(2) 加熱干燥法 也就是我們常說的干燥,它利用熱能加熱物料,氣化物料中的水分。除去物料中 的水分需要消耗一定的熱能。3、木材的纖維飽和點(diǎn):濕木材在存在大毛細(xì)管中的自由水全部蒸發(fā)完畢,而毛細(xì)管系統(tǒng)中的吸著水還在飽和狀態(tài)時(shí)的木材含水率。通常是利用空氣來干燥物料,空氣預(yù)先被加熱送入干燥器,將熱量傳遞給物料,氣化物料中的水分,形成水蒸汽,并隨空氣帶出干燥器。物料經(jīng)過加熱干燥,能夠除去物料中的結(jié)合水分,達(dá)到產(chǎn)品或原料所要求的含水率



現(xiàn)代干燥技術(shù)雖已有一百多年的發(fā)展史,但至今還屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)的范疇。大部分干燥技術(shù)目前還缺乏能夠精準(zhǔn)指導(dǎo)實(shí)踐的科學(xué)理論和設(shè)計(jì)方法。實(shí)際應(yīng)用中,依靠經(jīng)驗(yàn)好小規(guī)模試驗(yàn)的數(shù)據(jù)來指導(dǎo)還是主要的方式。造成這一局面的原因有以下幾個(gè)方面:原因之一是干燥技術(shù)所依托的一些基礎(chǔ)科學(xué)(主要是隸屬于傳遞工程范疇的學(xué)科),本身就具有試驗(yàn)科學(xué)的特點(diǎn)。為了便于用戶選擇一種理想的干燥設(shè)備,在此對一些相關(guān)問題作個(gè)簡要說明。例如,空氣動力學(xué)的研究發(fā)展還要靠“風(fēng)洞”試驗(yàn)來推動,就說明它還沒有脫離實(shí)驗(yàn)科學(xué)的范疇。



爐氣加熱常規(guī)干燥因不需要蒸汽鍋爐,并利用木廢料能源,投資費(fèi)用低、干燥成本低。但因溫、濕度難以調(diào)節(jié)控制,干燥質(zhì)量不易保證。若干燥窯設(shè)計(jì)不好,還易烘壞木材和發(fā)生火災(zāi)。對于中、高實(shí)木地板,這種干燥方法應(yīng)慎用。

處于試驗(yàn)階段,或已初步采用且有發(fā)展前途的。主要包括:①太陽能干燥。置材堆于東、西、南3面有玻璃壁的干燥窯內(nèi),以太陽能為主要熱源,或用集能器和貯熱器加強(qiáng)熱能利用率,以燃燒燃料的熱氣體為輔助熱源,用噴水器及通風(fēng)孔調(diào)節(jié)濕度,用風(fēng)機(jī)引起強(qiáng)制循環(huán),達(dá)到干燥目的(圖 4)。②真空干燥。把木材置于真空罐內(nèi)加熱,抽真空,造成由木材內(nèi)部到表面和由表面到外界的水蒸氣壓力差;又由于木材內(nèi)的水分在真空下沸點(diǎn)降低,易于氣化,就使水分易從木材中蒸發(fā)并從真空罐中抽出(圖 5)。③微波干燥。在諧振腔加熱器或曲折波導(dǎo)加熱器中,由于受微波管發(fā)生的、 頻率為915或2450兆赫的電磁波作用,木材內(nèi)部因分子間摩擦而產(chǎn)生熱量,形成內(nèi)高外低的蒸氣壓力差,促使木材快干(圖 6)??捎糜谡滟F木材的干燥。④紅外線干燥。木材防裂技術(shù):1.機(jī)械法防裂:在已干燥的木材上用鐵絲捆端頭,使用防裂環(huán)、組合釘板等,用機(jī)械的方法強(qiáng)制木材不要膨脹和收縮,這樣也可以避免木材發(fā)生開裂。將木材置于輻射板、管的照射范圍內(nèi),接受近紅外(波長0.76~4微米)或遠(yuǎn)紅外(波長4~1000微米)熱射線的輻射,木材中的水分吸收輻射能后產(chǎn)生共振現(xiàn)象,可使溫度迅速提高,引起水分蒸發(fā)。遠(yuǎn)紅外線輻射能的熱量轉(zhuǎn)換率優(yōu)于近紅外。若采用材堆干燥方式,則紅外線輻射元件主要起加熱器作用(圖 7)。⑤除濕干燥。從窯內(nèi)抽出的熱濕空氣在被強(qiáng)制流過除濕裝置的蒸發(fā)器時(shí),所含熱能被蒸發(fā)器內(nèi)氣態(tài)致冷劑吸取,所含水分凝結(jié)成水并被排走;冷干空氣流過冷凝器時(shí);從冷凝器內(nèi)的液態(tài)致冷劑,吸取熱能,變成熱干狀態(tài),并在通過電阻絲加熱器時(shí)進(jìn)一步提高溫度,再入窯作為介質(zhì)(圖 8)。這此方法除太陽能干燥外,大多存在所需投資費(fèi)用大等問題,正進(jìn)一步研究改進(jìn)中。

木材干燥工藝規(guī)程 (一)、木材堆碼要求 隔條放置正確,材堆大小適宜,窯內(nèi)堆放均勻,氣流狀況良好 1、同一個(gè)干燥窯內(nèi)的木材材質(zhì)與含水率狀況相同或相近; 2、一個(gè)窯的鋸材厚度偏差不應(yīng)過大;該法的關(guān)鍵在于系統(tǒng)的保壓措施,必須確保熱水的飽和溫度比實(shí)際溫度大3O℃左右,以免循環(huán)熱水泵發(fā)生汽蝕。當(dāng)厚度偏差明顯時(shí),應(yīng)使用同一層木板厚 度一致,以保證每一塊板都能被隔條壓?。?3、木材兩端應(yīng)涂蠟,以防木材開裂;
通過加熱并利用木材內(nèi)、外水蒸氣的壓力差,使木材含水率降到適用值的過程。木材工業(yè)中不可缺少的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。木材干燥的作用在于:減輕重量,節(jié)約調(diào)運(yùn)的勞力和費(fèi)用;防蛀防腐,延長使用年限;防止變形翹曲,增大彈性,有利于提高木制品質(zhì)量。木材干燥涉及傳熱、傳濕和水分移動、蒸發(fā)過程中木材性質(zhì)變化的機(jī)理。干燥理論的應(yīng)用,干燥方法的選擇,以及干燥設(shè)備的設(shè)計(jì)、建造和運(yùn)轉(zhuǎn)等構(gòu)成一門專業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)學(xué)科。
干燥原理 在一般情況下,木材內(nèi)部的含水率高于外部的含水率;置材堆于東、西、南3面有玻璃壁的干燥窯內(nèi),以太陽能為主要熱源,或用集能器和貯熱器加強(qiáng)熱能利用率,以燃燒燃料的熱氣體為輔助熱源,用噴水器及通風(fēng)孔調(diào)節(jié)濕度,用風(fēng)機(jī)引起強(qiáng)制循環(huán),達(dá)到干燥目的(圖4)。木材加熱時(shí),木材外部的溫度高于內(nèi)部的溫度。含水率梯度迫使水分由內(nèi)部向外部移動;而溫度梯度迫使水分由外部向內(nèi)部移動。這兩個(gè)方向相反的水分移動互相對抗,致使離木材表層不遠(yuǎn)的地方呈現(xiàn)一個(gè)水分移動緩慢區(qū),從而對干燥過程產(chǎn)生阻力。為了避免這種現(xiàn)象,使含水率梯度和溫度梯度都是內(nèi)部高、外部低,往往先用高溫、高濕空氣(或其他介質(zhì))對木材進(jìn)行預(yù)熱處理,使木材熱透;然后降低空氣的溫、濕度,開始干燥。
