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适合的才是最好的

2010/12/6 16:26:00 来源:中国红木古典家具网 作者:李世兰

                                                                   ——谈红木木材干燥方式的选择

    鲜的红木木材含有大量水分,在空气中水分蒸发,木材会发生干缩现象。木材是各向异性材料,干缩时常常翘曲变形甚至开裂。如果用不经干燥处理的红木木材制作家具,难免出现变形、开裂、榫卯松脱等问题,影响家具质量。而经过强制干燥之后,让木材本身的含水率接近木材使用地的空气湿度,就可以稳定木材结构,提高强度,防止腐朽。因此,红木木材干燥是红木家具生产过程中的重要一环,是保证家具生产质量的基础和前提。

    木材干燥时,木材的表面和空气接触,木材表面的水分首先蒸发,然后逐渐向里,外部的含水率低于内层形成内高外低的含水率梯度。在含水率梯度的作用下,内层水分向表层移动,含水率梯度越大,移动速度就越快。(由于红木的密度较大,形成的含水率梯度较小,所以干燥比较困难。)当给木材加热时,木材外部温度高于内层温度,这样就形成了外高内低的温度梯度,木材水分的蒸发速度随温度的增加而增加。但介质的温度并不是越高越好,而是取决于木材的干燥特性。在干燥前,首先用高温高湿对木材进行预热处理,提高木材的内部温度后再进行干燥,使温度梯度和含水率梯度相一致来提高干燥速度。

    木材干燥一般分为自然干燥和人工干燥两大类。自然干燥,顾名思义,就是让木材自然晾干。为避免阳光曝晒引起开裂,可放置于通风良好的气干棚内。这种干燥方式又称为气干,不需要专门的设备和能源,操作简单,成本低廉,基本不需要专门的投入。但自然干燥时间长,不能干燥至较低含水率,因此,生产厂家一般把自然干燥作为预干,作为人工干燥的一种辅助手段。
    随着科学技术的不断发展,人工干燥方式越来越多,主要有蒸汽干燥、真空干燥、除湿干燥、太阳能干燥、微波干燥、红外线干燥、热压干燥、化学干燥等方式。

    蒸汽干燥是目前我国红木家具生产行业采用较多的一种干燥方式,这种方式可以用木材生产的下脚料为燃料,以常压湿蒸汽作为干燥介质,投资小,成本低,设备简单。其缺点是蒸汽干燥以锅炉作供热设备,我国工业锅炉及其管网的平均热效率只有60%,同时蒸汽干燥的进、排气热损失较大,约占蒸汽热能的40%,此外还有墙体大门等的散热损失,所以蒸汽干燥的一次能源利用率一般低于30%。干燥能耗高,不仅使产品成本增加,而且使锅炉与干燥室排出的烟尘与废气增多,从而增加了这些有害物质对大气的污染。

    目前有一种热风蒸汽干燥方式,在蒸汽干躁技术的基础上,以废料燃烧的炉气为热源,它既能处理木材加工厂内的下脚料、锯末、刨花等垃圾,又能降低干燥成本,所以这种干燥设备特别适合于中小型木材加工厂以及家具厂。这种干燥设备的干燥原理是,燃料在燃烧室内充分燃烧,产生热能,在热能干燥系统被干燥介质充分吸收,产生180℃左右的温度,在循环风机的作用下,高温气流通过控制系统、输送系统,将高温热风输送到干燥室内对木材进行干燥处理。同时设备上的蒸汽发生装置,可产生大量的常压蒸汽,可根据干燥工艺的要求,适时将蒸汽送入干燥室内,对木材进行喷蒸、调湿处理。调湿系统是一个独立蒸汽系统,并配有安全装置。饱和湿蒸汽可在短时间内使木材的表面湿度和内部湿度趋于一致,从而达到木材内部和外部同时干燥的目的。对坚实、厚重的硬、厚木材,可采用间断加热烘干工艺,解决木材在烘干过程中出现的内裂、端裂、变形等缺陷,使优质木材成品率大大提高。设备的热能回收系统,降低了烘干成本,缩短了烘干周期。当木材含水率降至15%以下,经过6-8小时的高温干蒸,可将寄生在木材内的蛀虫及虫卵杀死。

    木材微波干燥是一项新技术,具有加热均匀、干燥速度快、不走形、质量好、有利于连续化和自动化生产等一系列优点,并且能保持木材的天然色泽。但投资较高,适合有一定规模的企业。微波加热木材时,内外部同时进行,且没有噪音和有害气体排放,属于环保干燥技术。微波穿透木材内部时,被所含的水分和木材本身吸收而直接加热。由于木材表面水分的蒸发,木材内部温度高于表面,使木材内部形成向外的压力差,加速了水分的表面迁移,所以微波干燥木材的速度非常快,一般比对流干燥速度快20-30倍,比远红外和蒸汽干燥能耗降低25%以上。另外,微波干燥可使木材内部的温度高于60℃,杀灭木材中的虫卵,达到防蛀、防霉的作用。

    当前,新型干燥技术已由单一干燥参数的粗放型干燥,过渡到由多种干燥设备,在不同干燥参数下,多级组合而成的智能型、精确型干燥,这是干燥观念上的重要突破。每种干燥方法都有其适用范围和优缺点,采用多种方法联合干燥可以起到扬长避短的效果。

    在选择干燥方式时,生产厂家往往首先考虑一次性投入成本的高低,其实,干燥质量和能耗更加不能忽视。如果因干燥不当而造成木材降等,其损失往往远远超过干燥成本,因此,必须根据企业状况,合理选择干燥方式,严格培训操作人员。不同的干燥方式在投资成本、干燥效率和质量等方面各有所长,选择干燥方式时应综合考虑木材的树种、规格、数量、用途和生产厂家的现实条件,选择适合的干燥方式。

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