木材干燥原理及原则
木材干燥的基本原理
通过上面介绍我们已经知道木材中的水分主要由两种水分组成,也就是自由水和吸着水。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,它的增加或减少只影响木材的重量,而不影响木材的性质;存在于细胞壁组成的微毛细管系统内的水分叫做吸着水,它的变化,不仅使木材产生收缩和膨胀,而且也将影响木材的其它物理力学性质。
木材干燥的目的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。木材干燥的方法虽然有多种,但基本原理是相同的,即利用沿木材厚度上的含水率梯度,以及木材在加热后形成的内部大、外部小的水蒸汽分压力差,促使木材中的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。
以常规干燥中的蒸汽干燥为例,它的干燥过程是:先使高温度(100℃以下)和高湿度(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,这是干燥的开始阶段。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,应注意要消除或减轻干燥内应力、开裂和变形的发生,不降低木材的物理力学性质,以保证干燥质量。
木材干燥的基本原则
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;还必须保证木材的完整性、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。干燥速度快,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窑的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外部条件基本相同,以达到均匀干燥的目的。