木材干燥——木材干燥的方法
木材干燥的方法
木材干燥的方法概括分為天然(大氣)干燥和人工干燥兩大類。人工干燥又可分為窯干(含低溫、常規(guī)和高溫窯干)、除濕干燥、太陽能干燥、真空干燥、高頻和微波干燥、紅外輻射干燥以及接觸(熱壓)干燥等。以下對這些干燥方法作概述。
(1)大氣干燥 簡稱氣干,即把木材堆積在空曠場地上或棚舍內(nèi),利用大氣作傳熱傳濕介質(zhì),利用太陽輻射的熱量,排除木材的水分,達(dá)到干燥目的。氣干又分為普通氣干和強制氣干。強制氣干時間可比普通氣干約縮短1/2~2/3,且木材不致霉?fàn)€變色,干燥質(zhì)量較好,但干燥成本約增加1/3。大氣干燥的優(yōu)點是:簡單易行,節(jié)約能源,比較經(jīng)濟(jì),可滿足氣干材的要求。若與窯干等其它干燥方法相結(jié)合,還可縮短干燥時間,保證干燥質(zhì)量,降低干燥成本。缺點是受自然條件的限制,干燥時間較長、干燥終含水率偏高,占用場地大,氣干期間木材易受菌、蟲危害等。目前,單純的大氣干燥使用漸少,但作為一種預(yù)干法與其它干燥法相結(jié)合,在我國南方地區(qū)還是經(jīng)濟(jì)可行的。
(2)窯干 指在干燥窯內(nèi)人工控制干燥介質(zhì)的參數(shù)對木材進(jìn)行干燥的方法。按照干燥介質(zhì)溫度的高低可分為低溫窯干、常規(guī)窯干及高溫窯干。應(yīng)根據(jù)被干木材的樹種、厚度、用途等條件,正確選用適當(dāng)?shù)母G干方法。窯干的優(yōu)點是干燥質(zhì)量好,干燥周期較短,干燥條件可靈活調(diào)節(jié),便于實現(xiàn)裝卸、搬運機械化,干燥介質(zhì)參數(shù)調(diào)節(jié)自動化,木材可干燥到任何終含水率。缺點是設(shè)備和工藝較氣干復(fù)雜,投資較大,干燥成本較高。
(3)除濕(熱泵)干燥 與窯干的區(qū)別是將濕熱空氣部分流過除濕機,先經(jīng)冷卻使部分水蒸氣冷凝成水排出,同時回收水蒸氣的氣化潛熱;濕空氣變干,再經(jīng)加熱后流入材堆,干燥木材。除濕干燥的優(yōu)點是能量消耗顯著低于常規(guī)窯干,特別是在干燥過程的前期;基本沒有環(huán)境污染,干燥質(zhì)量較好。缺點是干燥溫度較低,干燥周期長;由于采用電能,干燥成本較高;一般無蒸汽發(fā)生器,難以進(jìn)行調(diào)濕處理。
(4)真空干燥 即在密閉容器內(nèi)、在負(fù)壓條件下對木材進(jìn)行干燥。按作業(yè)方式可分為間歇真空干燥和連續(xù)真空干燥兩種。前者是按常壓加熱和負(fù)壓干燥兩個階段交替進(jìn)行,用蒸汽或熱水加熱,也有少數(shù)用煙氣或電加熱。后者是加熱和真空同時連續(xù)進(jìn)行,用熱板(以熱水為熱媒)、電熱毯或高頻電介質(zhì)加熱。真空干燥的優(yōu)點是可以在較低的溫度下加快干燥速度,保證干燥質(zhì)量,特別適合于滲透性較好的硬闊葉樹厚板或方材的干燥。缺點是設(shè)備較復(fù)雜,容量較小,投資較大。
(5)太陽能干燥 太陽能干燥是利用集熱器吸收太陽的輻射能加熱空氣,再通過空氣對流傳熱干燥木材。太陽能干燥窯可分為溫室型和外部集熱器型。太陽能干燥窯的干燥速度一般比氣干塊,比窯干慢,因氣候、樹種、集熱器的結(jié)構(gòu)和比面積等而異。太陽能干燥的突出優(yōu)點是節(jié)約能源,可利用取之不盡的太陽能,具沒有環(huán)境污染;運轉(zhuǎn)費較低,干燥降等比氣干少,終含水率比氣干低,干燥質(zhì)量較好。缺點是受氣候影響大,高緯度地區(qū)冬季干燥效果差;設(shè)備設(shè)資與窯干相仿,但干材產(chǎn)量卻比窯干少得多。
(6)高頻、微波干燥 是將濕木材作為電介質(zhì),置于高頻或微波電磁場中,在交變電磁場作用下,木材分子極化,摩擦生熱,干燥木材。木材干燥所用的高頻頻率為幾到幾十MHZ,微波頻率為915及2450MHZ。微波的頻率遠(yuǎn)高于高頻電磁波的頻率,對木材的加熱干燥的速度也快得多;但對木材的穿透深度不如高頻電磁波。高頻干燥的應(yīng)用趨向于聯(lián)合干燥,如高頻一對流聯(lián)合干燥,高頻一真空聯(lián)合干燥等。高頻與微波干燥的優(yōu)點是木材內(nèi)外同時均勻加熱,干燥速度很快,干燥質(zhì)量好,可以保持木材的天然色澤等。缺點是使用電能做熱源,干燥成本高,設(shè)備投資及維修費用較大。
(7)熱壓(壓板)干燥 將木材置于熱壓平板之間,并施加一定的壓力,進(jìn)行接觸加熱干燥木材。特點是傳熱及干燥速度快,干燥的木料平整光滑。但難干的硬闊葉樹材干燥時易產(chǎn)生開裂、皺縮等缺陷。此法適合于速生人工林木材的干燥,可以有效地防止木材的翹曲,還可增加木材的密度和強度。
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