家具用材干燥基准的灵活运用

作者：艾沐野 王逢瑚 摘要：家具用材的干燥生产中，合理地运用干燥基准直接关系到干燥质量和干燥周期。文中以 含水率干燥基准中的多阶段干燥基准和干燥梯度基准为例 论述了如何根据被干木材的实际情况来合理灵活地调整和运用干燥基准的方法。 关键词：家具用材；干燥基准   木材干燥是木制家具生产过程中的一个关键环节。干燥基准是木材干燥生产中重要的组成部分 它直接影响着木材的干燥质量和干燥周期。木材干燥基准简称为干燥基准，或称为干燥程序。它是干燥过程中各阶段的木材含水率或干燥时间所对应的合理的干燥介质温度和相对湿度I或平衡含水率) 的关系。 目前，木材干燥生产中常用的干燥基准有含水率干燥基准和时间干燥基准。时间干燥基准是建立在含水率干燥基准基础上的 没有含水率干燥基准就没有时间干燥基准 由于含水率干燥基准根据不同的含水率阶段确定干燥介质的温湿度参数，定量化程度高可较准确地按照工艺操作。因此在木材干燥生产中 一般采用含水率干燥基准。含水率干燥基准是按木 材中的含水率划分为各个干燥阶段的干燥基准，它又分为多阶段含水率干燥基准、三阶段含水率干燥基准、干燥梯度基准和波动式与半波动式干燥基准。多阶段含水率干燥基准和三阶 段含水率干燥基准适用于木材厚度小于80mm 的木材干燥，对于干燥设备而言，它既适合于手动控制的干燥设备，适合于半自动或全自动控制的干燥设备，具有一定的普遍性；波动式与半波动式干燥基准适用于厚度大于80mm 的木材干燥，对于干燥设备而言 它适合于手动或半自动控制的干燥设备：干燥梯度基准适合于带有自动检测和计算机控制的干燥设备尤其是国)bgl进的干燥设备多采用这种干燥基准。所谓干燥梯度 是指被干木材的平均含水率与干燥介质平衡含水率之比。这是木材干燥学上特殊的梯度定义，并非严格意义上的梯度定义。引入这个定义的目的主要是有利于木材干燥过程中自动控制参数的确定和便于实现对干燥介质的自动控制，以达到对木材干燥过程的自动控制。干燥梯度可以直观地反映木材干燥速度的快慢。 当前．我国绝大多数的木制家具生产企业都拥有一定数量的干燥设备。其中有国内制造的也有国外引进的干燥设备。由于木制家具生产中，使用的锯材厚度均小于8Omm ，所以，本文仅就木材干燥生产中如何灵活运用多阶段含水率干燥基准和干燥梯度基准进行分析论述。 1  多阶段含水率干燥基准的灵活运用 干燥基准有软硬度之分，所谓干燥基准的软硬度，是指在一定状态下的干燥介质中，从木材内蒸发水分的强度。当木材的树种、规格和-B 它条件相同时，干湿球温度差较大和气流 循环速度较快的干燥基准是硬基准，反之是软基准。同一干燥基准，对于较薄的针叶材适用时，对于较厚的硬阔叶材可能较硬．从而使木材受到损伤：对于用途重要的木材可能硬，对于用途不十分重要的木材可能较软。在使用某一干燥基准过程中，当执行基准中某一含水率阶段的温湿度条件时，如果木材的含水率下降速度过快，而且出现了干燥质量问题，说明干燥基准在这个阶段的温湿度条件过硬．反之较软。在相同条件下，采用硬基准干燥木材比采用软基准干燥木材的干燥周期要短。因此如何灵活地运用这些干燥基准，关系到干燥质量和干燥周期。 我国林业行业标准《锯材窑干工艺规程》(LY ／ T1068— 92) 中推荐了1 7组共41个多阶段含水率干燥基准：《木材干燥》(第2版)教材的附录中列出了1 0余个多阶段含水率干燥基准： 一些引进的干燥设备说明书中也给出了一定数量的多阶段含水率干燥基准。这些干燥基准现已在国内的相关企业"N-到了普遍的参考和应用。现以厚度35mm的柞木锯材为例，可供参考的多阶段干燥基准见表1中的A、B、c和D。A 干燥基准硬度高于B， 依次类推。也就是A是硬的干燥基准，D是软的干燥基准，而B是属于偏硬的干燥基准，C是属于偏BY．的干燥基准。 对于刚刚开始接触木材干燥生产的操作者，应当尽量参考选择相对比较软的干燥基准。例如可以首先参考选择干燥基准的D或C． 不要直接选择干燥基准的A，以防止出现干燥质量问题。对于具有一定木材干燥生产经验的操作者，可以参考选择干燥基准C或B。如果对干燥质量要求比较高的，可选择干燥基准C： 如果对干燥质量要求一般的，而且还要在规定的时间内将木材的含水率干燥到所要求的数值，则可参考选择干燥基准B。对于具有比较丰富木材干燥生产经验的操作者，在选择木材干燥基准时可以参考选择干燥基准A，其干燥时间相对可以缩短很多。 当然， 以上的情况并不是绝对的，合理灵活运用干燥基准才是重要的。操作者如果能在木材干燥过程中经常观察被干木材的状态，并根据实际情况合理地调整干燥基准条件，就能总结归纳出适合于本企业木材干燥生产的干燥基准，这对于保证本企业的木材干燥质量，提高企业的经济效益是极为有利的。合理灵活地运用和调整干燥基准，关键在于能根据被干木材的实际情况分析其特点和规律。例如，表1中的四个级别的干燥基准都可以用来干燥35mm厚的柞木锯材。为了稳妥起见可以选择干燥基准c 当木材干燥至某一含水率阶段时 木材没有出现干燥质量问题 但干燥速度极为缓慢 说明此阶段的干燥基准工艺条,re比较软 这时可以参考表1干燥基准B中同含水率阶段的干燥基准工艺条件对正在执行的干燥基准工艺条件进行调整。例如，当木材的实际含水率在23％ 时 执行的是干燥基准C 中含水率阶段为 2 5～20％ 一段的工艺条, 干球温度为60℃ 干湿球温度差为1 0℃ 。如果在这一阶段 木材在干燥过程中没有出 现干燥质量问题 但干燥速度极为缓慢，就可以考虑将干球温度提高，干湿球温度差保持不变。干球温度提高的依据可以参考干燥基准B中同含水率阶段的干球温度数值。干燥基准B中同含水率阶段的工艺条件是干球温度为65。C 干湿球温度差为1 0。C。考虑到干球温度从干燥基准C中的60℃ 提高到干燥基准B中的65。C 干球温度提高了5℃ 可能会使干燥基准工艺条件偏硬 而导致出现干燥质量问题。此时可以将干球温度从60。C提高到62～63 C ，干湿球温度差保持不变。这样既可以适当提高干燥速度，又可以保证不出现干燥质量问题。如果在执行这一干燥基准工艺条件时木材干燥过程能够顺利进行说明经过调整的干燥基准工艺条件是合理可行的，在下一个干燥周期中可以按此干燥基准工艺条件执行。由此总结出来的干燥基准就是适合于本企业干燥此树种规格锯材的干燥基准工艺。需要说明的是如果在干球温度提高后经过实际观察被干木材出现了干燥质量问题 应当立即将干球温度降低到原始状态 说明提高干球温度不合适。但此时可以考虑通过适当加大干湿球温度差的方法来提高干燥速度这也是一种调整干燥基准工艺条件的手段。 表2是在木材干燥实际生产过程中总结的适合于35mm厚柞木锯材多阶段干燥基准。参考的依据是表1中的干燥基准B、C和D。 2  干燥梯度基准的灵活运用 干燥梯度基准一般应用在自动控制或带有微机自动控制系统的木材干燥设备中。干燥梯度基准实质是由多阶段含水率干燥基准演变而来。例如，将表1中四个级别的干燥基准通过计算就可以转变成干燥梯度基准如表3所示。 从表3中可以看出，在干球温度一定时，干燥梯度G的数值大，干燥基准工艺条件就硬。它间接地反映出干燥介质的干湿球温度差数值大小或平衡含水率数值的大IJ、。因此，使用干燥梯度基准的木材干燥设备，操作者如果理解和掌握了多阶段干燥基准的调整和灵活运用的方法，就能比较容易灵活使用干燥梯度基准。有些国外引进的干燥设备为用户提供了可供参考的相关干燥梯度基准。以35mm厚柞木锯材为例其干燥梯度基准见表4。 由表4中看出，国外相关的干燥基准比国内相关的干燥基准要软很多 干燥周期普遍偏长。这为干煤设备的操作者根据被干木材的状态来灵活地调整干燥基准提供了较大的空间。例如，在使用表4中干燥基准A时，当被干木材的实际含水率已经达球温度等于55。C和干燥梯度等于2．4执行。但如果经过观察发现被干木材没有出现干燥质量问题，而且干燥速度缓慢，则可以采取提高干球温度(如提高到58 C)或提高干燥梯度(如提高到2．6或．2 7)的方法对当时阶段的干燥基准条件进行调整，以加快干燥速度。整个干燥基准中每一个阶段的干球温度和干燥梯度，根据被干木材的具体情况都可以遵循上述这一原则进行调整。如果操作者在木材干燥生产中能根据干燥设备的特点和被干木材的状态灵活地调整好干燥基准在保证干燥质量的前提下提高干燥速度，缩短干燥周期，对充分发挥引进干燥设备的作用将有非常积极的实际意义。 家具用材干燥生产中保证干燥质量是极为重要的。在保证干燥质量的前提下，尽量缩短干燥周期将是木材干燥生产的基本原则。所以在家具用材干燥过程中合理灵活地运用和调整干燥基准，对完善企业木材干燥生产工艺规程，发挥木材干燥的生产能力，以及提高企业的产品质量和经济效益都有着重要的积极意义。