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难干硬杂木干燥缺陷成因与对策

发布日期:2012-03-04 18:11 作者:admin 点击:

1.1难干木材常见的干燥缺陷

常见的干燥缺陷有端裂、表裂、蜂窝裂、翘曲、变形、皱缩。

  1.2造成木材干燥缺陷的主要原因

干燥缺陷的产生,是因炉内诸多干燥因素组合不合理而造成的。主要有以下几个因素:

  a、炉体的密封性 b、炉内气流的循环速度 c、介质温度 d、相对温度

  2.对策

只有可参考的干燥基准,没有绝对的指导方针。炉型不同、炉体的性能不同,其干燥基准也不尽相同。同时。干燥基准是相对稳定的,但干燥工艺却是动态的。因此需要积累和总结,用心观察和比较。

确定干燥工艺的指导思想是:力求材料表面水分向空气中蒸发的速度与材料深层水分向表面移动的速度基本平衡,在保证干燥质量的前提下尽可能地提高干燥速度,以获得期望的经济效益及社会效益。

要获得顾客满意的干燥质量,就必须了解于燥因素在干燥过程中相互作用的状况,并对干燥过程中的各参数及炉内材料的实际情况进行综合分析、判断,以作出正确的决策。保证整个干燥过程始终处于受控状态。

  2.1材料的堆码

首先要保证在同一炉木材材性相同或相似、厚度差别不大;隔条的厚度应视材料厚度不同而有所差异,一般来说厚度在40mm以下的材料,使用25mm厚的隔条即可,若炉内气流循环速度慢,而材料终含水率要求低的话,需用3Omm以上的厚隔条,方可保质、快速地达到要求。厚度在5Omm以上的材料,一般使用3Omm厚的隔条,才能保证比较合理的干燥速度和干燥的均匀度。隔条放置的间距要合理,各层隔条在高度上要排列整齐,同层放置的材料要厚度一致。

  2.2 预热处理

预热处理时间需根据木材的树种、厚度及进炉含水率而定,以厚5Omm的材料为例,一般情况下初喷12-15h。为了获得合理的温度梯度,巳蒸煮的材料也需进行6~8h的处理。对于青冈栎和南方柞木。这两种材料薄壁细胞、射线薄壁细胞非常多)、红木、芭蒂、甘巴豆等密度很大的材料,一般初喷24h,以彻底软化木材,疏通细胞腔,部分溶解细胞腔内浸填物,为后继的干燥过程作准备。

初喷温度不能太低,否则进入炉内的蒸汽流量太小,不足以使炉内相对湿度达到基准要求,预热处理的效果不好,一般初期处理温度为95-10O度。

初期处理期间风机是否连续开动,视炉体密封性而定。若炉体密封性好,在初喷3-4h后可连续开机;若炉体密封性能差,长时间连续开机,会使炉内温度升高而湿度降低,这将导致初期处理期间干燥缺陷的产生。对于这种情况。一般每隔2~3h开机1次。使蒸汽均匀地分散在材料表面。可获得较好的处理效果。

初期处理完毕,不可马上进入干燥阶段,要降温维持4~5h,待材料内部水分开始汽化、移动,材料表面充分而均匀的吸湿,造成正确的温度梯度及含水率梯度时,方可开机干燥。

  2.3 干燥过程

有人认为,木材干燥无技术可言,保证难于木材的干燥质量,只要低温就行,这种说法是极端错误的。低温要干透5Omm以上的厚木料周期太长,也很困难。其次,低温若不与相适应的湿度相结合,也容易开裂,这同易裂的木材即使放在阴凉处气干,其开裂程度远比选用合理的干燥方法干燥的炉干材来得严重是一个道理。所以干燥过程宜按照列模式进行:高低温相结合,相对湿度波浪式地由高向低缓慢地变化,气流循环速度的大小视材料开裂的严重程度进行选择。

  2.3.1温度的选择 干燥开始要用较低的温度,一般以50-55度为宜,整个干燥过程需划分6-8个温度段,各温度段温差为3度左右即可,当材料整个断面含水率在纤维饱和点以上时,其炉内温度在60度以下为宜,当材料的整个断面含水率在纤维饱和点以下时,再用较高的温度进行干燥,材料越厚,终含水率要求越低,后期温度就越高。5Omm厚的材,后期温度一般为68-70度;6Omm以上的板材,终温度达73-75度,方可干透,但这种温度不能持续很长时间,以保持2~3d为宜。

  2.3.2炉内气流循环速度的选择 难干硬杂木是不宜使用较强烈的气流循环进行干燥的,较强烈的湿、热交换,会使木材很快产生大量的裂纹,导致材料降等、报废。所以对于短轴型强制循环的干燥炉,好使用可调速的轴流风机来调节气流速度,对于离心式强制循环干燥炉,可使用将上风道的换向板放在不同位置的方法,有目的地破坏气流速度,以达到降低湿、热交换速度的目的。

  2.3.3保持较高的相对湿度 保持炉内较高的相对湿度,可在两个方面进行调节:一是多喷蒸,我们一般是每隔5-6d喷蒸1次,时间按每1cm喷蒸1h,维持1h计;二是停机保温,这样做的目的是:因为在干燥数小时后,材料内外含水率梯度较大,炉内湿度较低,进炉观察炉壁上无凝结水。为了延缓材料表面的湿热交换,停开风机数小时,让材料深层的水分缓缓流出,湿润材料表面,提高炉内相对湿度。开、关机间隔操作(但干燥温度还是按基准由低向高进行),这样做可有效防止开裂、翘曲的产生。间隔的时间视树种和厚度的不同而异,一般来说,硬度越大,薄壁细胞及射线越多的材料,停机保温时间越长,象神农架柞木、红檀、芭蒂、青冈栋等难干材停机即保温时间与开机干燥时间基本上是1:1o

  2.3.4特殊情况的处理 在锅炉因故停止供汽、设备因故障停止运行等导致干燥中断时间较长(一般为8~lOh)的情况下,干燥炉重新运转时,好不要立即开机干燥,因经较长时间停炉,炉内温度与基准温度相距较远,材料内部的水分已基本停止向外蒸发,炉内相对湿度较低。若此时开机,观察温度计读数,只见干球温度迅速上升,干、湿球读数差值越拉越大,当干球读数不再变化时,湿球读数才慢慢跟上来,大概要过2-3h,相对湿度才趋于稳定。其原因是:炉内温度上升过快,而材料内部还未热透,故内部水分也未开始蒸发、移动,炉内湿气快速吹走。相对湿度在短时间内快速下降,材料的内裂就不可避免了。

正确的处理办法是:在开动风机的同时,打开喷蒸管,使温度与湿度同步上升,当温度升至基准温度时,关闭风机与喷蒸管,在基准温度上维持2h,让材料表面充分湿润,内部受热,水分开始向外移动,再开机干燥。

这种方法只适应于较短时间的干燥中断,若停气时间很长,好按预热来处理。

炉内的干燥情况要经常观察,但炉门不要常开,常开易使炉内相对湿度及温度骤降,引起干燥缺陷。一般来说,以2~3d开门观察1次为宜。

  2.3.5于燥时间的评估 硬杂木的干燥时间,因材料厚度、产地、树种不同会有较大的差异。以厚度为5Omm进炉含水率在40%以上的材料为例,水曲柳菠萝格、水煮的山毛榉、榆木、东北产柞木等材料,干燥2Od即可出炉,而红木、甘巴豆、芭蒂、南方柞木、青冈栋、橡木等材料需要28d方可出炉;若材料厚度在60-80mm之间,需要35-40d,甚至更长时间。

  2.3.6终了处理及出炉材料的存放 终了处理时间一般为8h,出炉温度接近或稍高于气温。为减少制成品的变形,出炉后材料好在无阳光直射的库房或工棚内放置14d,以便消除内应力,平抑材料内外的含水率梯度。

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