木材干燥的基本原理:
木材中的水分主要有自由水和吸著水兩種。存在于由細(xì)胞腔組成的大毛細(xì)管系統(tǒng)內(nèi)的水分叫做自由水,它的增減只影響木材的重量,而不影響木材的性質(zhì);存在于細(xì)胞壁組成的微毛細(xì)管系統(tǒng)內(nèi)的水分叫做吸著水,它的變化,不僅能使木材產(chǎn)生收縮和膨脹,而且也將影響木材的其他物理力學(xué)性質(zhì)。
木材干燥就是要排除木材中的自由水和吸著水,以適應(yīng)不同的用途和質(zhì)量要求。干燥木材的方法雖然有多種,但基本原理是共同的,即利用沿木材厚度上的含水率梯度,以及在加熱后形成的內(nèi)部大、外部小的水蒸汽分壓力差,促使水分以液態(tài)和汽態(tài)兩種形式連續(xù)地由內(nèi)部向外部移動(dòng),并通過(guò)木材表面向外界蒸發(fā);內(nèi)部的水分移動(dòng)強(qiáng)度應(yīng)與表面的水分蒸發(fā)強(qiáng)度協(xié)調(diào)一致,使木材由表及里均衡地變干。
干燥時(shí)木材內(nèi)部水分的移動(dòng):木材由于存在含水率梯度而引起水分移動(dòng)的能力隨各種因素的不同而有差異。容重小的木材中水分移動(dòng)比容重大的木材容易,邊材的水分移動(dòng)比心材容易,弦面板(水分徑向傳導(dǎo))中的水分移動(dòng)比徑面板(水分弦向傳導(dǎo))方便,木材溫度高時(shí)水分的移動(dòng)比溫度低時(shí)快。所以,熱處理,木材中水分的移動(dòng)與含水率和溫度梯度這兩個(gè)因素有關(guān)。濕木材的含水率梯度是內(nèi)高外低,一般熱風(fēng)十燥其溫度梯度是外高內(nèi)低。
從水分于運(yùn)動(dòng)學(xué)的原理分析,含水率梯度迫使水分由內(nèi)部向外部流動(dòng),溫度梯度迫使水分由外部向內(nèi)部移動(dòng)。這樣的現(xiàn)象使得木材于燥的過(guò)程不能均衡地、連續(xù)地進(jìn)行。為避免不利于于燥的現(xiàn)象,要設(shè)法使溫度梯度和含水率梯度在于燥過(guò)程中二者方向較多地保持一致。采用的措施是:首先用高溫、高濕空氣(或其他介質(zhì))對(duì)木材進(jìn)行預(yù)熱處理,使本材在高濕的熱空氣中被加熱,然后降低空氣的溫、濕度,木材熱處理烘干窯,實(shí)施干燥。干燥過(guò)程中,一方面是木材內(nèi)部的水分向外部移動(dòng),木材殺蟲(chóng)熱處理設(shè)備,另一方面是木材表面的水分散人周圍空氣。
木材干燥設(shè)備要實(shí)現(xiàn)對(duì)木材的強(qiáng)制干燥,必須具備三個(gè)基本功能:加熱、調(diào)濕和通風(fēng)。加熱功能不言而喻;調(diào)濕(噴蒸汽或霧化水)用于保障干燥某些階段所需的高濕度環(huán)境,木材熱處理烘干房,防止木材開(kāi)裂、變形等;通風(fēng)設(shè)備必須保證濕熱空氣均勻地穿過(guò)材堆的各個(gè)部位,使干燥后的木材含水率均勻。簡(jiǎn)易的木材'烘爐'一般以熱爐氣直接或間接加熱,難以組織合理的氣流循環(huán),濕度難以調(diào)節(jié)或無(wú)法調(diào)節(jié),用這種簡(jiǎn)易設(shè)備獲得好的干燥效果是非常困難的。
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