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紅木家具生產(chǎn)中的木材干燥問(wèn)題（二）
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許美琪 （上海市家具研究所，200001）
3 板材的干燥工藝
紅木是難干的闊葉材，紅木中的水分移動(dòng)非常緩慢，木材中的水分通道不暢，因此表層與稍下部的內(nèi)層的含水率相差很大，必須多次地進(jìn)行中間處理，緩解含水率梯度和解除較大的內(nèi)部應(yīng)力。因此，干燥宜采用熱水和蒸汽干燥方式。這是由于這兩種方式均采用熱濕空氣作為干燥介質(zhì)，易于調(diào)節(jié)溫、濕度，并可利用噴蒸或噴水來(lái)方便地進(jìn)行中間處理和后期的平衡處理與終了處理。
熱水和蒸汽干燥窯在國(guó)內(nèi)均有很好的設(shè)備生產(chǎn)廠家，能夠保證設(shè)備的提供。
在木材干燥過(guò)程中，為了提高木材的干燥速度、消除干燥過(guò)程中的應(yīng)力和平衡材堆各塊板的最終含水率，需要分別進(jìn)行預(yù)熱、中間、平衡和終了處理。
3.1 預(yù)熱處理
材堆裝窯后，在開(kāi)始干燥之前，通常應(yīng)進(jìn)行預(yù)熱處理，目的是對(duì)木材加熱，并提高木材芯層的溫度，以便在進(jìn)入干燥階段后，能加速內(nèi)部水分向表面移動(dòng)。對(duì)于半干材和氣干材，預(yù)熱處理還可消除鋸材在氣干過(guò)程中所產(chǎn)生的表面張力。對(duì)于濕材和生材，預(yù)熱處理可使含水率偏高的木材蒸發(fā)一部分水分，使初含水率趨于均勻。預(yù)熱處理還可降低纖維飽和點(diǎn)和降低水分的粘度，并使半氣干材和氣干材的表層毛細(xì)管舒張，從而提高水分的傳導(dǎo)性。
預(yù)熱處理可分兩步進(jìn)行。首先使介質(zhì)溫度升高到40—45℃，并維持半小時(shí)到1小時(shí)，使窯內(nèi)設(shè)備和窯內(nèi)壁及木材表面加熱，以免在高濕處理時(shí)在這些表面上產(chǎn)生冷凝水。然后再進(jìn)行預(yù)熱處理，它主要通過(guò)噴蒸、或噴蒸與加熱相結(jié)合，使溫、濕度同時(shí)升高到所要求的介質(zhì)狀態(tài)，并保持一定的時(shí)間，讓木材熱透。
紅木干燥是一種低溫常規(guī)干燥，它的預(yù)熱溫度應(yīng)比基準(zhǔn)第一階段的溫度高5℃；相對(duì)濕度，可控制干濕球溫度差為1—3℃，新鋸材或初含水率較高時(shí)，干濕球溫度差應(yīng)偏小，即濕度偏高；半干材或氣干材，干濕球溫度差偏大，即濕度偏低�？偟脑瓌t是使絕大多數(shù)木材保持既不干燥也不吸濕的情況下進(jìn)行預(yù)熱。
預(yù)熱的時(shí)間應(yīng)使木材的中心溫度不低于規(guī)定的介質(zhì)溫度3℃為準(zhǔn)，可按以下經(jīng)驗(yàn)方法估計(jì)，材料每厚1cm,時(shí)間維持1.3—1.5小時(shí)，冬季可再延長(zhǎng)50%—100%。
預(yù)熱結(jié)束后，應(yīng)將介質(zhì)的溫、濕度降到基準(zhǔn)相應(yīng)階段的規(guī)定值，即進(jìn)入干燥階段。
3.2 中間處理
鋸材在窯干過(guò)程的前期會(huì)產(chǎn)生表面張應(yīng)力，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起表裂，而中、后期會(huì)出現(xiàn)表面硬化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成內(nèi)裂。中間處理就是在窯干過(guò)程中以消除表層張應(yīng)力和表面硬化的調(diào)濕處理。即通過(guò)相對(duì)的高溫高濕處理，使木材表層充分潤(rùn)濕并提高塑性，因而可消除干燥應(yīng)力和解除表面硬化，同時(shí)還能使表層毛細(xì)管舒張并減緩含水率梯度，以利于繼續(xù)干燥。經(jīng)中間處理后再轉(zhuǎn)入干燥時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)，干燥速度明顯加快而不會(huì)引起木材的損傷。
中間處理的介質(zhì)狀態(tài)，干球溫度比當(dāng)時(shí)干燥階段的溫度高8-10℃，濕度按窯內(nèi)介質(zhì)的平衡含水率比當(dāng)時(shí)階段基準(zhǔn)的平衡含水率規(guī)定值高5%-6%來(lái)確定，或近似地控制干、濕球溫度差為2-3℃。處理的時(shí)間對(duì)紅木來(lái)說(shuō)，每1cm厚，可為1.5-2小時(shí)。
中間處理的時(shí)機(jī)和次數(shù)，與樹(shù)種、厚度、初含水率及干燥基準(zhǔn)的軟硬度有關(guān)。對(duì)于紅木來(lái)說(shuō)，應(yīng)處理3次或3次以上，可考慮在含水率45%、35%、25%、15%附近進(jìn)行。
紅木容易發(fā)生內(nèi)裂，中間處理的重點(diǎn)是防止后期干燥發(fā)生內(nèi)裂，必須比較充分地解除表面硬化。但防止前期發(fā)生表裂，保持鋸材的完整性，對(duì)確保整個(gè)干燥過(guò)程的順利實(shí)施和確保干燥質(zhì)量也是至關(guān)重要的。
中間處理結(jié)束后應(yīng)將介質(zhì)狀態(tài)降到下一階段的基準(zhǔn)參數(shù)。
3.3 平衡處理
當(dāng)鋸材的含水率達(dá)到要求的終含水率時(shí)（通過(guò)檢驗(yàn)板測(cè)知），可能窯內(nèi)還有一部分鋸材的含水率尚未完全達(dá)到要求，或沿鋸材厚度方向含水率分布還不均勻（即內(nèi)層尚未干透）。若對(duì)干燥終含水率均勻性要求較高，須進(jìn)行平衡處理，使已達(dá)到要求部分不再干燥，未達(dá)到要求部分繼續(xù)干燥，以提高整個(gè)材堆的干燥均勻度和沿厚度上含水率分布的均勻度。
平衡處理的介質(zhì)狀態(tài)，溫度可以比基準(zhǔn)最后階段高5—8℃，但對(duì)紅木來(lái)說(shuō)，處理溫度最好不要超過(guò)基準(zhǔn)最后階段溫度。因?yàn)榇藭r(shí)木材表面已有相當(dāng)程度的硬化，而平衡處理的相對(duì)濕度不算高，此階段是一部分木材的延續(xù)，溫度太高，容易引起木材內(nèi)裂或使強(qiáng)度降低。平衡處理的介質(zhì)濕度，按介質(zhì)平衡含水率值比鋸材終含水率低2%來(lái)決定。例如，當(dāng)要求鋸材干燥到終含水率10%，那么，平衡處理的介質(zhì)平衡含水率應(yīng)為8%。由干球溫度和平衡含水率值，便可通過(guò)查圖表獲知相對(duì)濕度或干濕球溫度差。
平衡處理的維持時(shí)間與初含水率狀況的不均勻程度、干燥窯的干燥均勻性、含水率檢驗(yàn)板在材堆中的位置，以及樹(shù)種、厚度和干燥質(zhì)量要求等諸多因素有關(guān)，不能硬性規(guī)定。應(yīng)以含水率最高的樣板和窯內(nèi)干燥速度較慢
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