木材干燥原理及原則
木材干燥的基本原理
通過上面介紹我們已經知道木材中的水分主要由兩種水分組成,也就是自由水和吸著水。存在于由細胞腔組成的大毛細管系統(tǒng)內的水分叫做自由水,它的增加或減少只影響木材的重量,而不影響木材的性質;存在于細胞壁組成的微毛細管系統(tǒng)內的水分叫做吸著水,它的變化,不僅使木材產生收縮和膨脹,而且也將影響木材的其它物理力學性質。
木材干燥的目的就是要排除木材中的自由水和吸著水,以適應不同的用途和質量要求。木材干燥的方法雖然有多種,但基本原理是相同的,即利用沿木材厚度上的含水率梯度,以及木材在加熱后形成的內部大、外部小的水蒸汽分壓力差,促使木材中的水分以液態(tài)和汽態(tài)兩種形式連續(xù)地由內部向外部移動,并通過木材表面向外蒸發(fā);內部的水分移動強度應與表面的水分蒸發(fā)強度協(xié)調一致,使木材由表及里均衡地變干。
以常規(guī)干燥中的蒸汽干燥為例,它的干燥過程是:先使高溫度(100℃以下)和高濕度(飽和或接近飽和)的濕空氣在循環(huán)流動中不斷地穿過材堆,對木材預熱。當木材及其水分被加熱到一定程度后,按干燥基準的規(guī)定,降低介質的溫度和相對濕度,迫使木材中的水分從表面蒸發(fā),這是干燥的開始階段。然后按照干燥基準規(guī)定的程序,逐步提高介質的溫度及降低相對濕度,使木材中水分的蒸發(fā)面逐漸移向內部,直到干燥結束。在干燥過程中,應注意要消除或減輕干燥內應力、開裂和變形的發(fā)生,不降低木材的物理力學性質,以保證干燥質量。
木材干燥的基本原則
木材干燥的基本原則是在保證干燥質量的前提下提高干燥速度,節(jié)約能源消耗,降低干燥費用。干燥質量是指:必須使被干木材的含水率及干燥均勻度能滿足加工工藝的要求;還必須保證木材的完整性、不發(fā)生工藝規(guī)范所不容許的缺陷,不削弱木材及其制品所應有的性質。干燥速度是指:在單位時間內木材含水率降低的程度。干燥速度快,所需要的干燥設備與投資越少,生產率也就越高,干燥費用越少。
生產上選用干燥設備時,應根據(jù)被干木材的樹種、規(guī)格、數(shù)量、用途和生產單位的現(xiàn)實條件等。對于現(xiàn)代化木材干燥窯的要求在工藝上能保證干燥介質的溫度、濕度和氣流速度,堆裝的被干成材所受到的外部條件基本相同,以達到均勻干燥的目的。