常规炉气干燥的初级阶段,一般是指土法建造的小型干燥室。优点是投资少、干燥成本低。它的主要缺点是烟尘对环境的污染严重,易发生火灾,且干燥质量不易保证,极易造成损失。  木材沿着年轮方向的干缩叫做弦向干缩;沿着树干半径方向或木射线方向的干缩叫做径向干缩;整块木材由湿材状态干燥到绝干状态时体积的干缩叫做体积干缩。木材沿纵向的干缩极小,由生材到全干材的干缩率只是原尺寸的0.1—0.3%,最大为1%,可以忽略不计。弦向干缩最大,为8%—12%;径向干缩为4.5%—8%。边材的干缩大于心材。

  木材的干缩和湿胀是木材的固有特性。由于这种特性的存在,使木制品的尺寸发生变化,严重时由于木材开裂和变形,导致木制品报废。为此,木材的干缩和湿胀现象是影响木材实木加工的重要因素。常规室干和其它人工干燥法是解决这个问题的主要途径。根据木材的用途和地区的环境条件,通过常规室干等人工干燥处理的方法把木材的含水率干燥到所要求的程度,使木材基本不发生干缩和湿胀的现象,木材的尺寸相对稳定,木材就不会出现开裂和变形等问题,保证了木制品的质量。


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