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常见问题

影响木材干燥速度的因素有哪些?

影响木材干燥速度的因子有外因和内因两方面。外因包括干燥介质的温度、湿度和气流循环速度;内因包括木材的树种、厚度、含水率、心边材和纹理方向等。

 

外在因素

 

1、温度

 

温度是影响木材干燥速度的主要因素。温度升高,木材中水分压力升高,液态自由水的粘度降低,有利于促进木材中水分的流动和扩散;同时干燥介质的容湿能力提高,加快木材表面水分的蒸发速度。但值得注意的是如果温度过高,会引起木材的开裂和变形、降低力学强度、变色等,应适当控制。

 

2、湿度

 

相对湿度是影响木材干燥速度的重要因子。在温度与气流速度相同的情况下,相对湿度越高,介质内水蒸气分压越大,木材表面的水分越不易向介质中蒸发,干燥速度越慢;相对湿度低时,表面水分蒸发快,表层含水率降低,含水率梯度增大,水分扩散势等增大,干燥速度快。但相对湿度过低,会造成开裂及蜂窝裂等干燥缺陷问题的发生甚至加重。3、气流循环速度

 

3.气流循环速度

气流循环速度是另一个影响木材干燥速度的因素。高速气流能破坏木材表面上的饱和蒸汽界层,从而改善介质与木材之间传热、传质条件,加快干燥速度。对于难干材或当木材含水率较低时,木材内部水分移动决定着干燥速度;通过提高大介质流速来加快表面水分的蒸发速度没有实际意义,反而会加大含水率梯度,增大产生干燥缺陷的危险性。所以,难干材不需要很大介质循环速度。

 

上述三个因素是可以人为控制的外因,控制得当,可在确保木材干燥质量的前提下加快干燥速度。例如,干燥针叶材或软阔叶材薄板时,因木材内部水分移动较易,可适当提高干球温度、降低介质湿度、提高气流循环流速,以加快干燥速度;但干燥红木木材或厚板时,宜采用较低的温度、较高的湿度和较小的气流循环速度,以免产生干燥缺陷。

 

内在因素

 

1、木材树种及构造特征

 

不同树种的木材具有不同的构造,它的纹孔大小与数量,以及纹孔膜上微孔的大小都有很大差异,因此水分沿上述路径移动的难易程度有别,即木材树种是影响干燥速度的主要内因。由于环孔硬阔叶树材(例如酸枝木)导管和纹孔中充填物多、纹孔膜上微孔的直径小,所以其干燥速度明显小于散孔阔叶树材;在同一树种中,密度增大,大毛细管内水分流动阻力增大,细胞壁内水分扩散路径延长,难于干燥。木材常规干燥过程可近似认为是沿材厚方向的一维传热传质过程,厚度增加,传热传质距离变长、阻力加大,干燥速度明显下降。

 

3、木材含水率

 

纤维饱和点之下,随着含水率的降低,吸着水的横向扩散系数减小,而水蒸气在细胞腔中的扩散系数则增大,由于干燥过程中水蒸气在细胞腔中扩散所占比例不大,含水越低水分扩散路径越长,所以含水率越低越难干燥。

 

4、木材心边材

 

阔叶树心材细胞中内含物较多,针叶树心材中的纹孔多数是闭塞的,所以心材较边材难干燥。


5、木材纹理方向

 

木射线有利于水分传导,沿木材径向的水分传导比沿弦向约大15%~20%,所以,弦切板通常比径切板干燥速度快。

 

虽然内因无法控制,但是只要根据木材的特性因势利导,合理利用干燥设备和技术,同样可以提高干燥速度,既能减少不必要的损失,又能在保持木材材性的前提下提高干燥效果。

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