第十讲木材室干工艺上

1、主要内容：干燥前准备工作制定干燥基准室干过程的检测与干燥质量检测锯材干燥工艺过程干燥缺陷的预防木材室干工艺1第十讲木材室干工艺上 主要内容（P150-164）干燥前准备工作 干燥室壳体及设备的检查 锯材的堆积干燥基准 干燥基准的分类 干燥基准的制定第十讲 木材室干工艺（上）2第十讲木材室干工艺上干燥室壳体及大门的检查 全砖砌体干燥室、全金属壳体干燥室通风机系统的检查供热系统的检查 加热器和蒸汽管路：是否漏气、开关和调整是否灵活调湿系统的检查 喷蒸管和进排气道：是否漏气及正常喷射、开关和调 整是否灵活回水系统的检查 疏水器、维修阀门、旁通阀控制系统的检查检测系统的检查 干湿球温度计、平衡含水率传

2、感器、木材含水率传感 器、控制柜上的显示仪表、电流表、电压表和电度表一、干燥室壳体及设备的检查3第十讲木材室干工艺上二、锯材的堆积堆积的原则：保证干燥室内气流合理循环，充分利用干燥室的容量，防止木材翘曲和端裂。 堆积的方式： 强制循环干燥室的介质在穿过材堆时，均是以一定的速度水平横向通过，所以主要的蒸发面是锯材的上下两个面； 自然循环的介质在材堆内流动主要是上下，所以主要的蒸发面是锯材的两个侧边，这样其堆积方式有所区别。4第十讲木材室干工艺上适用各种周期式强制循环干燥室1）板材与板材之间靠紧，不流空隙的密集排列：5第十讲木材室干工艺上适用各种周期式强制循环干燥室2）板材与板材之间留有空隙：6第

3、十讲木材室干工艺上适用自然循环或弱强制循环干燥室3）在材堆中央部分留有较大空隙：7第十讲木材室干工艺上 单元小材堆和轨车材堆8第十讲木材室干工艺上 隔条(Stickers)隔条的作用： 1）使相邻两层锯材均匀隔开 2）在材堆高度方向上形成水平气流循环通道； 3）使材堆在宽度方向上稳定； 4）使材堆的各层木料相互挟持， 防止和减轻木材的翘曲。隔条的尺寸： 长度：与材堆的宽度一致。 宽度：3545mm 厚度：强制循环 25mm 自然循环 20mm（锯材宽度 200mm） 40mm（锯材宽度 200mm）Stickers9第十讲木材室干工艺上板材厚度（mm）隔条厚度（mm）a1015-2425-35

4、40-5050-7070-100152025303540b30以下30-40 40-6060-8080以上1320253040 表 板材厚度与隔条厚度之间的关系适合材间风速较高的情况适合材间风速较低的情况10第十讲木材室干工艺上对隔条的要求： 1）隔条木料的物理机械性能好，材质均匀，纹理通 直，经久耐用，一般用松木，如白松、落叶松； 2）每根隔条的厚度均匀一致，各隔条间厚度偏差为 0.5mm； 3）隔条间距按树种、木材长度和厚度确定，一般为 0.50.9m，特别易翘曲的木材可取0.30.4m ； 【仅木材厚度而言， 25mm厚的板材，隔条间距不应超过0.5m； 50mm厚的板材隔条间距可按0.

5、81.0m布置， 50mm以上的厚木材，隔条间距可取1.0m。】 4）若木料厚度40mm，宽度50mm，自身可作垫条。 5）隔条在高度方向上要垂直，并且应落在材堆底部的支撑横梁上，以免板材因受到隔条的压力引起弯曲。11第十讲木材室干工艺上隔条的根数与支撑横梁的根数不同时，就必须采用棚架隔条的方法，使隔条由横梁上逐层依次地向正确位置移动，如图中“隔条错半”，上下层隔条不允许位移过多，上层隔条必须压在下层隔条一半的位置上，防止全压在下层板而引起板材的弯曲，这样材堆的压力就可以通过隔条由支撑梁承担。12第十讲木材室干工艺上隔条应伸出材堆侧面20-30mm，以增加材堆的稳定性，减少材堆两边板材变形，且

6、有利于码垛，但隔条不能伸出材堆太长，以防止材堆不能进出干燥室。13第十讲木材室干工艺上14第十讲木材室干工艺上锯材厚度（mm）锯材长度(m)22.53456隔条数量（根）30以下4/45/56/68/910/1112/1330以上4/45/56/68/810/1011/12 表 隔条配置数量表 注：分子为针叶树材；分母为阔叶树材。15第十讲木材室干工艺上在同一材堆中，锯材的树种、厚度规格、初含水率要一致；材堆中，各层隔条在高度上应自上而下保持在一竖直线上， 并落在材堆底部的支撑横梁上。支撑材堆的横梁高度要一致，保持在一个平面上。木料越薄、干燥质量越高、终含水率越低，隔条的数量越 多。锯材长短不

7、一时，短材放在中间，长材放在两侧。为防止材堆上部几层木料变形，材堆最上两层放置低等级窄 料，并在材堆顶部隔条位置放重物。强制循环的材堆留有水平通道 ，自然循环的材堆，则必须 留有竖直通道。材堆堆积时的注意事项16第十讲木材室干工艺上 材堆的堆积尺寸材堆的高度与门框梁的距离为100mm ；材堆顶至假天棚的距离为200mm ；单元小堆的尺寸是宽2m或3m，高1.2m或1.5m ，室内宽度方向通常装24节，纵深方向装34列，高度方向上装3个小材堆。轨车装卸的材堆，通常取：宽1.82.2m；高2.52.8m；长48m；以宽1.8m高2.6m长6m为最多见。材堆的外型尺寸可参考如下经验数据： 材堆外型：

8、与门框之间的间隙为75100mm；与顶板或室顶的间隙为200mm；与侧墙之间的距离为400 600mm、500 800mm（侧风型）；材堆底部与轨面的距离为300mm。17第十讲木材室干工艺上18第十讲木材室干工艺上三、干燥基准干燥基准：在干燥过程中根据干燥时间和木材的状态（含水率、应力）的变化而编制的干燥介质温度和湿度变化的程序表。提问：影响木材干燥的因子有哪些？19第十讲木材室干工艺上（1）含水率干燥基准 在整个干燥过程中按含水率阶段的幅度划分成几个阶段，每一阶段确定出相应的介质温、湿度。双段或三段干燥基准 在整个干燥过程中根据含水率划分成二段或三段，并确定相应的介质温、湿度；波动干燥基准

9、 含水率基准各阶段介质温度作“升温降温恒温”反复波动变化；半波动干燥基准 在干燥前段（M25）逐渐升高，而在后段作波动变化。分类：20第十讲木材室干工艺上试 验 号干 燥 介 质 参 数第一阶段（W20%）第二阶段（W20%）tttt1301201151121101081063020151210860.350.500.580.650.690.750.81130130125120118115112303025201815120.350.350.420.500.530.58 0.65表 双段干燥基准表21第十讲木材室干工艺上表 双段干燥基准选择表树 种锯材厚度（mm）22以下22303040405

10、05060松、云杉、冷杉、雪松桦木、白杨落叶松-22第十讲木材室干工艺上（2）时间干燥基准 把整个干燥过程所需要的时间分成若干段，每一时间段对应一种介质温、湿度。参考附录10.1。基准序号干燥阶段干球温度 湿球温度 相对湿度 %时间系数%51907043302100702920311068185023第十讲木材室干工艺上（3）连续升温干燥基准 在锯材的干燥过程中，通过匀速升高介质的温度，使木材温度和介质温度之间的温差为常数，从而使干燥速度基本为常数。工艺过程空气参数开 始升 温 速 度最 高终了处理2h干球温度（）湿球温度（）45371.5 /h1.0 /h118859086表 连续升温基准表

11、（50mm厚红松）（4）干燥梯度基准 干燥梯度：指木材平均含水率与介质平衡含水率之比。24第十讲木材室干工艺上 干燥基准的选用及编制干燥基准的选用依据 根据被干锯材的树种、厚度、初含水率和用途来选择确定。 查阅：锯材干燥基准的分析和选用 （顾炼百）制定干燥基准的几种方法（P161） 比较法、分析研究法、图表法、百度试验法 。25第十讲木材室干工艺上1）比较法：选用性质与该树种接近的已有干燥基准的树种的干燥基准作为参考基准，并进行适当的修改，将修改后的基准作为试验基准(初步干燥基准)。如果在小型试验设备中进行，干燥基准可以从硬开始，如果在大型设备中开始，干燥基准应从软开始。试验过程中应经常检测木

12、材的含水率变化和应力变化，并记录干燥缺陷发生的时间和程度。26第十讲木材室干工艺上2）分析研究法： 如果被干树种没有现成的干燥基准可以参考，干燥基准的制定先从研究木材的干燥特性和构造特征开始，然后用分析和试验相结合的方法在实验室进行干燥工艺试验。木材的干燥特性一般包括：木材的基本密度、弦径向干缩系数和比率、干燥速度；与干燥有关的构造特征有：木射线的粗细和数量、细胞壁的壁厚和其上纹孔的数量和性质、内含物分布和数量等。27第十讲木材室干工艺上 图 干燥基准推荐图3）图表法 ： 可以通过图表直接查到干燥基准。 这种方法是根据木材的含水率规定干燥介质的平衡含水率和干燥梯度。28第十讲木材室干工艺上 图

13、 干燥基准推荐图29第十讲木材室干工艺上依据木材的初含水率，根据图确定介质的平衡含水率。当锯材的含水率在纤维饱和点以上时，介质的平衡含水率取定值，一般在14%18%的范围内。木材的含水率在纤维饱和点以下时，介质的平衡含水率状态随木材含水率的变化而变化，但它们的比例关系表征干燥基准软硬程度的干燥梯度基本保持不变，此值由树种和干燥速度要求确定（P162），同时可得介质的平衡含水率值，结合推荐的干燥温度由下图确定干燥基准。30第十讲木材室干工艺上图 基准参数确定图31第十讲木材室干工艺上4）百度试验法 是寺尺真教授（1965）根据37种树种的木材干燥特性，采用欧美干燥基准系列研究出来的。 特点：将标

14、准尺寸的试件（200*100*20mm3）放在100的干燥箱中进行干燥，并根据试材的初期开裂（端裂和表面开裂）、内部开裂与塌陷（截面变形）三项干燥缺陷的程度（等级）来确定被试树种木材的干燥基准的初期温度、终了温度和干湿球温度差（相对湿度）。注：用标准试件确定出的是厚度为25mm厚板材的干燥基准。32第十讲木材室干工艺上试验方法：从试材中选择标准的弦切板，锯取如右图规格刨光标准试件最少8块。同时在紧靠试件两端截取两片 顺纹厚度为1012mm的初含水率试片，用烘干法测定试件的 初含水率。标准试件测得初重后，横立于100恒温干燥箱内烘干。每隔 1h 称试件的重量变化，计算其干燥速度。并在开始的13h

15、内，注意观察试件端头和表面开裂的情况， 当开裂达到最大程度时，取出试件，测量开裂的程度。 随着干燥过程的进行，木材表面的裂纹会变小，直至绝干 （约需3080h）。图 百度试验法试件规格33第十讲木材室干工艺上绝干后，取出试件，并从中间锯断，测量试件中间的变形和内裂程度，截面变形程度按下图所示方法测量。图 截面变形示意图对照以下规定和下页表确定初期开裂、内裂和截面变形的等级。长细表裂、端表裂：长度50mm，宽度2mm；短细表裂、端表裂：长度50mm，宽度2mm；宽表裂、宽端表裂：长度2mm。34第十讲木材室干工艺上根据初期开裂、内裂、截面变形、扭曲和干燥速度的等级查下表，可得主要干燥条件即初期温

16、度、前期干湿球温度差和后期最高干燥温度的推荐值，从而得出初步的干燥基准。 35第十讲木材室干工艺上干燥缺陷干燥特性等级12345初期开裂初始温度前期干湿球温差后期最高温度805795704695603490502380401.5275截面变形初始温度前期干湿球温差后期最高温度80579570479060358550247540270内裂初始温度前期干湿球温差后期最高温度80579570477550357540247038265 表 干燥特性等级与干燥条件对应表 36第十讲木材室干工艺上1.根据实验记录数据确定木材干燥特性等级树种初含水率（%）基本密度（g/cm3）初期开裂等级内裂等级截面变形等

17、级扭曲等级干燥速度等级香椿68%0.53313222.根据干燥特性等级确定木材主要干燥条件树种T初期（）T1()T后期最高（）香椿603-485注：上表中选取各温度与干湿球温度差的最低条件。3. 根据九田卓兴博士研究出的回归方程式计算干燥末期的 干湿球温度差。D1初期开裂等级，D2截面变形等级。37第十讲木材室干工艺上百度试验法预测的干燥基准为含水率基准。4.根据木材主要干燥条件和T2确定木材干燥基准。树种MC（%）T（）T（）EMC（%）香椿40以上60315.340-3062413.830-2565710.525-2070108.520-1575156.315以下85294.938第十讲木材室干工艺上39第十讲木材室干工艺上（3）干燥基准的评价指标：效率、安全性、软硬度。 硬基准：当木材的树种、规格和干燥性能相同时，干湿球温度差大和气流循环速度快的干燥基准，反之为软基准。干燥基准的软硬度说明在一定状态下的干燥介质中从木材内蒸发水分的强度。 干燥基准的软硬度影响着木材干燥质量、干燥周期。40第十讲木材室干工艺上（4）制定初步干燥基准时的原则： 1） 干燥前期干球温度应