常见烘干质量缺陷的产生原因及预防措施.doc

常见烘干质量缺陷的产生原因及预防措施一. 端裂：1. 材质，髓芯材的端裂是由材质原因造成的，此种端裂在烘干过程中难以避免，主要是由于髓芯材 与半髓芯材材质结构造成的在烘干过程中，木材的水分是沿木射线方向散失，而不是厚度方向当外层生长 轮开始干缩，而内部水分散失较少，在生长轮方向形成拉应力，内部则形成压应力当拉应力超过木材横纹抗 拉强度时，产生开裂；半髓芯材则出现向弦切面弧形变形，髓芯面沿树芯纵向开裂由于在板材端部，减少了 板材结构的影响，这种开裂和变形就非常明显 2. 烘干工艺，板材的端裂是由于板材端部水分散失过快、干燥不均匀，沿木射线方向形成的开裂 端裂预防措施：在烘干前堆垛时，在板材端部涂刷耐高温石蜡；堆垛时，隔条与板材两端齐平，装窑时可在材 堆两端设置挡风板二. 表裂： 烘干时，在板材较宽的一表面的开裂叫表裂，这是由于在干燥初期烘干过快造成的在初期板材表面水分散失 过快形成拉应力，内部水分无法及时向外扩散，造成外部收缩而内部无法同步收缩，产生压应力当外部拉应 力超过木材横纹抗拉强度时，形成表面开裂 表裂预防措施：注意多观察窑内木材，适时调整烘干工艺，适当减缓烘干速度。

内裂： 烘干后，在板材断面沿木射线，呈蜂窝状开裂叫内裂，这是由于后期干燥过快造成的，常伴随板材表面出现不 规则凹陷在烘干后期，剧烈的烘干工艺，会使板材内部水分过快地从板材内部向外扩散并收缩而外部含水 率偏低，并且高温塑化（高速）形成应力层，无法同步收缩形成内裂 内裂预防措施：在烘干后期，注意不要烘干过快，同时分期做试板观察干燥工艺干燥工艺 > 樟子松方材干燥技术的研究樟子松方材干燥技术的研究 Image Posted by -- on 11/29/07 09:47 AM, updated on 10/23/08 03:04 PM 贺 勤王喜明摘摘 要：要：以 100×100mm 樟子松方材为研究对象，研究高温干燥基准下，不同打孔布置形式以及两面或四面打孔对方材的干燥预热升温速度、干燥速度以及干燥质量的影响结果表明，60℃前打孔材的预热升温速度较快，无论平均干燥速度还是阶段干燥速度素材的较打孔材的都低；不同孔的布置形式干燥速度由大到小为三线不均匀分布大于三线均匀分布，两线均匀分布次之，素材最小；四面打孔和两面打孔的干燥速度区别不大；打孔材的干燥质量较素材的干燥质量有较大的提高关键词：关键词：樟子松方材 干燥速度 干燥质量Study on The Drying Technology of PinussylvestrisLinn Square TimberWang Ximing He QinAbstract: the PinussylvestrisLinn square timber by 100×100mm were studied, with high temperature drying schedule, the speed of temperature rose, the drying speed and the drying quality of the square wood influence by various distributing of aperture and two surface or four surface aperture were investigated. The results show, below 60℃ the raise value of temperature of per-heat is compositor slowly than aperture timber; ether the average drying speed or stage drying speed of aperture timber is more quickly than the compositor; the compositor between drying speed of different distributing of aperture is asymmetry distributing of three line＞equality distributing of three line＞two line＞comparison sample; the speed of four surface drilling aperture and two surface more likely; the drying quality is the drilling aperture sample more better. Key words: PinussylvestrisLinn square timber, drying speed, drying quality樟子松(PinussylvestrisLinn.var.mongolicaLitv.)是欧洲赤松的一个地理变种,属常绿乔木，结构中而略均匀，有浓的树脂气味，材质轻且密度小（0.457～0.477g/cm3），木材干缩性中接近小（0.491%），是一种易干材。

主要分布在大兴安岭海拔 400～900m 山地，北达黑龙江岸，南至阿尔山，西接额尔古纳河，东抵黑河附近 [1]目前有绝大部分的樟子松从俄罗斯进口，据 2004 年的统计数据为 800 万立方米[2]20 世纪后期,能源与环境问题已成人类关注的重要课题传统的干燥技术，耗能巨大，污染严重，干燥费用大如何提高干燥速度，减少干燥成本，降低能耗，减缓环境污染有着重要的作用在生产中在提高干燥温度、降低相对湿度和增大气流速度，但是对于特定的树种和特定规格的木材，这样的处理是受到限制的，处理不当会增加木材发生开裂的可能性，造成木材的降等[3，4]另外目前已有很多新的干燥技术，例如真空干燥，微波干燥，这些干燥技术不仅干燥质量好，而且干燥时间短，但是，目前这些干燥技术还未大量的投入使用，传统的干燥方式仍占主导地位建筑用材的干燥技术的研究具有及重要现实意义各国研究人员对方材的干燥技术进行了大量的研究[5－8]，国内李晓玲涂登云等对方材进行了研究[9，10]日本目前用一种在方材上开槽的方法来提高方材的干燥速度，但是这种干燥方法影响了木材的美观，开槽部分需要剔除造成了木材的浪费所以本文首次提出一种新型的方材干燥方法来提高干燥速度，研究打孔布置方式和打孔面数对干燥速度及干燥质量的影响。

1 材料和方法材料和方法1.1 试验材料及设备试验材料及设备1.1.1 试验材料樟子松，采自俄罗斯，胸径为 42cm，在呼和浩特市加工成方材，规格长×宽×厚为500mm×100mm×100mm1.1.2 试验设备干燥室（WT、DT 的范围：0～400℃）、干燥箱、电子秤（0～60kg）、热电偶、电钻、电子天平（0～5g）1.2 试验方法及步骤试验方法及步骤干燥前先将方材的端头用强力地板胶和塑料布密封，钻孔，孔径为 1.5mm,孔深为 35mm，每种孔的布置形式孔的总数均为 192 个，做两个重复孔的布置形式如图 1埋入热电偶，称量方材的初重，装窑，同一孔布置形式保持在同一行上，两面打孔、四面打孔分别放在同一列上中间采用 1.5cm 的隔条，上边加压重物，装窑布置如图 2室干，采用高温干燥基准，如表 1，干燥在预热时，即时测量木材的心层温度，当心层温度达到 85℃左右，进入第一干燥阶段在干燥过程中每隔一段时间测量一次方材的质量，当终含水率达到 6％左右停止干燥然后利用终含水率倒推出方材在干燥过程中的含水率测量方材的终含水率、含水率梯度和残余应力值检测试件的锯切如图 3 所示 终含水率和分层含水率的测定依照 GB/T6491-1999 进行，残余应力的测试采用切片法，每块切片的厚度为7mm。

2 结果和分析结果和分析2.1 预热阶段升温速度预热阶段升温速度从图 4 可以看出，总体的变化趋势大致相同，在 22～60℃先升温速度上升较快，随后上升速度减缓直到最终的 85℃左右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，心层升温速度减缓60℃之前素材的升温速度不如打孔材的升温快，打孔材的速度基本相同，主要是由于孔充当了温度传递的通道，所以打孔材的升温速度快，而孔的数量相同，所以他们之间没有明显的差异；60℃之后素材的升温速度逐渐加快，这主要是由于孔在这一阶段的作用减弱2.2 干燥时间和速度干燥时间和速度由表 2，素材的平均干燥速度较打孔材的要低，主要是由于孔充当的干燥时水分蒸发的通道当方材含水率从20%下降到 6%的过程中打孔材的干燥速度明显比素材材的快。

这主要是因为在这一阶段木材的中的自由水蒸发完毕，孔的存在相当于破坏的无数的纹孔膜，大幅度加速了水分的蒸发但不同的打孔形式对于提高木材干燥速度的影响不同2.3 干燥速度干燥速度通过试验，初始时素材的干燥速度较打孔材快，但是到了含水率低于 20％左右素材的干燥速度明显下降，低于打孔材图 5 和图 6 绘出两线均匀分布两面打孔 A2 和三线不均匀分布四面打孔 C4 的干燥速度随时间的变化曲线，从图中更直观的看出，初始素材的干燥速度与打孔材的基本相当，因为此时为预热阶段，但到了后来，素材的干燥速度明显不如打孔材的，主要因为孔成为传热传质有效通道的重要作用2.4 含水率为含水率为 6～～20％干燥速度％干燥速度从图 7 可以看出，两线均匀分布两面打孔与素材的干燥速度基本相同，但是其他打孔材的干燥速度较素材的有明显的提高说明当含水率 6％～20％时，两线均匀分布两面打孔对于干燥速度的影响并不显著2.5 孔的布置形式对干燥速度的影响孔的布置形式对干燥速度的影响从图 8 看出，对于四面打孔布置形式在含水率小于 20％以后，干燥速度由大到小为：三线不均匀分布＞三线均匀分布＞两线均匀分布＞素材从图 9 看出，对于两面打孔布置形式也和四面有同样的趋势。

这主要是由于，三线不均匀分布中间一条线的孔分布较多，有利于方材中央部分水分的蒸发，加快了干燥速度，而两均匀分布的中间部分没有打孔，中央部分的水分只能传导到方材表层或孔表面来蒸发，干燥速度显然要慢2.6 两面打孔与四面打孔干燥速度的对比两面打孔与四面打孔干燥速度的对比由图 10～12，两面打孔和四面打孔的干燥速度没有很大的区别主要是因为在装窑时，垂直通道过窄，使四面打孔中两侧的孔起不到作用2.7 干燥质量干燥质量参照 GB/T6491-1999，以上指标均达到了国标规定的一级水平从表 3 看出， 打孔材的干燥质量较素材的有明显的提高可以看出四面打孔的干燥质量最好，因为四面打孔水分从四个方向蒸发，有利于干燥的均匀性和应力的释放3 结论结论1) 60℃之前素材的升温速度明显不如打孔材的升温快，打孔材的速度基本相同；60℃之后素材的升温速度逐渐加 快2) 打孔材较素材的平均干燥速度都有了较大的提高3) 含水率为 6％～20％时，两线均匀分布两面打孔与素材的干燥速度基本相同，但是其他打孔材的干燥速度较素材有明显的提高4) 无论两面打孔还是四面打孔，不同线型的干燥速度的排序为：三线不均匀分布＞三线均匀分布＞两线均匀分布＞素材。

5) 两面打孔和四面打孔的干燥速度没有明显的差异6) 打孔材的干燥质量较素材的干燥质量有较大的提高四面打孔的干燥质量最好参考文献参考文献[1] 成俊卿,杨家驹,刘鹏. 中国木材志. 北京:中国林业出版社,1992[2] 2004 年中国红松和樟。