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第九篇:木材幹燥的基本原(yuán)理

信息來源:本站 | 發布日(rì)期(qī): 2006-11-16 14:32:44 | 瀏覽量:849272
關鍵詞:第九篇:木材幹(gàn)燥的基本原理
  木材幹燥是指在保證木材品質優良的前提下,采用適當的針對性的幹燥(zào)工藝和設備對木材(cái)進(jìn)行熱(rè)濕處理,是木材中的水分連續排(pái)除的過程.  
  一、木材中的水分:(自由水;吸著水;和化合水)  
  1、 自由水是存在於木材大毛細管係統內.(此類型在木材幹(gàn)燥中是很容易去除的,並且含量是^大 的, 例如泡桐的自由水含量(liàng)高達250%)  
  2、 吸(xī)著水是存在於(yú)木(mù)材的微毛細管內,不同樹種的木材吸(xī)著水含量為23-33%,平均為30%,隻有(yǒu)得到(dào)一定的能量,克服微毛細管的束縛力,吸著水才能從木材中(zhōng)排出,所以這種類型的水分是不容易排(pái)除的.  
  3 、化合水存在於木材化(huà)學組成中,其含量約為1%,幹燥無法除去(qù),一般不予考慮.  
  二 、木材幹燥中常用(yòng)的概念:  
  1、 含水率:指木材(cái)中水分的含量.木材中所含水分的重(chóng)量與絕幹材重量之比叫(jiào)^含水率,簡稱含水率,用W表(biǎo)示.  
  2 、電測(cè)法:根據木材電學特性和含水率的關係直接(jiē)測定含水率的方法.常(cháng)用(yòng)的有電阻式木材含水率測定儀.  
  3、 木材的纖維飽和點:濕木材在存在大毛細管中的自由水(shuǐ)全部蒸發完畢,而毛細管係統中的吸著水還在飽和狀態時的木材含水率.(自由水和吸著(zhe)水的交接點)木材纖維飽和點是材性變異的轉折(shé)點,吸著水的增減會引起木材的脹縮而影響木材製品的尺寸穩定性和其他木材物理學性質.  
  4 、木材的平衡含水率:一塊木材(cái)在熱濕(shī)空氣中過一段時(shí)間,木材中的水分與空氣中的水分不再進行交換而達(dá)到平衡狀態的含水率叫做該空(kōng)氣狀態下的平衡含水率(lǜ).  
  三 、木(mù)材幹燥過程(chéng)中的水分移動:  
  木材幹燥時(shí)水分可以順纖維方向移動從板的兩端排除,也可以橫跨(kuà)纖維方向移動從板的(de)表麵和側麵(miàn)排除,因為鋸材的表(biǎo)麵積和側麵積大於端(duān)麵積,因此鋸材幹燥時的水分主要沿(yán)厚度和寬度的方向(xiàng)移(yí)動(dòng)和排出.當含水率高於木材纖維飽(bǎo)和點時以液態水移動為(wéi)主,當部分含水率低於木材纖維(wéi)飽和點時以水蒸氣或汽水混合方式移動為主.  
  四 、木材幹燥過程中的熱濕傳導:  
  木材幹燥時,把木材堆成材堆,借助一種既能將熱量傳(chuán)給木材又能吸收木材中蒸發的水(shuǐ)分的媒介物質,稱為幹燥介質(zhì).  
  幹燥開(kāi)始前,首先要預熱,預熱木材的介質是飽和濕空氣或接近飽和的濕空氣,空氣中的水蒸氣將有一部分穿過界麵層到達濕(shī)木材的表麵,並在表麵上凝結成水,此時水蒸氣所含的汽化潛熱變為顯熱,傳給木材表麵,並由表麵傳入內部,木材溫度逐漸升高,當木材表(biǎo)麵溫度(dù)等於介質(zhì)溫度時,木材表麵的(de)水蒸氣分壓力等於循環蒸(zhēng)汽流的(de)分壓(yā)力,互相傳遞的水蒸氣數量處於平橫狀態,同時(shí),由於木(mù)材內(nèi)部的溫度低於表麵溫度,幹燥介質中的熱將通過表麵向內部傳遞.  
  預熱過(guò)後,開始幹燥時,木材蒸發麵的自由水和部分吸(xī)著水在水蒸氣分壓差的作用下脫離木材進入幹燥介質中然(rán)後被排出窯外.木材表層(céng)大毛細管的自(zì)由水首先蒸發,然後蒸發(fā)微毛細管中的吸著水,由於表麵水分的蒸發,是蒸發麵(miàn)的含水(shuǐ)率降低,在木材的表層和內部各層之間出現內高外低的含水率梯度和內低外高的溫度梯度,在這兩種梯度的作用(yòng)下,使內部各層中的水分向表麵(miàn)移動,直到幹燥(zào)完畢,木材內外層含水(shuǐ)率才接近一致.  
  含(hán)水率梯度是水分移動的動力(lì),水分移動方向是從(cóng)高含水(shuǐ)率向低含(hán)水率方向移動.幹燥時,木材表層(céng)水分首先蒸發,使表層含(hán)水率低於內層,形成內高外(wài)低的含水率梯度(dù),在含水率梯度的作用下,內層水分(fèn)向表層移(yí)動,含水率(lǜ)梯度越大,移動速度(dù)就越快.這種有含水率梯度而引起(qǐ)的水分移動的難(nán)易與木材的構造特征和物理(lǐ)學性能有關,密度小的比密度大的容(róng)易,邊材比心材容易;順紋比(bǐ)橫紋容易;徑向比弦向容易;所以在紅(hóng)木類木(mù)材幹燥中,由(yóu)於木材密度較大,幹燥中(zhōng),含水率梯度較小,所以幹(gàn)燥就比較困難.  
  溫度梯度(dù)是水分移動的另一種驅動力.木材內(nèi)部水分(fèn)向表麵移動的同時,表麵的水分以水蒸氣的(de)形式向空中蒸發.蒸發的能力隨幹燥介質的溫度\濕度\循環速度的不同而不同.木材水分的蒸發速度隨介質溫度的增加而增加。但介質的溫度(dù)不是越高越好,介質溫度的高低取決於木材的幹(gàn)燥特性。在幹燥前,先用高(gāo)溫高(gāo)濕對木材進行預熱處理
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