木材加工技术中木材干燥理论的应用

刘兆奎

没有进行加工的木材在存放时都以堆放为主要形式，木材堆放过程中需要严格注意防火问题，这也是导致木材出现含水量过大现象的主要原因。如果不能对木材中的水分进行及时的干燥处理就会促使真菌微生物大量繁殖，木材的内部结构会在这一过程中被破坏，木材的使用效率大幅度降低。因此在实际对木材进行加工时首先需要满足的条件就是减少木材的含水量。

一、木材平衡含水率理论在木材加工过程中的应用情况

1.木制品推荐含水率

所有木制品都具有一定的含水量，对于不同的木材来说，其标准也存在较大的差异性，因此木质含水量的确定需要在结合实际情况的基础上进行。木制品加工工艺以及所处环境对木制品含水量有直接影响。制作精良是木制品的显著优势与特征，因此在实际对木制品进行加工时需要注意外部加工，该项工艺对木材含水量有较高要求，需要将其控制在合理范围内，多数木制品环境对含水量有决定作用。

较为湿润是南方气候的显著特征，这也是导致木质含水量较高的主要原因。与之相对的北方气候较为寒冷，因此在含水量方面是也具有较低的特性。室内采暖也会加剧室内的干燥程度，进一步的降低木材含水量。北方夏季含水量对于冬季来说会有小幅度的升高。因此在实际对含水量进行确定时必须实现对上述因素的充分考虑。

2.木材的预汽蒸处理

对木材进行脱脂以及干燥就是对木材进行预汽蒸处理的目标与实质，在实际进行预汽蒸处理时木材的颜色会发生一定的变化，木材的含水量也是在这一过程中发生改变。我们可结合实际情况将木材干燥工作分为三个阶段，下面我们对这三个阶段进行仔细分析。

第一阶段呈现出温度与湿度相反的现象，也就是说温度会逐渐下降，但湿度逐渐升高。

第二阶段真好与第一阶段相反，在温度逐渐上升的同时湿度会呈现出不断下降的趋势。

第三阶段比预定含水率低不仅可保证木材的干燥性是，同时对含水量的平衡有极大的促进作用，这主要是在木材湿度较大的情况下进行。为在真正意义上实现对木材含水率的降低，必须在结合实际情况的基础上对木材表面进行科学的硬化处理。

木材干燥过程中，介质的温、湿度通常是分阶段变化的：干燥初期温度低、湿度较高，平衡含水率约为13%-18%（硬阔叶材取高值，针叶材薄板取低值）；干燥中期温度适当升高，湿度适当降低，平衡含水率约为8%-12%；干燥末期平衡含水率大幅度降低，其值约为3.2%-5.5%（预定终含水率高时，取高值；终含水率低时，取低值）。终了平衡处理时，木材的平衡含水率比预定的终含水率低2%，以保证较湿的锯材进一步干燥，而已达到含水率要求的锯材停止干燥，从而使锯材终含水率均匀。终了调湿处理时，木材的平衡含水率比预定的终含水率高3%-4%，以使过干的木材表层适当吸收一些水分，从而消除或减轻表面硬化和残余应力。

3.干燥锯材的加工

木材的吸收在干燥锯材的加工过程当中是必须要注意的问题，解决木材吸湿问题的方法有很多，例如，对木材缩短干燥锯材的加工时间、控制干燥锯材加工场地的湿度、将具有隔湿作用的塑料布对干燥锯材进行遮盖或者用除湿机降低加工场地的湿度等等方法。

现代化的木材加工厂，干锯材都在加温的密闭仓库中贮存。即在干材仓库四周墙壁的下半部，安装蒸汽或热水散热管，使仓库内空气温度高于周围大气温度，木材的平衡含水率自然会降低，从而有效防止干材吸湿。由于木材平衡含水率受周围空气湿度的影响远比受温度影响大，故在仓库内设置自动调湿器来控制库内木材的平衡含水率较为方便。如将调湿器的相对湿度没定为35%，当空气温度在10-36℃之间变化时，木材的平衡含水率变化范围仅为6.5%-7.1%。这说明只要保持空气的相对湿度不变，即使空气温度变化范围较大，平衡含水率变化却很小。若工厂没有条件安装自动调湿器，则可人工调节仓库内空气温度，使之比周围大气温度高出6-11℃（夏、秋季晴天取低值，冬季或雨天取高值），也能达到降湿防潮的目的。

干锯材加工时，暴露在空气中的表面积，比在仓库中密实堆积时大，若不采取措施，时间一长很容易吸湿，特别是在阴雨天。因此，干锯材加工的周期应尽量缩短，避免在车间内长期堆放。若必须有中间仓库时，也应该用人造板或塑料布将干锯材围盖起来；且最好用除湿机抽湿，以免干锯材在中间仓库堆放时重新吸湿。木制品机械加工之后，应尽快涂油漆。制成的木制品应尽快用塑料布或油纸密封打包，装入包装箱，并尽快运往目的地。

二、木材干燥应力与变应理论在木材加工中的应用情况

1.制定干燥基准

在早期对于木材干燥的处理方法最先是由木材表层的部分进行处理，逐步到新层。若使用早期的干燥处理方法，可能会造成木材表面开裂的问题。因为木材会限制表层的干缩。在含水率相对较高的情况下，表层会受到较大的硬力，并且因为这种硬力会导致木材表层的开裂。在木材干燥的早期，一般的处理方法是将干燥温度降低，和温度调高，并且控制干燥的速度，在木材干燥的中期，导致细胞壁向细胞腔溃陷而出现的皱缩现象，是因为木材内部的压应力比较大，在加上木材细胞腔内毛细管张力较大所导致的。所以应该降低自由水的排出率，才能对木材的渗透性差进行完善。在木材干燥的最后一步，如果抑制新层干缩，就会导致新层要受到巨大的拉应力，导致内裂。从而必须在新层含水率降低到纤维饱和点之前，才能减缓温度的提升以及湿度的下降速度。

2.设计木材结构强度

在设计木结构强度之前，需要考虑到以下三点：1.外载荷大小；2.载荷持续时间；3.室内外气候。以上三点均会对木结构的强度以及室内外气候造成最大的影响。木材的含水率有所不同，也是因为室内外气候的不同，木材结构强度的下降，是因为含水率的上升。木材的内应力增大，会导致木结构有被破坏的风险，主要是受恶劣天气的影响。要想在木结构强度达到最好之前，必须要充分考虑气候条件以及各方面的根本原因。

想要维持正常的含水率，并且进行正常的企业加工，必须要在木材加工中應用木材干燥的理论，来进行一系列的处理的措施。木材的储存和运输环节都可以合理的应用在木材加工理论当中。木材的利用价值直接关系到木材的储存质量以及运输情况。如果储存的质量和运输的安全性得不到相应的保障，木材的利用价值将会大量的减少。在上文中我们进行了阐述木材干燥的基本理论，希望以上建议能够给我国木材行业的发展以及各个企业的完善带来良好的经济效益。

（作者单位：164031黑龙江省通北林业局）endprint