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紅木木材的干燥處理

    紅木木材的干燥是紅木家具制造過程中的一項重要過程。它可分為以下的步驟。
1 預(yù)熱處理
  材堆裝窯后,在開始干燥之前,通常應(yīng)進行預(yù)熱處理,目的是對木材加熱,并提高木材芯層的溫度,以便在進入干燥階段后,能加速內(nèi)部水分向表面移動。對于半干材和氣干材,預(yù)熱處理還可消除鋸材在氣干過程中所產(chǎn)生的表面張力。對于濕材和生材,預(yù)熱處理可使含水率偏高的木材蒸發(fā)一部分水分,使初含水率趨于均勻。預(yù)熱處理還可降低纖維飽和點和降低水分的粘度,并使半氣干材和氣干材的表層毛細(xì)管舒張,從而提高水分的傳導(dǎo)性。
  預(yù)熱處理可分兩步進行。首先使介質(zhì)溫度升高到40—45℃,并維持半小時到1小時,使窯內(nèi)設(shè)備和窯內(nèi)壁及木材表面加熱,以免在高濕處理時在這些表面上產(chǎn)生冷凝水。然后再進行預(yù)熱處理,它主要通過噴蒸、或噴蒸與加熱相結(jié)合,使溫、濕度同時升高到所要求的介質(zhì)狀態(tài),并保持一定的時間,讓木材熱透。
  紅木干燥是一種低溫常規(guī)干燥,它的預(yù)熱溫度應(yīng)比基準(zhǔn)第一階段的溫度高5℃;相對濕度,可控制干濕球溫度差為1—3℃,新鋸材或初含水率較高時,干濕球溫度差應(yīng)偏小,即濕度偏高;半干材或氣干材,干濕球溫度差偏大,即濕度偏低。總的原則是使絕大多數(shù)木材保持既不干燥也不吸濕的情況下進行預(yù)熱。
  預(yù)熱的時間應(yīng)使木材的中心溫度不低于規(guī)定的介質(zhì)溫度3℃為準(zhǔn),可按以下經(jīng)驗方法估計,材料每厚1cm,時間維持1.3—1.5小時,冬季可再延長50%—100%。
  預(yù)熱結(jié)束后,應(yīng)將介質(zhì)的溫、濕度降到基準(zhǔn)相應(yīng)階段的規(guī)定值,即進入干燥階段。
2 中間處理
  鋸材在窯干過程的前期會產(chǎn)生表面張應(yīng)力,嚴(yán)重時會引起表裂,而中、后期會出現(xiàn)表面硬化,嚴(yán)重時會造成內(nèi)裂。中間處理就是在窯干過程中以消除表層張應(yīng)力和表面硬化的調(diào)濕處理。即通過相對的高溫高濕處理,使木材表層充分潤濕并提高塑性,因而可消除干燥應(yīng)力和解除表面硬化,同時還能使表層毛細(xì)管舒張并減緩含水率梯度,以利于繼續(xù)干燥。經(jīng)中間處理后再轉(zhuǎn)入干燥時,在一定時間內(nèi),干燥速度明顯加快而不會引起木材的損傷。
  中間處理的介質(zhì)狀態(tài),干球溫度比當(dāng)時干燥階段的溫度高8-10℃,濕度按窯內(nèi)介質(zhì)的平衡含水率比當(dāng)時階段基準(zhǔn)的平衡含水率規(guī)定值高5%-6%來確定,或近似地控制干、濕球溫度差為2-3℃。處理的時間對紅木來說,每1cm厚,可為1.5-2小時。
  中間處理的時機和次數(shù),與樹種、厚度、初含水率及干燥基準(zhǔn)的軟硬度有關(guān)。對于紅木來說,應(yīng)處理3次或3次以上,可考慮在含水率45%、35%、25%、15%附近進行。
  紅木容易發(fā)生內(nèi)裂,中間處理的重點是防止后期干燥發(fā)生內(nèi)裂,必須比較充分地解除表面硬化。但防止前期發(fā)生表裂,保持鋸材的完整性,對確保整個干燥過程的順利實施和確保干燥質(zhì)量也是至關(guān)重要的。
  中間處理結(jié)束后應(yīng)將介質(zhì)狀態(tài)降到下一階段的基準(zhǔn)參數(shù)。
3 平衡處理
  當(dāng)鋸材的含水率達(dá)到要求的終含水率時(通過檢驗板測知),可能窯內(nèi)還有一部分鋸材的含水率尚未完全達(dá)到要求,或沿鋸材厚度方向含水率分布還不均勻(即內(nèi)層尚未干透)。若對干燥終含水率均勻性要求較高,須進行平衡處理,使已達(dá)到要求部分不再干燥,未達(dá)到要求部分繼續(xù)干燥,以提高整個材堆的干燥均勻度和沿厚度上含水率分布的均勻度。
  平衡處理的介質(zhì)狀態(tài),溫度可以比基準(zhǔn)最后階段高5—8℃,但對紅木來說,處理溫度最好不要超過基準(zhǔn)最后階段溫度。因為此時木材表面已有相當(dāng)程度的硬化,而平衡處理的相對濕度不算高,此階段是一部分木材的延續(xù),溫度太高,容易引起木材內(nèi)裂或使強度降低。平衡處理的介質(zhì)濕度,按介質(zhì)平衡含水率值比鋸材終含水率低2%來決定。例如,當(dāng)要求鋸材干燥到終含水率10%,那么,平衡處理的介質(zhì)平衡含水率應(yīng)為8%。由干球溫度和平衡含水率值,便可通過查圖表獲知相對濕度或干濕球溫度差。
  平衡處理的維持時間與初含水率狀況的不均勻程度、干燥窯的干燥均勻性、含水率檢驗板在材堆中的位置,以及樹種、厚度和干燥質(zhì)量要求等諸多因素有關(guān),不能硬性規(guī)定。應(yīng)以含水率最高的樣板和窯內(nèi)干燥速度較慢的部位的含水率及鋸材沿厚度上的含水率偏差都能達(dá)到要求的終含水率允許偏差的范圍內(nèi)為準(zhǔn)。若不能對這些部位和樣板進行檢測,可憑經(jīng)驗,按每1cm厚度維持2—6 小時估計,并在窯干結(jié)束后進行檢驗,以便修正。
4 終了處理
  鋸材干燥到所要求的終含水率并經(jīng)過平衡處理之后,無論沿橫斷面(厚度方向)的含水率是否均勻,其內(nèi)部都會有不同程度的殘余干燥應(yīng)力存在。為了消除這種應(yīng)力所進行的調(diào)濕處理叫做終了處理。對于要求干燥質(zhì)量為一、二、三級材的鋸材,必須進行終了調(diào)濕處理。
  終了處理的介質(zhì)狀態(tài):溫度比基準(zhǔn)最后階段高5—8℃,或保持平衡處理時的溫度,濕度按介質(zhì)狀態(tài)的平衡含水率比鋸材終含水率高4%決定。例如,當(dāng)要求鋸材終含水率為10%時,終了處理介質(zhì)的平衡含水率應(yīng)為14%,再由溫度和平衡含水率查平衡
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