物料与水分的结合方式 根据物料中所含水分去除的难易程度分为下列两种: (1)、非结合水分: 非结合水分包括存在于物料表面的润湿水、孔隙水等物料与水分直接接触时,被物料吸收的水分。由于与物料的结合强度小,故易于去除。干燥过程中材堆间的介质以一定的流速循环对流,将介质的热量传给木材,从而加快木材中水分子的运动,促使木材中水分的排除,气流循环的快慢直接影响木材水分蒸发的快慢,但是气流速度过快消耗太多,木材和干燥介质不能很好的进行热湿交换,不能提高干燥速度。
木材干燥时,把木材堆成材堆,借助一种既能将热量传给木材又能吸收木材 中蒸发的水分的媒介物质,称为干燥介质. 干燥开始前,首先要预热,预热木材的介质是饱和湿空气或接近饱和的湿空气,空气中的水蒸气将有一部分穿过界面层到达湿木材的表面,并在表面上凝结成水,此时水蒸气所含的汽化潜热变为显热,传给木材表面,并由表面传入内部,木材温度逐渐升高,当木材表面温度等于介质温度时,木材表面的水蒸气分压力等于循环蒸汽流的分压力,互相传递的水蒸气数量处于平横状态,同时,由于木材 内部的温度低于表面温度,干燥介质中的热将通过表面向内部传递. 预热过后,开始干燥时,木材蒸发面的自由水和部分吸着水在水蒸气分压差的作用下脱离木材进入干燥介质中然后被排出窑外.木材表层大毛细管的自由水首先蒸发,然后蒸发微毛细管中的吸着水,由于表面水分的蒸发,是蒸发面的含水率降低,在木材的表层和内部各层之间出现内高外低的含水率梯度和内低外高的温度梯度,在这两种梯度的作用下,使内部各层中的水分向表面移动,直到干燥完 毕,木材内外层含水率才接近一致.
现代干燥技术虽已有一百多年的发展史,但至今还属于实验科学的范畴。大部分干燥技术目前还缺乏能够精准指导实践的科学理论和设计方法。实际应用中,依靠经验好小规模试验的数据来指导还是主要的方式。造成这一局面的原因有以下几个方面:原因之一是干燥技术所依托的一些基础科学(主要是隶属于传递工程范畴的学科),本身就具有试验科学的特点。在谐振腔加热器或曲折波导加热器中,由于受微波管发生的、频率为915或2450兆赫的电磁波作用,木材内部因分子间摩擦而产生热量,形成内高外低的蒸气压力差,促使木材快干(图6)。例如,空气动力学的研究发展还要靠“风洞”试验来推动,就说明它还没有脱离实验科学的范畴。
1.1蒸汽加热常规干燥 该法是用表压力P≤0.4MPa的饱和水蒸汽,通过加热器加热干燥窑内循环空气干燥介质来干燥木材的传统干燥方法。其优点是工艺参数容易控制,干燥质量一般较好;温、湿度可调控范围较宽,可干燥各种用材;并可集中供热,应用比较普遍。缺点是需要蒸汽锅炉,***费用较高;并主要利用蒸汽的汽化潜热,冷凝水因回收麻烦,往往未予利用而造成浪费和增加成本。主要适用于生产规模较大或有现成的蒸汽可供使用的企业,尤其适用于干燥针叶材和软阔叶材或薄板等易干材种。对于中、小型木地板企业,因该法需昂贵的蒸汽锅炉而不甚适用。纯物理改性的木制品正获得越来越广阔的市场空间,其中木材深度炭化处理技术也占据了重要位置。
木材的防腐处理: 真空/高压浸渍:这个过程是防腐处理的关键步骤,首先实现了将防腐剂打入木材内部的物理过程,同时完成了部分防腐剂有效成分与木材中淀粉、纤维素及糖份的化学反应过程。***了造成木材腐烂的虫类的生存环境。 高温定性:在高温下继续使防腐剂尽量均匀渗透到木材内部,并继续完成防腐剂有效成分与木材中淀粉、纤维素及糖份的化学反应过程。进一步***造成木材腐烂的虫类的生存环境。 自然风干:自然风干要求在木材的实际使用地进行风干,这个过程是为了适应户外专用木材由于环境变化产生所造成的木材细胞结构的变化,使其在渐变的过程中充分固定,从而避免在使用过程中的变化。粘附性能的高低,对进出料和某些形式的干燥机的工作有很大的影响,粘附严重时干燥过程无法进行。 施工与维护:浸渍木含水率较高,在使用之前必须放置风干一段时间,储存中仓库保持通风,以方便木材的干燥,对浸渍木材的任何再加工,必须待其出厂后72小时以上。 加工与安装:尽可能使用现有尺寸的浸渍木,建议用热镀锌的钉子或螺丝做连接及安装,在连接时应预先钻孔,这样可以避免开裂,胶水则应是防水的。