传统干燥工艺的优缺点

编者按：近段时间以来，红木家具行业对于产品的质量愈加重视，从而将家具制作中的各种工艺及工艺设备提到了一个更加重要的位置上来。其中，对于木材开裂、变形造成的质量问题，尤其引起行业内重视。近来，本网编辑部收到了许多咨询、征求有关防止木材开裂、变形以及有关干燥、注蜡、施蜡等技术方面的问题。

为此，我们特别采访了北京林业大学张璧光教授，希望通过他的一番陈述，能够给我们行业初步回答这些问题，尤其对干燥这种工艺。

木材干燥是保障和改善木材品质，减少木材损失、提高木材重要率的重要环节。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确定是投资大、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。

张璧光， 1960年毕业于重庆大学热能动力系，北京林业大学材料科学与技术学院的教授、博士生导师。

曾主编了本科生及研究生教材，《热工学》、《木材科学与技术研究与进展》等教材4部；《实用木材干燥技术》、《太阳能干燥技》、《太阳能及热泵干燥技术》专著3 部，此外还参编了一些著作。

曾主持多项国家及自然基金课题，曾获国家专利3项、国家科技进步奖三等奖1项、林业部科技进步二、三等奖各1项和北京市科技进步三等奖1项。林业部优秀教材二等奖l项。她已在国内、外各种学术刊物及各种学术会议上发表论文200余篇。 （载于《中国红木古典家具》杂志2012年第一期，整理：萧何，口述：张璧光）