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木材干燥方法及特点


    木材干燥是保障和改善木材品质,减少木材损失、提高木材含水率的重要环节。目前,人工干燥方法有常规干燥、高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、真空干燥、高频与微波干燥以及烟气干燥等。在所有的人工干燥方法中,常规干燥由于具有历史悠久、技术成熟、保障干燥质量、易实现大型工业化干燥等优点,在国内外的木材干燥工业中均占主要地位,它在我国占80%以上。

常规干燥是以常压湿空气作干燥介质,以蒸汽、热水、炉气或热油作热媒,间接加热空气,空气以对流方式加热木材达到干燥目的的方法。常规干燥中又以蒸汽为热媒的干燥室居多数,一般简称蒸汽干燥。

    高温干燥与常规干燥的区别是干燥介质温度较高。其干燥介质可以是湿空气,也可能是过热蒸汽。高温干燥的优点是干燥速度快、尺寸稳定性好、周期短,但高温干燥易产生干燥缺陷,材色变深,表面硬化,不易加工。

    除湿干燥和常规干燥一样,也是以常压湿空气作干燥介质,空气对流加热木材。其具有节能、干燥质量好、不污染环境等优点,但除湿干燥通常温度低、干燥周期长,依靠电加热,电耗高,因而影响了它的推广应用。

    太阳能干燥是利用太阳辐射的热能加热空气,利用热空气在集热器与材堆间循环来干燥木材。太阳能干燥一般有温室型和集热器型两种,前者将集热器与干燥室做成一体,后者将集热器与干燥室分开布置。集热器型的太阳能干燥室布置灵活,集热器面积可以很大,相应的干燥室容量也较温室型大。太阳能虽然是清洁的廉价能源,但它是受气候影响大的间歇能源,干燥周期长,单位材积的投资较大,故太阳能的推广受限。

    真空干燥是木材在大气压的条件下实施干燥,其干燥介质可以是湿空气,但多数是过热蒸汽。真空干燥时,木材内外的水蒸气压差增大,加快了木材内水分迁移速度,故其干燥速度明显高于常规干燥,通常比常规干燥快3-7倍。同时由于真空状态下水的沸点低,它可在不高的干燥温度下达到较高的干燥速率、干燥周期短、干燥质量好,特别适用于干燥厚的硬阔叶材。由于真空干燥系统复杂、投资大、电耗高,同时真空干燥容量一般比较小,否则难于维持真空度。

    高频干燥和微波干燥都是以湿木材作电介质,在交变电磁场的作用下使木材中的水分子高速频繁的转动,水分子之间发生摩擦而生热,使木材从内到外同时加热干燥。这两种干燥方法的特点是干燥速度快,木材内温度场均匀,残余应力小,干燥质量较好。高频与微波干燥的区别是前者的频率低、波长较长,对木材的穿透深度较深,适于干燥大断面的厚木材。微波干燥的频率比高频更高(又称超高频)但波长较短,其干燥效率比高频快,但木材的穿透深度不及高频干燥。

    高频、微波干燥的优点是干燥速度很快,通常比常规干燥快几十倍甚至上百倍,其次是木材内温度均匀、干燥应力小、质量好。但这两种干燥方法的缺点是投资大、电耗高,同时若功率选择不同,功率过大或干燥工艺控制不当,易产生内裂和炭化。另外,微波干燥对厚度较大或者含水率较高的木材干燥不理想。

    由于微波、高频干燥在解决大断面髓心方材的干燥时有突出的优点,而且微波与高频干燥设备已较完善,干燥工艺已逐渐成熟,它的工业应用与真空干燥比例差不多,而且通常是真空——微波、真空——高频联合干燥。

    烟气干燥是常规炉气干燥的初级阶段,一般是指土法建造的小型干燥室。优点是投资少、干燥成本低。它的主要缺点是烟尘对环境的污染严重,易发生火灾,且干燥质量不易保证,极易造成损失。

    除此之外,还有在红木产业中引起广泛争议的蜡煮工艺。准确来说,蜡煮工艺属于干燥工艺却又不完全是干燥工艺,它是木材干燥处理中稳定木性、防止开裂的一项工艺技术。不是每种木材都需要煮石蜡,石蜡的槽子不同,可以起到木材的干燥,但因为干燥的木材厚度、密度不同,所需要的槽子又不相同,所以在使用过程中的成本可能又会高一些。它目前在实木领域内的应用很少,因为技术难度相对高,仍在不断改良中。

 

 

 

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