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家具生產制造過程中,木材的干燥方法有哪些?
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文章標簽: 木材 干燥 常規 干縮 濕脹 干燥室 簡介:目前,人工干燥方法有常規干燥、高溫干燥、除濕干燥、太陽能干燥、真空干燥、高頻與微波干燥以及煙氣干燥等高溫干燥的優點是干燥速度快、尺寸穩定性好、周期短,但高溫干燥易產生干燥缺陷,材色變深,表面硬化,不易加工除濕干燥和常規干燥一樣,也是以常壓濕空氣作干燥介質,空氣對流加熱木材
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家具生產制造過程中木材干燥是保障和改善木材品質,減少木材損失、提高木材含水率的重要環節。目前,人工干燥方法有常規干燥、高溫干燥、除濕干燥、太陽能干燥、真空干燥、高頻與微波干燥以及煙氣干燥等。在所有的人工干燥方法中,常規干燥由于具有歷史悠久、技術成熟、保障干燥質量、易實現大型工業化干燥等優點,在國內外的木材干燥工業中均占主要地位,它在我國占80%以上。木材在干燥過程中,木料端頭由于水份蒸發較快而先干燥,當端頭水份低于纖維飽和點時,端頭細胞便開始收縮,當其干縮應力達到木材的強度極限時,便發生端裂,即在髓心處或粗木射線處或沿外板面發生縱向裂口。在木材加工生產中,一般都是把濕木材干燥到符合要求的含水率后再使用,這個含水率數值都低于纖維飽和點,所以木材干縮量的多少是生產中必須考慮的問題。

家具木材干燥的方法

濕木材經過干燥后,它的外形尺寸或體積要縮減,這種現象叫做木材的干縮。干木材通過吸收水分后,它的外形尺寸或體積要增加,這種現象叫木材的濕脹。木材的干縮和濕脹是指木材處于一定的溫、濕度環境條件狀態下所產生的現象。木材被浸泡在水中所產生的現象則是另外情況,不在本概念解釋范圍之內。

1、常規干燥是以常壓濕空氣作干燥介質,以蒸汽、熱水、爐氣或熱油作熱媒,間接加熱空氣,空氣以對流方式加熱木材達到干燥目的的方法。常規干燥中又以蒸汽為熱媒的干燥室居多數,一般簡稱蒸汽干燥。高溫干燥與常規干燥的區別是干燥介質溫度較高。其干燥介質可以是濕空氣,也可能是過熱蒸汽。高溫干燥的優點是干燥速度快、尺寸穩定性好、周期短,但高溫干燥易產生干燥缺陷,材色變深,表面硬化,不易加工。

3、太陽能干燥是利用太陽輻射的熱能加熱空氣,利用熱空氣在集熱器與材堆間循環來干燥木材。太陽能干燥一般有溫室型和集熱器型兩種,前者將集熱器與干燥室做成一體,后者將集熱器與干燥室分開布置。集熱器型的太陽能干燥室布置靈活,集熱器面積可以很大,相應的干燥室容量也較溫室型大。太陽能雖然是清潔的廉價能源,但它是受氣候影響大的間歇能源,干燥周期長,單位材積的投資較大,故太陽能的推廣受限。

5、高頻干燥和微波干燥都是以濕木材作電介質,在交變電磁場的作用下使木材中的水分子高速頻繁的轉動,水分子之間發生摩擦而生熱,使木材從內到外同時加熱干燥。這兩種干燥方法的特點是干燥速度快,木材內溫度場均勻,殘余應力小,干燥質量較好。高頻與微波干燥的區別是前者的頻率低、波長較長,對木材的穿透深度較深,適于干燥大斷面的厚木材。微波干燥的頻率比高頻更高(又稱超高頻)但波長較短,其干燥效率比高頻快,但木材的穿透深度不及高頻干燥。

2、除濕干燥和常規干燥一樣,也是以常壓濕空氣作干燥介質,空氣對流加熱木材。其具有節能、干燥質量好、不污染環境等優點,但除濕干燥通常溫度低、干燥周期長,依靠電加熱,電耗高,因而影響了它的推廣應用。木材干縮和濕脹的現象都是當木材的含水率在纖維飽和點以下時發生的。當細胞腔的自由水減少時,木材的尺寸不隨著改變。當細胞壁的吸著水減少時,木材的尺寸就隨著減小。因為細胞壁內的微纖維之間及微膠粒之間具有的空隙在吸著水排除后而縮小,使細胞壁的厚度變薄,所以木材就產生了干縮現象。當木材的含水率很低或達到近似絕干的程度時,木材會從空氣中吸收水分,這些水分基本吸著(吸附)在細胞壁上,使細胞壁加厚,木材就產生了濕脹現象。

4、真空干燥是木材在大氣壓的條件下實施干燥,其干燥介質可以是濕空氣,但多數是過熱蒸汽。真空干燥時,木材內外的水蒸氣壓差增大,加快了木材內水分遷移速度,故其干燥速度明顯高于常規干燥,通常比常規干燥快3-7倍。同時由于真空狀態下水的沸點低,它可在不高的干燥溫度下達到較高的干燥速率、干燥周期短、干燥質量好,特別適用于干燥厚的硬闊葉材。由于真空干燥系統復雜、投資大、電耗高,同時真空干燥容量一般比較小,否則難于維持真空度。

6、煙氣干燥是常規爐氣干燥的初級階段,一般是指土法建造的小型干燥室。優點是投資少、干燥成本低。它的主要缺點是煙塵對環境的污染嚴重,易發生火災,且干燥質量不易保證,極易造成損失。木材沿著年輪方向的干縮叫做弦向干縮;沿著樹干半徑方向或木射線方向的干縮叫做徑向干縮;整塊木材由濕材狀態干燥到絕干狀態時體積的干縮叫做體積干縮。木材沿縱向的干縮極小,由生材到全干材的干縮率只是原尺寸的0.1—0.3%,最大為1%,可以忽略不計。弦向干縮最大,為8%—12%;徑向干縮為4.5%—8%。邊材的干縮大于心材。

木材的干縮和濕脹是木材的固有特性。由于這種特性的存在,使木制品的尺寸發生變化,嚴重時由于木材開裂和變形,導致木制品報廢。為此,木材的干縮和濕脹現象是影響木材實木加工的重要因素。常規室干和其它人工干燥法是解決這個問題的主要途徑。根據木材的用途和地區的環境條件,通過常規室干等人工干燥處理的方法把木材的含水率干燥到所要求的程度,使木材基本不發生干縮和濕脹的現象,木材的尺寸相對穩定,木材就不會出現開裂和變形等問題,保證了木制品的質量。

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關鍵詞: 木材 干燥 常規 干縮 濕脹 干燥室
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