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1、木材干燥知识点汇编木材干燥知识点汇编默认分类2008-04-03 14:37:23阅读29评论0字号:大中小什么叫木材干燥?木材中含有一定数量的水分。木材中水分的多少随着树种、树龄和砍伐季节而异。为了保证木材与木制品的质量和延长使用寿命,必须采取适当的措施使木材中的水分(含水率)降低到一定的程度。要降低木材的含水率,必须提高木材的温度,使木材中的水分蒸发和向外移动,在一定流动速度的空气中,使水分迅速地离开木材,达到干燥的目的。为了保证被干木材的质量,还必须控制干燥介质(如目前通常采用的湿空气)的湿度,以获得快速高质量地干燥木材的效果,这个过程叫做木材干燥。由于上述方法是利用对流传热方式,从木材

2、的外部外热干燥的方法,所以,又称为对流干燥。概括地说木材干燥就是水分以蒸发或汽化的方式由木材中排出的过程。木材为什么要干燥?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。木材干燥的意义有哪些?木材具有较小的密度和较大的强度(品质系数较高),耐酸碱腐蚀,绝缘性能较好,易于切削,纹理和色泽美丽等优

3、良性质。在建筑、机械、车辆、船舶、纺织、农具、家具、乐器、航空等国民经济的各部分都需要使用大量的木材。但是,用未经干燥的木材制成的产品不能保证质量,所以必须对木材进行干燥处理。木材经过干燥处理以后,可以取得以下几方面的效果。提高木材和木制品使用的稳定性。木材长期暴露在空气中会发生湿胀和干缩现象,而木材的不均匀的湿胀干缩,往往会引起木材开裂和变形,影响使用,造成浪费。若用湿的木材或没有干燥好的木材制造产品(如门窗、地板、家具等)时,刚刚做好时好像不错,可是经过一段时间后,随着木材的变干就会发生门框歪斜、地板翘曲、接榫松脱或板面开裂等现象,造成很大的损失。生产单位若在使用前,将木材干燥到使用要求的

4、含水率,就可以保证木制品结构的稳定性,使之外形美观、经久耐用。提高木材和木制零件的强度,当木材含水率低于纤维和饱和点时,木材的强度将随着木材含水率的降低而提高。经过干燥后的木材,可以改善切削加工条件,提高木结构零件的强度、胶接强度与木制品的表面装饰质量。木材的导热性质与导电性质是随着它的含水率的改变而改变的,要提高木材的保温性与绝缘性,也需要用降低含水率的办法来减小导热性与导电性。预防木材的贬质和腐朽。湿木材如果长时间堆放在露天空气中,若不采取适当的措施,往往会发生腐朽或遭虫害。当木材含水率降低到20%以下时,可大大减少菌类和害虫的侵害与破坏。所以,一般在生产单位,把木材干燥到含水率8-15%

5、左右。这样不仅保证了木材的固有性质和强度,而且也提高了木材的抗腐蚀能力,减轻木材的重量。新砍伐的木材,其含水量甚至超过了本身的重量,经过短期存放、自然干燥后,它的含水量仍然很高。木材经过室干后,其重量可减轻约30-50%,有利于提高车辆的运载能力。总之,经过干燥的木材,可以保证木材制品的质量,改善木材的使用性能,延长使用年限,从而节约了木材。多年来的实践证明,木材干燥在生产上是不可缺少的过程,在科学上已成为专门的学科。什么叫室干法?有什么特点?木材在建筑结构(如砖混凝土结构或钢筋混凝土结构)或金属结构的干燥室内,人工控制和调节干燥介质(空气、过热蒸汽等)的温度、湿度和气流循环速度,利用对流等传

6、热传湿的作用,对木材进行干燥的方法,叫做室干法。利用干燥室对木材进行干燥处理是人工干燥的最基本的形式,也是目前国内外木材加工工业中应用最普遍的干燥木材的方法。这种干燥方法具有以下特点:(1)需要建造干燥室或较大的金属结构设备,但占地面积比气干场地少。(2)必须配置供热和供电的设备。(3)干燥木材的生产周期短,容易保证木材加工全过程的连续性。(4)木村的干燥程度不受自然条件、地区、季节和树种的限制,可根据要求获得任何程度的最终含水率。(5)具有较成熟的干燥理论和工艺技术,能保证干燥质量。(6)干燥设备的结构并不太复杂,使用安全可靠,不管那种类型的木材干燥室,只要按设计要求建造和定期维修保养,一般

7、均可使用15年以上。木材干燥的基本原则是什么?木材干燥的基本原则是在保证干燥质量的前提下提高干燥速度,节约能源消耗,降低干燥费用。干燥质量是指:必须使被干木材的含水率及干燥均匀度能满足加工工艺的要求;还必须保持木材的完整性、不发生工艺规范所不容许的缺陷,不削弱木材及其制品所应有的性质。干燥速度是指:在单位时间内木材含水率降低的程度。干燥速度越快(或干燥周期越短),所需要的干燥设备与投资越少,生产率也就越高,干燥费用越少。生产上选用干燥设备时,应根据被干木材的树种、规格、数量、用途和生产单位的现实条件等。对于现代化木材干燥室要求在工艺上能保证干燥介质的温度、湿度和气流速度、堆装的被干成材所受到的

8、外部条件基本相同,以达到均匀干燥的目的,在操作上要安全可靠、控制灵活、工人的劳动强度小。设备投资少、占地小、见效快,节约能源,同时还应尽可能地减少对周围环境的污染。木材干燥设备是不是烘炉?木材干燥设备要实现对木材的强制干燥,必须具备三个基本功能:加热、调湿和通风。加热功能不言而喻;调湿(喷蒸汽或雾化水)用于保障干燥某些阶段所需的高湿度环境,防止木材开裂、变形等;通风设备必须保证湿热空气均匀地穿过材堆的各个部位,使干燥后的木材含水率均匀。简易的木材烘炉一般以热炉气直接或间接加热,难以组织合理的气流循环,湿度难以调节或无法调节,用这种简易设备获得好的干燥效果是非常困难的。设备和工艺,哪个更重要?良

9、好的设备性能是木材干燥的基础,是执行干燥工艺的前提。工艺是木材干燥的关键。木材干燥过程往往持续几天甚至几十天,什么时候加热,什么情况下调湿都是十分讲究的。正确的工艺能够在保证质量,能量消耗最小的前提下使木材以最快的速度得以干燥,而不当的工艺将造成许多木材因干燥缺陷、含水率不均匀而降低等级,甚至报废。设备和工艺,就像计算机的硬件和软件一样密不可分。测量木材含水率的重要性木材含水率是木材干燥最重要的参数之一,科学的干燥工艺是围绕木材含水率制定的。木材含水率较高时,必须采用较低的温度和较高的湿度;木材含水率在30%左右是关键时期,干燥必须平缓进行;不同材堆的木材含水率差异较大时,必须进行均衡处理。对

10、木材含水率不了解的情况下,干燥只能凭经验进行。由于木材种类繁多,且材性十分复杂,凭经验干燥木材有时是不可靠的。性能优良的木材干燥设备应具备测量木材含水率的基本功能。自动控制有必要吗?木材干燥是一个漫长的过程,整个过程中,干燥设备必须根据木材含水率变化的情况,不断调整干燥窑内的环境参数,以保证木材得以良好地干燥。人工控制这一过程,不但要求操作者具备较多的木材干燥工艺知识,更要求操作者有很强的工作责任心以及长时间保持良好的精神状态,经验不足或精神不集中都将导致很大的木材干燥损失。自动控制系统就像一位经验丰富、精力旺盛的值班员,忠心耿耿地执行这干燥过程的每一项任务,直到干燥结束。对于经验不多,尤其是

11、干燥质量要求较高的厂家来说,配置自动控制系统尤为重要。木材干燥,越干越好吗?木材置于一定的环境下,在足够长的时间后,其含水率会趋于一个平衡值,称为该环境的平衡含水率(EMC)。当木材含水率高于环境的平衡含水率时,木材会排湿收缩,反之会吸湿膨胀。例如,广州地区年平均的平衡含水率为15.1%,北京地区却为11.4%。干燥到11%的木材用于北京是合适的,可用于广州将会吸湿膨胀,产生变形。所以说,木材干燥要适当,并非越干越好。木材干燥的基本原理是什么?木材中的水分主要有自由水和吸着水两种。存在于由细胞腔组成的大毛细管系统内的水分叫做自由水,它的增减只影响木材的重量,而不影响木材的性质;存在于细胞壁组成

12、的微毛细管系统内的水分叫做吸着水,它的变化,不仅能使木材产生收缩和膨胀,而且也将影响木材的其他物理力学性质。木材干燥就是要排除木材中的自由水和吸着水,以适应不同的用途和质量要求。干燥木材的方法虽然有多种,但基本原理是共同的,即利用沿木材厚度上的含水率梯度,以及在加热后形成的内部大、外部小的水蒸汽分压力差,促使水分以液态和汽态两种形式连续地由内部向外部移动,并通过木材表面向外界蒸发;内部的水分移动强度应与表面的水分蒸发强度协调一致,使木材由表及里均衡地变干。传统的蒸汽干燥室,它的干燥过程是:先使高温度(100以下)和高温度(饱和或接近饱和)的湿空气在循环流动中不断地穿过材堆,对木材预热。当木材及

13、其水分被加热到一定程度后,按干燥基准的规定,降低介质的温度和相对湿度,迫使木材中的水分从表面蒸发,这是干燥开始。然后按照干燥基准规定的程序,逐步提高介质的温度及降低相对湿度,使木材中水分的蒸发面逐渐移向内部,直到干燥结束。在干燥过程中,应能消除或减轻内应力、开裂和变形,不降低木材的物理力学性质,以保证干燥质量。什么叫干球温度?什么叫湿球温度?在木材干燥生产中,经常需要测定空气的相对湿度,简称湿度。测定空气湿度的仪器是湿度计。通常采用的湿度计是由两支经校正的温度计组成的。一支温度计的水银球外而包着纱布,纱布下面浸在清洁水里,另一支温度计的水银球不包沙布。水银球包着湿纱布的温度计叫做湿球温度计,用

14、它测得的温度叫做湿球温度,用t湿表示;水银球没有包纱布的温度计叫做干球温度计,用它测得的温度叫做干球温度用t干表球。当空气湿度较小时,包在湿球外的纱布中所含的水分要向空气中蒸发。水分蒸发时从湿球吸取热量,使得湿球温度小于干球温度,也就是小于空气的温度。干球温度和温球温度之间的差值,叫做湿度计差,或称干、湿球温度差,因其关系到蒸发能力,所以也可把湿度计差的数值干燥势,即:=t干-t湿空气越干、湿度计差的数值越大,空气容纳水蒸汽的能力越强,湿木料中的水分蒸发越快。反之,空气越湿、湿度计差的数值越小,空气容纳水蒸汽的能力越弱,湿木料中的水分蒸发的就越慢。当空气完全被水蒸汽所饱和时,湿度=100%,干

15、球温度和湿球温度相等,湿度计差的数值为零,此时,湿木料中的水分停止蒸发或空气和木材表面水蒸汽处于动平衡状态。在木材干燥生产中,空气的湿度数值可在根据干球温度t干和湿度计差两个数值制定的湿度表上查得。示例:在强制循环干燥室内,湿度计上的两个读数分别为t干=76,t湿=72,确定此状态下空气的相对湿度。解:先计算出湿度计差:=t干-t湿=76-72=4()根据湿度计差为4,干球温度t干=76,可查得此时空气湿度,即:=83%什么叫木材的含水率?木材中水分的含量,叫做含水率,或称含水量。用水分的重量对木材的重量之比的百分率(%)表示。木材的含水率有二种表示方式:第一种叫绝对含水率,或称含水率。用全干

16、木材的重量作为计算基础,用字母W表示,其计算公式为:如用符号表示,计算公式是:第二种叫相对含水率,是用湿材重量作为计算基础的,用符号W0表示,计算公式为:在木材干燥生产中,广泛采用的是绝对含水率(简称含水率)。什么叫自由水?什么叫吸着水?木材中的毛细管系统有两大类,即大细管系统和微毛细管系统。木材中的水分就存在于这些毛细管系统之中。由细胞腔组成的大毛细管系统,对水分的束缚力很小以至无束缚力,水分能够从大毛细管系统的断面自由地蒸发出去。因此,把存在于大毛细管系统内的水分,叫做自由水。自由水的增减,只能影响木材的重量、保存和燃烧能力,而不影响木材的性质。由互相通连的细胞壁构成的微毛细管系统,对水分

17、有程度不同的束缚力,若要使微毛细管系统内的水分向空中蒸发,必须把空气的湿度降低到一定的程度;或者在加热条件下加速水分的运动,才能克服微毛细管的束缚力,向空气中蒸发。同时,微毛细管系统不但在一定的条件下向空气中蒸发水分,而且也能够吸收空气中的水分。因此,把存在于微毛细管系统内的水分,叫做吸着水。吸着水的增减变化,不仅使木材发生膨胀和收缩,而且也影响到木材的其它物理力学性质。另外,木材中还有一种化合水,它存在于木材的化学成分中。化合水的数理很小,只有在化学加工时,才有意义。什么叫木材的纤维包和点?前面已讲到,吸着水存在于细胞壁内,而细胞壁能容纳水分的空间是有限的,也就是说吸着水的数量有一定限度。在

18、大气条件下,当自由水已蒸发干净,而吸着水还保持着最高量时的木材含水率,叫做纤维饱和点,亦称吸湿极限,用W纤表示。木材的纤维饱和点随树种与温度而异。就多种木材来说,在空气温度为20湿度为100%时。纤维饱和点的含水率W纤的平均值为30%,变异范围为23-33%。纤维饱和点,随着温度的升高而变小。下表是木材在被水蒸汽饱和的空气内,纤维饱和点的变化情况。从表中可以看出,随着温度的升高,木材从饱和空气中吸湿的能力将降低。木材的纤维饱和点这个概念,在干燥工艺中经常用到,应当记住。当木材的含水率在纤维饱和以上时(W纤30%),木材不产生干缩;当木材含水率在纤维饱和点以下时(W纤30%),其干缩趋势呈直线变

19、化,即从含水率30%降低时,每减少1%,而相应的干缩系数的数值是不变的,只是随着树种及弦、径向的不同而稍有差异。另外,木材的纤维饱主和点与其导电性有关。全干木材是良好的绝缘体。湿木材是半导体。当含水率由0%增加到30%左右时,木材的比电导加大达10万倍以上;含水率从30%增大到最高限度时,比电导的加大不过4倍。什么叫木材的平衡含水率?放置在大气中的湿木材,它的含水率将随着时间的延续而逐渐降低。当木材中的水分与大气中的水分不再进行交换而达到平衡状态,即水分处于静止状态时,木材的含水率即是该温度、湿度条件下的平衡含水率,以W衡表示,即:平衡含水率(EMC):在一定的温度和湿度下W吸湿=W解吸时的含

20、水率,称平衡含水率。平衡含水率随着木材所处的空气状态的不同而变化。当空气的相对湿度升高时,平衡含水率也升高;空气的相对湿度降低时,平衡含水率也降低;与上述情况相反,当空气温度升高时,将使平衡含水率降低。这就是说,随着温度的升高,木材的吸湿性将会降低。木材在由湿变干和由干变湿的过程中,在一定的空气状态下都逐渐地趋向于平衡含水率。在一般的情况下,由湿变干的含水率常常稍大于由干变湿的含水率。这是由于木材的微毛细管系统内的空隙,已有一部分被渗透进来的空气所占据,而防碍了木材对水分吸收的缘故。这个现象叫做吸湿滞后或吸收滞后,用W表示。即:吸湿滞后?W=W吸湿-W解吸干木材在变湿的过程中,吸湿稳定含水率或

21、多或少地低于同样空气状态下的解吸稳定含水率,这种现象叫吸湿滞后。干燥期间介质的温度越高,其吸湿滞后越大。单板、木屑、刨花等细小木料的吸收滞后的数值极小,可以忽略不计。气干材的吸收滞后的数值不大,实际生产上可以不计。室干成材的吸收滞后数值较大。干燥期间介质的温度越高,成材的吸收滞后越大。吸收滞后数值的变异范围在1-5%,平均值为2.5%。各种空气状态下的木材平衡含水率可在上图中查得。木材平衡含水率,在实际生产上有一定的意义。某地区的木材在干燥时,一定要达到该地区的木材平衡含水率范围。否则,将会影响木材制品的质量。木材干燥最终含水率是如何确定的?干燥锯材(毛料)含水率,是木材干燥质量的首要质量指标

22、,它与木材加工及使用质量、与木制品的尺寸稳定性紧密相关。为了规范干燥锯材含水率及其确定,国家标准锯材干燥质量(GB/T6491-1999)对此作了具体规定:干燥锯材含水量水率即锯材经过干燥后的最终含水率,按用途和地区考虑确定,以用途为主,地区为辅。按地区考虑是以各地区的木材平衡含水率为依据。干燥锯材含水率应比使用地区的木材平衡含水率低2%-3%考虑。现再刊登该标准的我国不同用途的干燥锯材含水率表,以供按用途考虑确定干燥锯材含水率。对于干燥质量等级要求高(一级)、用途精密、使用范围跨越较广的木制品,其含水率一般规定得比较低,这与木材吸湿稳定含水率低于解吸稳定含水率即及湿滞后等原因有关。但将木材干

23、燥到低的含水率,干燥过程时间延长,费用要增加。因此,应该结合具体情况与条件,在规定的上、下限范围内适当加以确定。上述标准是就全国范围考虑制订的。我国幅员辽阔,木材平衡含水率随着地区、季节、木材尺寸等诸多因素而变化;木材本身地又因树种,材种、结构、含水率等不同而条件各异;有些木制品或半成品销售国外使用等等情况,复杂多变。须要因用途制宜,因地制宜,因材制宜并在实践经验积累的基础上,适当确定干燥锯材(毛皮料)含水率。木材干燥为什么会引起木材应力?木材发生应力是由于干燥时木材断面上含水率分布不均匀和木材构造上的各向异性引起的。由于木材断面上含水率分布不均匀引起的应力叫湿应力,它有时间性,当含水率平衡时

24、消失,由于木材内部所产生的残余变形引起的应力叫残余应力,它与湿应力不同,含水率平衡时并不消失,在干燥过程和结束是都会发生。木材应力是两者的总和。为什么木材各个方向的干缩程度不一样?木材是各向异性的,其干缩情况也比较复杂。干缩情况不但随树种而不同,就是同一块木材,纵向、弦向、径向的干缩也不一样,纵向干缩极小,弦向干缩最大,径向干缩约为弦向干缩的1/3-1/2,如下图为干缩变形示意图。木材是由许许多多的长细胞组成的。在纤维的饱和点以下,当吸着水减小时,木材细胞长度上的干缩不如截面的变细来的得大,所以纵向干缩极小。弦向干缩大于径向干缩的原因是:•;木射线细胞在径向上是它的长度,在弦向上是它

25、的端面,而木射线的横向干缩较纵向干缩大;•;木射线沿径向排列,牵制着其它纵行细胞的收缩,而弦向上就不受这种牵制作用;•;有些细胞在干缩时,弦向受到压力而径向却微有伸长;•;木材径而细胞壁上的纹孔大而多,细胞壁的含量少,也就干缩小;而木材弦面细胞壁的纹孔小而少,细胞壁的含量多,也就干缩大。•;由于木材在各个方向上的干缩不同,在使用木材时应引起重视,纵向干缩(沿着纤维方向的干缩)极小,在工业生产上不考虑留有干燥余量;由于一般成材大多都是弦面板,配料时必须留有足够的干缩余量。在干燥过程中,由于木材在径向与弦向的干缩率不同,在同一含水率阶段二者的差别越大,木材发

26、生干裂的可能性也越大。若径向与弦向的干缩率差别在干燥初期就比较大,木材将会发生表裂,在干燥中期与后期二者的差别还比较大时,木材将易于产生内裂。为避免上述现象的发生,在干燥工艺上就必须采取喷蒸处理(预热处理、中间处理、后期处理)的措施。干燥过程中产生干燥缺陷的原因是什么,有哪些常见缺陷?在木材干燥过程中会产生各种缺陷,这些缺陷大多数是能够防止或减轻的。变形大体上是由树种、材料等级等因素而决定的;塌陷容易发生在某些树种靠近髓心的径向材上;开裂在干燥初期出现的是端面开裂和表面开裂,干燥后期发生内部开裂。下表列出了干燥过程中容易产生的各种缺陷。•;初期开裂:干燥初期的开裂有两种,即端面开裂和

27、表面开裂。端面开裂多数是制材前原木的生长应力和干缩出现的裂纹。当干燥条件恶劣时会发生的新的端裂,而且使原来的裂纹进一步扩展。表面开裂会从木材端面延伸到内部。厚度2厘米以下的板发生干燥初期的表面开裂较厉害,厚度1厘米以下的板材几乎没有。表面开裂的原因是因为表层干燥后要收缩,但受到了内部的约束。与其有关的因子是木材的干燥条件、干缩率、水分移动的难易程度以及材料抵抗变形的能力等。在同一干燥条件下,木材的密度越大,越容易产生开裂;弦向材宽度方向的干缩量约是径向材的2倍,所以弦向材容易发生表面开裂。干燥温度和表面开裂关系密切。在0-5的低温时容易发生开裂,其主要原因是温度低、水分扩散系数小、含水率梯度大

28、。所以冬季自然干燥时,应尽量避免将易开裂的木材暴露在强烈的北风中。温度在50以上干燥木时,也容易发生表面开裂。对容易发生细胞塌陷的树种,用60-75进行缓慢干燥,若干湿球温度差急剧增大,容易发生表面开裂。在一定的温度条件下,对细胞塌陷小,但容易开裂的木材干燥时,温度高,容易开裂。因此就该选择适合的干燥条件,防止木材发生初期开裂。(2)塌陷:所谓塌陷主要指因细胞的极端变形使木材出现了异常变形,它是由于细胞腔产生了因水分的变化引起的拉力与压应力的原因。一般含水率高的木材,干燥初期若温度过高时容易发生塌陷。根据树种不同,塌陷集中的部分会出现板面的凸凹不平现象。为了避免产生这种缺陷,对于塌陷大的树种,

29、可经过一段时间的气干或用低温进行干燥。(3)内部开裂:干燥厚度1厘米以下的薄板或用气干的方法,几乎不会发生内部开裂。内部开裂是表面开裂向内发展之后,表面开裂闭合而形成的,也有表面没有裂纹只在内部发生开裂的情况。弦向材的内裂发生在干燥末期,是因为内层沿宽度方向收缩比表面大的原因。内部开裂与干燥温度的关系很大。一般干燥初期温度较低(50左右),表层细胞发生塌陷困难。但是,木材内层在含水率高的状态下长期受热,随着干燥的进行,干燥温度逐渐地上升,细胞塌陷也就加大。所以大多数厚板因内部受热时间的加长,而容易发生内部开裂。另外,如果干燥初期干湿球温差大,表层张应力就大,再加上内部细胞如果有塌陷,也容易产生

30、内部开裂。(4)变形:被干木材的变形主要有横弯、纵弯、扭曲和翘曲等几种,主要原因是各部位的收缩不同、不同组织间(如木射线与纤维素、心边材)的收缩差及其局部塌陷而引起的。(5)变色:木材经干燥后都不同程度地会发生变色现象,有的比较严重。变色有两种:一种是由于变色菌、腐朽菌的繁殖而发生了变色;一种是由于木材中含有的成分在湿热状态下酸化而造成的变色。用高温干燥含水率高的木材时往往会使木材的颜色加深或变暗;有时也会因喷蒸处理时湿度过大或干燥室长期未清扫而使木材表面变黑。平衡含水率(EMC)在一定的温度和湿度下W吸湿=W解吸时的含水率,称平衡含水率。吸湿滞后?W=W吸湿-W解吸干木材在变湿的过程中,吸湿

31、稳定含水率或多或少地低于同样空气状态下的解吸稳定含水率,这种现象叫吸湿滞后。干燥期间介质的温度越高,其吸湿滞后越大。下表为干燥质量从含水率及应力的划分:如何制作干燥试样块,及如何由试样块判断干燥应力质量?将干燥后的锯材作试样块,锯材厚50mm时,按下图A制作,否则按图B制作。将做好的试样放在空气流通处12-24小时,再按下式计算应力指标Y Y=100*(S-S1)/2L(%)S,S1为锯解前,及含水率平衡后的齿宽L为齿长度木材干燥相关设备有那些?1、锅炉在木材干燥中常用蒸汽锅炉、热水锅炉及汽水两用锅炉等。2、加热器加热器的作用是加热窑内的干燥介质,提高窑内温度。对加热器的要求是:能够均匀地放出

32、足够的热量;有最大的传热系数及较大的传热面积;能灵活可靠地调节放出热量的大小;当温度大幅度变化时,加热器的接合处不松脱;耐腐蚀,结构紧凑,造价低等。干燥窑内通常有:铸铁肋形管、平滑管式、螺旋片式(台式)及钢(铜)铝复合翅片式。3、疏水器作用:-自动排水阻汽,在木材干燥中常用热动力式,如S19H-16热动力式疏水器。疏水器的安装应装于室外低于凝结水排出的地方,使凝结水能及时排出,其进出口位置水平不可倾斜。为使疏水器在检修期间不停止加热器的工作,须在疏水器管路中装设旁通管,旁通应在疏水器的上面或同一平面内,不可装在疏水器的下面。使用疏水器应注意:(1)要定期检查严密性;(2)要及时清除阀片或阀座上

33、面的水锈及过滤网中的污物;(3)长期使用后,其阀门和阀座会有磨损,造成漏气,可用320#金钢砂研磨。(4)疏水器中断使用后,在再次使用前应进行分解、清洗。4、喷蒸管喷蒸管一般为一端或两端封闭的钢管,管径一般为31.75-50.8mm(5/4-2in),管上钻有5mm左右的喷孔,孔间距为200-300mm。为实现喷射的均匀性,一般采用中间进气、变孔距或变孔径的方法来实现。5、管路系统分喷蒸管路系统、加热管路系统,其管径与流速及通过量有关。6、风机风机的作用是驱动干燥介质(执湿甲气)在窑内不断循环。在木材干燥中以轴流式通风机为主,现常用机翼形扭曲叶片对称布置的高效节能铸铝风机,其风量大、风压高、能

34、耗低、寿命长,同时配以耐高温、防腐蚀、防潮湿的物种电机与风机直联。7、干、湿球温计测量干燥窑内的环境温度与环境湿度(通过干湿球法),是测试与控制的重要参数。8、进排气道作用:调节干燥介质的湿度。入窑时的准备工作有那些?1、例行检查(1)窑体、窑门的检查-检查窑体是否有裂缝,防护层是否有剥落,窑门有无变形,密封圈有没有损坏等。(2)加热系统的检查-加热器在阀门打开10-15分钟后应均匀热透,否则可能是表面积垢或内部冷凝水淤积结。疏水器如失灵,多是内部污物水锈堵塞,应及时清理;如仍有问题,则可能是零件磨损所致,应及时更换零件或疏水器。电磁阀门是否正常工作,阀芯是否被异物卡住,如不正常,应及时维护至

35、正常状态。检查蒸汽过滤器是否被污物堵住。此外特别注意管道联接处漏气漏水等。(3)调湿系统的检查-喷管工作时,无论喷蒸汽或水,都应从全部喷口均匀喷出。且射流方向应与循环气流方向一致。如系喷水,应使水喷向高速气流,以便迅速雾化。同时注意不应直接喷向材堆,以免产生污斑。检查喷管的喷孔是否被水垢和污物堵住。(4)气流循环系统的检查-检查风机运转是否平稳,风机、风叶及轮箍的固定螺栓、螺钉,应定期检查、维护,使其处于紧固状态,风机的转数也应期检查,以保证干燥窑内有足够的循环风量。(5)进排气系统的检查一动作灵活,到位是对进排气系统的主要要求。(6)检测系统的检查一温度计温度指数应定期校验,及时校正。湿球纱

36、布要保持清洁,并始终保持湿润状态,以及木材测湿仪的检查和校正维护。2、隔条作用(1)均匀隔开相邻两层木材,在材堆高度方向上形成水平循环气流通道,以利于热湿交换。(2)使材堆在宽度方向上稳定;(3)使材堆中的各层木料互相扶持,防止和减少木材翘曲。3、木材堆码(隔条放置正确,材堆大小适宜,窑内堆放均匀)(1)材堆前对将干燥的锯材进行挑选和分类,材质不符合要求的锯材不堆积;(2)同一干燥室内的锯材材质与含水率状况相同或相近:(3)同一干燥室的锯材厚度偏差不应过大,木材厚度的容许差为木材平均厚度的10%(4)隔条间距应适当,与板材厚度相关(板材薄,隔条间距小;板材厚,隔条间距大),以减少板材变形并保证

37、气流通畅;(5)各层隔条在高度方向上保持在一条垂直线上,并落在材堆的支撑横梁上,要保证水平方向的气流通道畅通,不允许存在水平方向的气道堵塞和短路现象;(6)隔条应与材堆长度方向相垂直,以保证材堆内的正常通风;(7)隔条侧面离材堆端部距离应在一个隔条宽度内(30mm),隔条长度与材堆宽度一致,各隔条的厚度(硬材20mm,软材25mm)要求均匀,各隔条间厚度允许误码差为1-2mm;(8)支撑材堆的横梁高度应一致,因而在一个水平面上;(9)材堆形状应为正六面体,以保证窑内气流循环均匀性并增加干燥窑装载量;(10)在室内堆放时,材堆之间前后间距保持在50-100mm,左右两则尽可能靠墙,左右(材堆侧面

38、之间)间距控制在80-100mm左右;(11)在室内堆放时,在材堆深度方向,材堆侧面与后墙,材堆与大门间要留有足够空间(即800-1000mm),在高度方向上,材堆顶部或所压重物距顶棚距离控制在200mm左右;(12)材堆长度方向与气流方向出垂直,绝对不允许将材堆长度方向顺着气流方向堆放(否则气道阻塞);(13)材堆两侧应整齐垂直,当锯材长度不同时,长的最好堆在材堆的下部和两侧,短材应堆在材堆的中间和上部;14)若材堆尺寸不能与窑体匹配或干燥木料偏少,可以交叉堆放材堆,以防止气流短路,影响干燥质量;(15)为防止材堆上部几层木材发生翘曲,可在材堆最上二层放置低等级的窄木料或在材堆上面每行隔条的

39、位置上,放置重物(如铸铁块、废旧铁、钢筋混凝土块等);(16)在窑的高度方向,垫方应保持在一条垂直线上,垫方应为硬材,其较适宜的断面尺寸为100*80mm,另外垫方间距不宜过大。木材干燥过程的实施工艺有那些?1、预热处理目的:提高木材温度,整体热透,温度均匀,促使木材内部水份重新分布,提高木材可塑性,防止木材开裂、变形,同时脱脂杀菌,提高尺寸稳定性。开始预热时,应把窑门、进排气口关紧,使窑内处于封闭状况,然后慢慢打开加热器和喷蒸管阀门,同时打开疏水器旁通管,排除管路系统中的冻结水,约10分钟左右,再关闭通管。预热时,窑内温度一般比基准同期规定的值略高或相对湿度根据木材的初含水率和应力状态而定,

40、预热时间可根据树种、木材厚度和最初温度确定,一般从干燥窑内温度、湿度达到规定值起算起,预热时间大约是:夏季为1-1.5h/cm(厚度),冬季1.5-2h/cm(厚度)。由预热处理转到干燥基准相当含水率阶段,时间不得少于2h。(1)若W初FSP,木材不存在应力,选定相对湿度为100%饱和空气,以促使木材迅速热透。(2)若W初=FSP,选定相对湿度可大于96%,允许木材表面少量吸湿以降低木材表面的含水率梯度,恢复粗性变形能力,改善木材中存在的应力状态。(3)若W初FSP时,相对湿度应于木材含水率相平衡,因为此时木材中存在残余变形,潜伏着残余应力状态。2、木材干燥及中间处理木材预热后,关闭喷蒸,开启

41、排气窗,使干湿球温度缓降至干燥基准第一阶段所需温湿度,基准转换应缓慢过渡(温升控制在1-2/h,湿度下降速度控制在2-3%/h,并保持同步),否则会使木材表面水分强烈蒸发,当内层水分向表面蒸发扩散速度小于表面水分蒸发速度时,产生木材开裂等干燥缺陷。温度调节误差2,湿度调节误差5%。在调节和控制窑内介质状态时,适时适量开关进排气道。在任何情况下,都决不允许打开进排气窗而进行喷蒸。对难干材或厚板当干燥过程进行到纤维饱和点阶段、W=25-20及20-15阶段时,应力会变得较大,时应暂停执行干燥基准,对木材进行喷蒸处理,削弱含水率梯度,使之存在的应力趋于缓和,避免木材出现破坏应力而产生内裂,但不能处理

42、过度,否则应力就会向相反方向发展,造成难以矫正的材质固化。中间处理的时机,次数与时间根据具体情况确定。中间处理的介质状态是:温度略高于干燥基准上相应的含水率阶段规定的温度或相当,相对湿度和木材当时的含水率相平衡,处理时间可按每厘米厚度喷蒸1h,维持1-1.5h计算。也可按下法进行处理:(1)在平均含水率W=25%时进行。工艺条件:t干仍为当时的干球温度,自动调整t=23,在该状态下维持的时间按每厘米板厚1.5h估计。适用于板厚34cm的针叶材与软阔叶材,或板厚23cm的一般阔叶材,而且初含水率低于60%的情形。(2)进行2次中间处理,分别在平均含水率W=30%和W=20%时进行。工艺条件:t干

43、仍为当时干燥阶段的t干,t=23,维持时间每厘米板厚1.5h,适用于板厚45cm的针叶材和软阔叶材,或板厚34cm的一般阔叶材或板厚23cm的特难干的硬阔叶材,且初含水率低于60%时。(3)中间处理三次,分别在W=40%,W=30%和W=20%时进行,适用于板厚56cm的针叶材和软阔叶材,或板厚45cm的一般阔叶材,或板厚34cm的特难干的硬阔叶材,且初含水率低于60%时。3、终了平衡与调湿处理(1)平衡处理阶段一-清除木材干燥中含水率不均匀现象,从最干检验板含水率比要求终了含水率低2%开始处理到最湿木材含水率达到要求的终含水率为止。处理时介质的温度与干燥最后阶段的温度相当,相对湿度与最干木材

44、的含水率平衡,处理时间大数可按每厘米厚度lh进行。(2)终了调湿处理一-可消除或减轻残余应力和木材厚度上的含水率偏差。处理时介质温度与干燥最后阶段的温度相当,湿度视木材种类而定,一般应比终含水率高3%(针叶材)或4%(阔叶材)的含水率相平衡,处理时间为2-4h/cm厚度(针叶材2h/cm厚度,阔叶材3-4h/cm厚度)。4、冷却处理一-在干燥过程结束后应关闭加热器和喷蒸管的阀门,打开排气窗,让风机继续运转,待木材冷却至比室外温度高15-20左右出窑,以防木材开裂。如何理解相对湿度与木材的含水率相平衡?及如何操作?当相对相对湿度与干木材的含水率相平衡时,即木材中的水份即不向外蒸发,木材也不向外界

45、的湿空气吸收水份。此时在窑干工艺中多用于中间处理、平衡处理、终了处理等操作。可以消除木材干燥过程中产生的应力、含水率不平衡等问题。操作方法应按下步骤进行:•;测量当前木材含水率,记为W•;测量当前干燥窑内干球温度(即环境温度)•;查资料第5页木材平衡含水率图,确定与之相适应的相对湿度。如:木材含水率W=15%,干球温度=60查表,平衡含水率为斜线,环境温度为水平坐标,相交点对应相对湿度,应为82%•;此相对湿度即为与干木材的含水率相平衡的相对湿度。一般还应再确定干湿球差,进而设定干燥窑电控系统的湿度控制仪表,在金森木材干燥系统中,可以直观地看到相对湿度曲

46、线,进一步优化了操作程序。何为木材干燥后的养生?干燥的木材不能立即投入加工,必须放置于室内一到二周左右,使木材含水率与空气湿度基本平衡,基本达到平衡含水率,也有助于木材应力的自我施放。木材干燥缺陷产生原因及对策?1、开裂表(外)裂:木材沿木射线方向开裂叫做表裂,这是由于干燥初期介质温度过高,湿度不够引起的。由于表层木材先于深层收缩,使表层受到拉应力,致使产生外裂。调整干燥基准,提高室内相对湿度,减缓表面水蒸发速度,可以制止或避免裂缝的进一步发展。内裂:多发生在干燥后期,这时木材表层已经硬化不能干缩,而木材内部随含水率降低要收缩,受到表层的牵制,使内部木材受拉应力,其应力超过木材横纹抗拉强度,致

47、使深层木材产生裂缝,这种开裂或从端裂形成,或离开端裂在木材深处形成,并顺木材纹理延伸。防止方法:干燥初期不能太快,以防表面硬化产生,干燥中期适当进行喷蒸或调湿处理,以清除表面硬化,恢复形变能力,调整含水率分布,使表面木材补充收缩。端裂:木材端头的干燥比内部快得多,端头的水分已降到纤维饱和点以下,要干缩,而内部水分还在纤维饱和点上不能收缩,所以端头干缩受到内部牵制,端头产生拉应力,超过木材的横纹抗拉力,即成端裂。防止方法:一般用防水涂料(沥青、石蜡、厚漆)涂端头,可以防止端裂,另外木料堆积时让木材端头尽量对接以及最外一根隔条要与木材端头平齐,防止端头水分蒸发。2、弯曲和变形顺弯:沿木材长度方向的

48、弓弯曲,主要是由于木材堆积不当引起的(各层隔条在垂直方向不对齐,以及隔条间距太大)。横弯:木材横向弯曲呈瓦片状,主要是木材径、弦向干缩不一致引起。堆积时将宽板放在材堆下部或在材堆上沿隔条处加重物(混凝土、铸铁块等),可以防止上面几层横弯。翘曲:主要是木材纹理不通直,呈斜纹理或扭转纹理,又木材的横向干缩大于径向引起的。在材堆上加重物可在一定程度上防止翘曲。另外木材发生翘曲以后,可采用适当状态的饱和空气处理木材,使木质变软,恢复和提高木质塑性变形能力,在一定程度上可减轻翘曲。3、木材干燥不均匀原因:(1)干燥窑空气动力学状态不良;(2)加热器放热不均匀;(3)木材堆积不合理。热处理与熏蒸处理比较,

49、有哪些优点?一、热处理科技含量高,整个处理过程自动化。热处理干燥窑内设有供热设备、调湿设备和强制循环设备,通过自动化控制,保证了窑内湿、温度的均匀分布,从而保证了热处理效果和木材干燥质量。温度检测记录仪、木材水分检测仪器等各种检测仪表均经国家标准计量鉴定合格或符合有关行业标准。二、热处理运作安全、有序、无公害。由于热处理过程无需使用有毒药物,对人体安全,符合环保、劳动、消防等部门的要求。熏蒸处理在欧美一些发达国家已被禁止或限制使用,在我国也引起高度重视。三、热处理除害效果明显优于药物熏蒸,且处理时间短,成本低。热处理采用蒸汽高温灭虫,不仅对杀灭木材钻蛀类害虫效果好,尤其对杀灭森林头号杀手-松材

50、线虫有特效。熏蒸处理一般得进行48小时,而热处理只需15小时左右,这就为企业赢得了宝贵的时间,加快了通关速度。热处理是在货装分离情况下进行的,企业承担的处理费用大为降低。四、热处理为改进检疫除害处理开辟了新途径。随着我国加入WTO进程的加快,各国对木质包装的检疫要求将进一步加强。目前,美、加、澳、巴西及欧盟都对我国出口木质包装提出了新的检疫要求,今后还可能有新的国家提出类似的要求。因此,热处理的实施为改进检疫除害处理引入了新观念,开辟了新途径。用户常见木质包装热处理的误区?实际用户往往以为按国家规定热处理达到规定时间、规定温度后,木材就达到要求,合格了。分析:企业往往重视到了温度、时间的国家指

51、标,没有注重木材含水率的大小,国家规定的处理应包含两个部分:(1)按规定温度、规定湿度、保持规定时间,以完成杀死病虫害。(2)进行木材干燥,使其木材含水率低于20%,以减少二次感染机率,增加木材力学特性,减轻木材重等。这就是说通知要求的处理除了热处理外还有常规干燥,这一点不少企业有误解。热处理只能按国家指标进行操作。分析:国家或各地区关于木制品的热处理的确都制了相应的技术指标,但这是针对杀死病虫害的技术指标,并不是最佳的木材干燥处理指标。这是因为被处理木材种类不同、含水率不同、厚度不同等因素将影响干燥工艺,有些材质可以经受起比国家指标更高温度的处理条件,虽然在指定温度下可以正常处理,但无形中增加了干燥时间,增加能耗,增加企业成本。同时,相对湿度的调节可以防止木材干燥过快、出现应力等缺陷。故热处理应结合国家规定指标,同时应按木材性质而定,但最低不应低于国家规定指标。热处理后,就是合格产品。分析:严格按国家规定指标热处理后,木材内部应无活体病虫害,同时病虫害的生存条件也受到

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