1、木材 干燥 学复 习资料 一 、 名 词解 释 木 材 干 燥 ：在 热力 作用 下以 蒸发 或者 沸腾 的方 式将 木材 内水 分排 出（ 或者 使含 水率 降低 到使 用要 求） 的过 程。 纤 维 饱 和点 ：当 木材 细胞 腔中 的自 由水 蒸发 完毕 ，而 细胞 壁中 的吸 着水 还处 于饱 和状 态时 的木 材含 水 率叫 纤维 饱和 点。 木 材 平 衡含 水 率 ：薄 小木 材在 一定 空气 状态 下最 后达 到吸 湿稳 定含 水率 或解 吸稳 定含 水率 叫做 平衡 含 水率 。 干 燥 介 质 ：指 在干 燥室 内能 够传 热、 传湿 的媒 介物 质。 即把 热量 传给 木
2、材 ，同 时将 木材 排出 的水 汽带 走的 媒介 物质 。种 类： 湿空 气、 常压 过热 蒸汽 、炉 气。 干 燥 基 准 ：在 木材 干燥 过程 中暗 木材 干燥 的时 间和 状态 而变 化的 而变 化木 材干 燥介 质温 度和 相对 数度 变化 的程 序表 ，叫 做木 材干 燥的 干燥 基准 。 湿 空 气 ：含 有水 蒸气 的空 气称 作湿 空气 ，也 就是 说湿 空气 是干 空气 和水 蒸气 的混 合物 。 吸 湿 ：当 木材 含水 率低 于纤 维饱 和点 时， 细胞 壁内 的微 毛细 管系 统能 从湿 空气 中吸 收水 分， 这现 象叫 做吸 湿。 解 吸 ：水 分从 微毛 细管
3、 系统 排往 空气 的现 象叫 做解 吸。 干 缩 系 数 ： 在纤 维饱 和点 以下 时 ， 木材 的含 水率 每降 低 1% 而引 起木 材的 收缩 量 ， 叫做 木材 的干 缩系 数 ， 简称 干缩 系数 。 露 点 温 度 ：一 定状 态的 空气 冷却 到饱 和状 态时 的温 度叫 露点 温度 。 导 热 系 数 ：在 木材 单位 厚度 上温 度每 降低 1 摄氏 度时 单位 时间 内通 过单 位面 积的 热量 叫做 导热 系数 。 木 材 干 燥室 ：装 配有 通风 和加 热设 备， 用来 干燥 木材 的建 筑物 或者 金属 容器 ，叫 做木 材干 燥室 。 干 度 ： 1k g 湿
4、蒸 汽中 干蒸 汽的 相对 重量 。叫 做水 蒸汽 的干 度， 简称 干度 。 二 、 简 述题 1. 真 空 干 燥的 原 理 是 什 么？ （ 1 ）降 低了 水的 沸点 ，木 材表 面水 分蒸 发加 剧； （ 2 ）在 木材 中形 成内 高外 低较 大的 压力 差， 造成 内高 外低 的含 水率 梯度 ，木 材内 部水 分移 动加 快； （ 3 ）木 材内 部水 分之 间粘 度降 低， 木材 内部 水分 移动 加快 。 2. 大 气 干 燥的 优 点 有 哪 些？ 技术 简单 ，容 易实 施。 节约 能源 ，经 济性 强。 若工 艺得 当， 则木 材含 水率 均匀 ，应 力很 小。 能够
5、 避免 严重 的干 燥缺 陷。 可保 持木 材的 天然 色泽 。 3. 木 材 干 燥的 目 的 是 什 么？ 防止 木材 变形 与开 裂， 提高 尺寸 稳定 性； 防止 木材 腐朽 变色 ； 提高 木材 力学 强度 ，改 善木 材物 理性 能； 减轻 木材 重量 便于 运输 。 4. 隔 条 的 作用 是 什 么 ？ 在材 堆的 上下 板材 之间 形成 水平 方向 循环 气流 通道 ； 使材 堆在 宽度 方向 上稳 定； 使材 堆中 各层 木料 相互 夹持 ，防 止和 减轻 木材 的翘 曲和 变形 。 5. 干 燥 新 材种 的 木 材 ， 其干 燥基 准 是 如何 确 定 的 ？ 选择 材
6、性 相近 树种 的干 燥基 准进 行试 验、 修正 ； 若没 有材 性相 近树 种的 干燥 基准 ，首 先要 进行 干缩 特性 试验 ； 小试 件干 燥试 验拟 定干 燥基 准（ 百度 法） 并就 不同 规格 材对 拟定 干燥 基准 的适 应性 试验 及修 正； 中试 、生 产性 试验 及修 正。 6. 终 了 处 理的 目 的 是 什 么？ 平衡 整个 材堆 的含 水率 ，使 之均 达到 要求 平衡 含水 率； 平衡 每快 板材 断面 的含 水率 ，消 除含 水率 梯度 及含 水率 应力 ； 消除 残余 应力 ，防 止变 形（ 主要 目的 ） 。 7. 在 高 温 干燥 过 程 中 ， 为什
7、 么相 对 较 高的 相 对 湿 度 能 加快 干 燥 速 度？ 木材 干燥 的速 度取 决于 木材 内部 水分 的移 动； 较高 的相 对湿 度使 木材 表面 湿润 ，表 层水 分移 动通 道加 大， 易于 水分 移动 。 8. 侧 风 机 型干 燥 室 的 特 点是 什么 ？ 结构 简单 ，容 积利 用系 数大 ； 投资 小， 能耗 少， 安装 维修 方便 ； 气流 速度 分布 不均 ，有 速度 为零 区域 ，干 燥均 匀性 差， 质量 低循 ； 两间 干燥 室之 间需 配管 理间 ，生 产面 积利 用不 经济 。 9. 锯 材 堆 积应 注 意 哪 些 事项 ？ （ 1 ）蒸 去使 用隔
8、 条； 同一 材堆 树种 、规 格、 含水 率应 一致 ，或 树种 不同 而材 性相 近； （ 2 ）合 理搭 配树 种； （ 3 ）初 含水 率要 求： 尽可 能一 致； 支撑 同一 材堆 的支 撑横 梁的 高度 应一 致；（ 4 ）板 材厚 度要 求： 同一 干燥 室内 板材 厚度 应当 一致 ，同 一材 堆必 须相 同； （ 5 ）板 材质 量要 求： 材质 好的 堆在 下部 ，差 的堆 在上 部。 （ 6 ）材 堆端 积时 要求 一端 平齐 ，材 堆两 侧应 整齐 垂直 ，以 利于 循环 气流 沿材 堆高 度均 匀流 入； （ 7 ）材 堆堆 积时 要预 留检 验板 的纺 织位 置；
9、（ 8 ）正 确使 用压 铁。 10 . 木 材 干 燥过 程 中 影 响木 材干 燥 过 程 的内 在 因 素 与 外 在条 件 ， 以及 提高 干 燥 速 度 的方 法 . 内 因 ： 树种 ：不 同的 树种 内部 构造 不同 ，纹 孔数 量多 且不 闭塞 、纹 孔膜 上微 孔数 量多 的树 种容 易 干燥 。 部位 ：木 材的 心材 内多 有沉 积物 ，纹 孔多 位闭 塞状 ，水 分移 动困 难， 较难 干燥 。 水分 移动 方向 ：木 材顺 纹方 向水 分移 动的 速度 比横 纹快 得多 ，径 向因 木射 线的 存在 比弦 向快 。 木材 含水 率 ： 含水 率的 多少 对木 材的 大
10、毛 细管 系统 和微 毛细 管系 统均 有 影响 ， 但二 者基 本可 相抵 。 所以 含水 率对 干燥 速度 没有 明显 的影 响。 外 因 ： （ 1 ）温 度： 温度 高， 水分 移动 的速 度明 显快 。 （ 2 ）介 质的 温度 、湿 度、 循环 速度 对木 材水 分的 移动 有较 大的 影响 。 综上 所述 ，提 高木 材温 度以 及介 质的 温度 、循 环速 度， 降低 介质 的湿 度将 加快 木材 干燥 。 11 . 强 制 循 环比 自 然 循 环 干燥 速度 快 的 主要 原 因 是 什 么 ？ 强制 循环 介质 的循 环速 度比 自然 循环 快的 多， 木材 表面 水分
11、易于 蒸发 或散 ； 强制 循环 介质 的循 环速 度比 自然 循环 快的 多， 木材 表面 具有 较高 湿度 的湿 空气 的层 流层 较薄 ，使 木 材内 部水 分易 于向 表面 移动 ； 强制 循环 时木 材水 分的 蒸发 面比 自然 循环 大的 多。 12 . 如 何 预 防干 燥 过 程 中 木材 的开 裂 ？ 木材 的开 裂包 括表 裂、 内裂 和端 裂； 表裂 和内 裂是 木材 在干 燥过 程中 内外 层应 力不 平衡 产生 的， 而端 裂是 木材 端部 水分 蒸发 太快 、木 材 干缩 的各 向异 性引 起的 ； 采用 合理 的干 燥基 准是 预防 开裂 的较 好方 法； 在干
12、燥初 期与 后期 进行 适时 的调 湿处 理可 有效 避免 表裂 和内 裂的 产生 ，端 部封 闭可 预防 端裂 ； (5 ) 终了 处理 可消 除残 余应 力， 可避 免干 燥结 束后 木材 的开 裂。 13 . 论 述 喷 蒸管 在 木 材 干 燥中 的作 用 喷 蒸 管 主要 以 喷 蒸 汽 或冷 （热 ） 水 ，以 调 节 干 燥 室 内介 质 状 态 。 主 要 作 用： （ 1 ） 预热 。 提高 木材 表面 湿度 ， 使木 材在 厚度 方向 上均 匀热 透 ， 形成 含水 率梯 度和 温度 梯度 一致 方向 ；同时 提高 木材 的可 塑性 ；平 衡木 材初 含水 率的 差异 。
13、（ 2 ）中 间处 理。 终了 处理 。减 少木 材内 应力 的发 生， 必须 做干 燥中 间处 理（ 调湿 ） ，需 要喷 蒸管 向室 内喷 射蒸 汽， 以便 尽快 调节 所需 的介 质状 态。 1 4 . 木 材 干 燥的 目 的 及 意 义 ： （ 1 ） 提高 木材 和木 制品 的使 用稳 定性 ，防 止变 形和 开裂 （ 2 ） 提高 木材 的力 学强 度， 改善 木材 的物 理性 质能 （ 3 ） 预防 木材 的变 质与 腐朽 ，延 长木 制品 的使 用寿 命 （ 4 ） 减轻 了木 材的 重量 。 1 5 . 木 材 干 燥的 发 展 趋 势 ： （ 1 ） 实施 组合 、智 能
14、型 木材 干燥 ，发 展资 源节 约型 木材 干燥 事业 ； （ 2 ） 充分 利用 可再 生资 源； （ 3 ） 全面 多层 次的 节能 技术 改造 也是 今后 木材 干燥 事业 发展 的重 点； （ 4 ） 建立 与完 善木 材干 燥设 备的 综合 评价 与行 业标 准。 1 6 . 木 材 干 燥的 主 要 方 法 及特 点 ： （ 1 ） 大 气干 燥 ： 简 称气 干 ， 它 是利 用自 然界 中大 气的 热力 蒸发 木材 的水 分 ， 达 到干 燥的 目的 。 分 为自 然大 气干 燥、 强制 大气 干燥 。特 点： 1 ） 生产 方式 简单 ，不 需要 太多 的干 燥设 备， 节
15、约 能源 ； 2 ） 占地 面积 大， 干燥 时间 长， 干燥 过程 不能 人为 地控 制， 受地 区、 季节 、气 候等 条件 的影 响； 3 ） 终 含 水 率 较 高 (1 0 16 % ， 与 当 地 的 平 衡 含 水 率 相 对 应 ) 在 干 燥 期 间 易 产 生 虫 蛀 、 腐 朽 ， 变 色 ， 开 裂 等缺 陷。 （ 2 ） 人工 干燥 ： 1 ）常 规干 燥： 干燥 周期 短， 介质 条件 可控 ，可 以得 到任 何终 了含 水率 ，干 燥技 术成 熟， 干燥 质量 好 ； 能量 消耗 大（ 40 - 70 % ） ，设 备投 资打 ，干 燥成 本较 高， 对环 境不
16、太友 好。 2 ） 高 温干 燥 ： 干 燥速 度快 ， 时 间短 ， 木 材尺 寸稳 定性 好 ， 易 产生 干燥 缺陷 ， 木 材颜 色变 深 ， 表 面硬 化 、 发脆 加工 略困 难。 3 ）除 湿干 燥： 节约 能源 ，环 境友 好、 干燥 质量 好， 但是 干燥 温度 低， 干燥 成本 高， 干燥 时间 长。 4 ） 太 阳能 干燥 ： 太 阳能 干燥 是利 用集 热器 吸收 太阳 辐射 能加 热空 气 ， 再 通过 空气 的对 流传 热 ， 干 燥木 材 。 特 点 是 节 省 能 源 ， 但 干 燥 周 期 较 长 ， 而 且 受 地 区 、 季 节 和 气 候 等 条 件 的
17、 影 响 。 所 以 ， 这 种 干 燥 方 法 的 使用 有一 定的 局限 性。 5 ） 加 压干 燥 ： 干 燥质 量好 ， 周 期短 ， 能 耗较 少 ， 成 材加 压干 燥后 颜色 变暗 ， 在 节子 周围 会出 现较 大裂纹； 容器 的容 积小 ，生 产量 不大 。 6 ） 真 空干 燥 ： 可 分为 预热 、 干 燥 、 调 湿处 理三 个阶 段干 燥 。 干 燥周 期短 ， 干 燥质 量好 ， 能 耗较 高 ， 容 积 较 小 ， 控 制 较 为 复 杂 ， 适 合 于 透 气 性 好 的 硬 阔 叶 材 厚 板 或 易 皱 缩 的 木 材 。 原 理 ： 在 真 空 条 件 下
18、 ， 水 的 沸 点降 低， 木材 表面 水分 蒸发 速度 加快 ：木 材内 外存 在较 大压 力差 ，使 木材 内部 水分 迁移 速率 加快 。 7 ） 高 频与 微波 干燥 ： 加 热均 匀 、 干 燥速 度快 ， 周 期短 ， 周 期短 ， 干 燥质 量好 ， 贵 重树 种及 高档 材 ， 适 合 用 微 波 干 燥 方 法 干 燥 ， 但 是 以 电 为 能 源 ， 成 本 高 ， 设 备 性 能 不 完 善 。 原 理 ： 把 湿 木 材 作 为 一 种 电 介 质 ， 至 于 微 波 交 变 电 磁 场 中 ， 在 频 繁 交 变 的 电 磁 场 作 用 下 ， 木 材 中 的 极
19、 化 水 分 子 迅 速 旋 转 ， 相 互 摩 擦 ， 产 生 热 量 ， 从 而 加 热 和 干 燥 木 材 。 其 具 体 的 发 热 机 理 大 致 有 三 种 ： 1. 木 材 内 的 离 子 在 微 波 电 磁 场 的 作 用 下 迅 速 移 动 ， 引 起 离 子 导 电 损 耗 热 效 应 。 2. 木 材 物 质 非 结 晶 区 域 存 在 许 多 羟 基 等 极 性 偶 极 子 基 团 和 吸 着 在 亲 水 性 羟 基 上 的 吸 着 水 分 子 ， 其 在 交 变 电 磁 场 作 用 下 能 够 发 生 频 繁 取 向 运 动 而 引 起 介 质 损 耗 热 效 应 。
20、 3. 木 材 中 的 极 化水 分子 随着 交变 电磁 场方 向的 变化 而迅 速旋 转， 相互 摩擦 ，产 生热 量。 1 7 、 木 材 内 部的 水 分 移 动路 径及 影 响 水 分移 动 快 慢 的 因 素 ： （ 1 ） 微毛 细管 径路 ：在 毛细 管张 力作 用下 水分 呈液 体状 态沿 着连 续不 断的 基本 纤丝 间微 毛细 管移 动 。 （ 2 ） 大毛 细管 径路 ： 在水 蒸气 分压 差的 作用 下 ， 水分 呈蒸 汽状 态沿 着由 相邻 的细 胞腔 、 纹孔 腔及 纹孔 膜上 的微 孔所 组成 的大 毛细 管道 向木 材表 面扩 散。 （ 3 ） 混合 路径 。
21、水分 交替 地既 呈液 体状 态又 呈蒸 汽状 态 ， 不断 沿着 彼此 相邻 的基 本纤 丝间 毛细 管和 细 胞腔 的移 动或 扩散 。 内因 ： （ 1 ） 树种 ： 纹孔 大而 多 ， 且纹 孔上 膜上 的微 孔数 量多 、 纹孔 开放 的树 种水 分移 动快 ； 一般 密度 小得 树 种水 分移 动快 。 （ 2 ） 木材 的部 位： 心材 较边 材移 动慢 ，主 要是 由于 心材 的纹 孔多 闭塞 ，且 内含 侵填 成分 。 （ 3 ） 纹理 方向 ：当 温度 高于 50 度时 ，顺 纹移 动的 速度 是横 纹的 5 8 倍； 径向 比弦 向快 20 50% 。 （ 4 ） 含水
22、率： 含水 率对 水分 移动 影响 不明 显。 干缩 引起 纹孔 膜上 微孔 扩大 。 （ 5 ） 木材 温度 ： 温度 越高 ， 水分 移动 越快 。 一方 面增 加了 水分 子的 动能 ， 另一 方面 降低 了水 分子 之间 的粘 度。 外因 ：干 燥介 质的 温度 、湿 度和 气流 速度 。 1 8 . 不 等 温 水分 转 移 ： 不等 温水 分转 移过 程中 ，在 某些 情况 下， 材料 内水 分的 移动 是在 含水 率梯 度（ 水分 向含 水率 降低 方向 移动 ）和 温度 梯度 （水 分向 温度 降低 方向 移动 ）的 共同 作用 下进 行的 。 1 9 . 干 燥 的 基准 及
23、 种 类 ：定义 ：根 据干 燥的 时间 和木 材状 态（ 含水 率、 应力 ）的 变化 而编 制的 干燥 介质 温度 和湿 度变 化的 程序 表。 分类 ：含 水率 干燥 基准 、时 间干 燥基 准、 连续 升温 干燥 基准 、干 燥梯 度基 准。 2 0 . 干 燥 基 准的 评 价 指 标 ： 效率 、安 全性 、软 硬度 。 2 1 . 木 材 干 燥的 干 燥 工 艺 ： 周期 式强 制循 环木 材干 燥室 的干 燥工 艺过 程包 括 ： 准备 工作 、 干燥 基准 （ 工 艺） 的控 制、 干燥 结束 和木 材贮 存等 工序 。 （ 1 ） 准备 工作 ： 干燥 前的 准备 工作
24、包括 干燥 设备 检查 、 指定 或者 选择 干燥 基准 。 确定 最终 含水 率和 干 燥质 量指 标、 锯制 检验 扳和 试验 板 。 、含 水率 测试 、材 堆近 干燥 室等 。 （ 2 ） 干燥 基准 的控 制： 1 ） 干燥 室启 动。 2 ） 锯材 与热 处理 ： 加热 木材 ， 并使 木材 热透 。 使含 水率 梯度 和温 度梯 度的 方向 保持 一致 ， 消除 木材 的 生长 应力 ，对 于半 干材 和气 干材 还有 消除 表面 应力 的作 用， 对于 生材 和湿 材， 预热 处理 可以 使含 水率 偏高 的木 材蒸 发一 部分 水分 ，使 含水 率趋 于一 致。 同时 ，预
25、热处 理也 可以 降低 纤维 饱和 点和 水分 的粘 度， 是木 材表 面的 毛细 管扩 张， 提高 木材 表面 水分 移动 的速 度。 3) 干燥 室温 度和 湿度 的调 节。 4) 中期 处理 ：喷 蒸处 理， 使木 材表 面的 水分 蒸发 停止 ，甚 至有 点吸 湿， 让木 材内 部的 水分 向木 材表 面 移动 ，从 而减 少木 材的 应力 。 5) 终了 处理 ，当 锯材 干燥 到终 含水 率并 经平 衡处 理后 ，需 终了 处理 。消 除奴 才横 断面 上含 水率 分布 的 不均 匀， 消除 残余 应力 。 （ 3 ） 干燥 结束 ：木 材冷 却后 卸出 ，以 防木 材的 开裂 。
26、 （ 4 ） 木材 的贮 存 ： 技术 上要 求含 水率 不发 生大 幅度 波动 。 对于 贮存 时间 较长 的幕 僚 ， 应按 树种 ， 规格 分别 堆放 成互 相衔 接的 密实 材堆 ，一 次减 轻幕 僚的 变化 程度 。 2 2 . 木 材 干 燥的 缺 陷 ， 产 生的 主要 原 因 及如 何 预 防 ？ 断 裂 ：木 材干 燥时 木材 端面 沿径 向的 开裂 。 原 因 ：木 材端 部水 分蒸 发过 快。 预 防 ：可 在木 材端 部图 上 耐高 温的 粘性 防水 涂料 。堆 料时 ，最 外一 根隔 条要 与木 材断 头齐 平， 防止 端头 水分 过快 蒸发 。堆 材之 间的 间隙
27、要小 。干 燥前 期降 低干 燥速 度。 表 裂 ：木 材表 层沿 木射 线方 向开 裂。 原 因 ：干 燥初 期介 质温 度过 高， 湿度 低， 使表 层水 分蒸 发过 快， 产生 过大 的表 层拉 应力 。 预 防 ：及 时调 节干 燥基 准， 降低 干球 温度 ，提 高湿 度。 内 裂 ： 原 因 ：因 干燥 前期 没有 进行 调湿 处理 ，在 干燥 后期 木材 表层 已硬 化不 能再 干缩 ，而 内部 随含 水 率降 低要 干缩 。 预 防 ：多 进行 中间 的调 湿处 理， 降低 后期 温度 ，或 干燥 前将 木材 进行 改性 处理 。弯 曲 ： 原因 ：板 材纹 理不 直， 各部
28、位的 收缩 不同 或不 同组 织间 的收 缩差 及局 部塌 陷引 起。 预 防 ：控 制 干燥 工艺 ，放 置重 物， 合理 装堆 。 皱 缩 ： 原因 ：木 材干 燥时 ，由 于水 分移 动太 快所 产生 的毛 细管 张力 和干 燥应 力使 细胞 溃陷 而引 起的 不 正常 不规 则的 收缩 。 预 防 ：低 温干 燥： 先把 生材 或湿 材气 干到 约 30 再 进行 窑干 ，对 已产 生皱 缩的 木材 ， 可以 用气 蒸方 法回 复一 部分 （要 没有 破坏 木材 ） 。 碳 化 ： 原 因 ：在 炉气 干燥 ，熏 烟干 燥或 微波 干燥 中经 常出 现的 一种 干燥 的缺 陷， 由于
29、温度 太高 而是 木 材内 部或 表面 发生 不同 程度 的碳 化。 预 防 ：采 用合 适的 温度 ，防 止干 燥过 度。 23 . 干 燥 过 程中 应 力 的 变 化过 程及 原 因 ： （ 1 ） 木材 干燥 可分 为两 个阶 段， 即自 由水 排除 阶段 和结 合水 排除 阶段 。自 由水 排除 阶段 不产 生应 力 ， 只有 结合 水排 除阶 段才 产生 应力 。 （ 2 ） 干燥 开始 后 ， 在很 短的 时间 内 ， 木材 表层 含水 率降 到纤 维饱 和点 以下 并产 生压 应力 ， 而表 层收 到 内层 的拉 伸产 生拉 应力 。 （ 3 ） 随着 干燥 的进 行 ， 内层
30、 含水 率也 降到 纤维 素饱 和点 以下 并产 生干 缩 ， 直到 内外 层之 间没 有相 互作 用为 止。 此时 虽然 没有 相互 作用 ，但 存在 含水 率梯 度以 及表 层的 残余 变形 ，因 此存 在含 水率 应力 和残 余应 力。 （ 4 ） 随着 干燥 的继 续 ， 内层 进一 步收 缩 ， 而表 层因 干缩 变的 不能 收缩 ， 致使 内层 受拉 表层 受压 ， 因而 内层 产生 拉应 力而 表层 产生 压应 力。 （ 5 ） 干燥 结束 后 ， 随着 木材 含水 率的 逐步 平衡 ， 含水 率梯 度消 除 ， 含水 率应 力消 失 ， 但由 于存 在残 余 变形 ，因 此木
31、材内 部还 存在 残余 应力 。 原 因 ： 1 ）木 材厚 度上 的含 水率 不均 匀引 起。 2 ） 木材 构造 上的 各向 异性 ， 木材 径弦 向干 缩不 一致 引起 。 影响 木材 干燥 速度 的因 子 ： 温度 、 湿度 、 气 流循 环速 度、 木材 树种 及构 造特 征、 木材 厚度 、木 材含 水率 、木 材心 边材 、木 材纹 理方 向。 2 4 . 周 期 式 强制 循 环 干 燥 室的 类型 以 及 如何 选 择 干 燥 室 ： 周期 式强 制循 环干 燥室 根据 风机 在干 燥室 内布 置的 不同 分为 四类 ： 室内 顶风 机型 （ 长轴 型 、 短轴 型 ） 、
32、室内 侧风 机型 、 室内 端风 机型 和喷 气型 。 室内 顶风 机型 空气 干燥 室又 分成 三种 ，纵 轴型 、横 轴型 和直 联型 。如 何选 择： 大型 干燥 室应 选用 上风 机型 ，若 被干 木料 为 2m 或 3m 长的 整边 板， 用叉 车装 卸式 ；若 木料 较长 货长 短不 一则 用轨 车装 卸式 。中 小型 干燥 室以 端 风机 型、 风机 上下 串联 或前 后串 联式 侧风 机型 及侧 下风 机型 较好 。侧 风机 型只 适合 较小 的单 轨干 燥室 。如 果干 燥批 量较 大的 硬阔 叶材 ，最 好采 用联 合干 燥， 即建 一座 大型 预干 室和 若干 间上 风机
33、 型轨 车装 卸式 干燥 室。25 . 湿 空 气 参 数 ： （ 1 ） 相对 湿度 ： 每 1 立方 米湿 空气 中含 有水 蒸汽 的重 量与 同温 同压 下可 能含 有的 最大 水蒸 汽的 重量 之 比。 = 绝对 湿度 / 湿容 量。 绝对 湿度 ：每 1 立方 米湿 空气 中所 含水 蒸汽 的重 量。 (2 ) 湿含 量： 是指 湿空 气中 含有 水蒸 汽的 多少 ，其 定义 为 1k g 干空 气的 湿空 气中 含有 水蒸 汽的 克数 。 汽（ 干空 气 分压 力） 汽（ 水蒸 气 分压 力） P P P d - 622 。 (3 ) 热含 量： 1k g 干空 气的 湿空 气中
34、含有 的热 量， 即 (1 +0.0 01d) 公斤 湿空 气中 含有 的热 量。 td d t I 00 19 . 0 5 . 2 0 . 1 。 (4 ) 密度 ：指 一立 方米 湿空 气中 含干 空气 的质 量和 水蒸 气的 质量 的总 和。 (5 ) 比体 积 ( 比容 ) ：以 1 公斤 干空 气为 基准 ，即 (1 +0.0 01d) 公斤 湿空 气所 占有 的体 积 , 而不 是 1 公 斤湿 空气 的体 积。 2 6 . Id - 图 的 应 用 ： a. 已知 任意 两个 参数 可查 出其 余参 数； b. 空气 的加 热与 冷却 ：过 程在 加热 、或 冷却 过程 中， 其
35、湿 含量 不变 ，因 无水 汽增 减即 d= cons t 。当 空气 加热 时 (A B) A 点沿 着 d= c o ns t 线上 升至 B 点 ， t 增高 ， 减少 当空 气冷 却时 (A C) A 点沿 着 d= c o ns t 线下 降至 C 点， t 降低 ， 增大 。若 再继 续冷 却， 如 降到 P 点， 与 10 0 % co n s t 线相 交， 此时 的水 蒸汽 为饱 和蒸 汽， 温度 tp 即为 露点 温度 。 c. 水分 蒸发 过 程： 此空 气状 态的 变化 在 Id - 图上 是沿 I= c o ns t 线， 即 AD 线 (I = c o ns t ，
36、 t ， d ， ) 。 d. 两种 不同 状 态介 质的 混合 2 7 . 干 燥 室 的主 要 设 备 ， 加 热 器 的作 用 、 类 型 及 要求 。 主要 设备 ： 供热 设备 、 调湿 设备 、 通风 设备 、 木 材运 载与 装卸 设备 及检 视设 备和 仪表 等。 加热 器的 作用 ：加 热室 内空 气， 提高 室内 温度 ，使 空气 称为 有足 够热 量的 干燥 介质 ，或 是使 室内 水蒸 气过 热， 形成 常压 过热 蒸汽 ，作 为干 燥介 质来 干燥 木材 。加 热器 可分 为： 铸铁 肋形 管、 平滑 钢管 和螺 旋翅 片这 三种 。 要 求 ： （ 1 ） 能够 均
37、匀 地放 出足 够的 热量 ，有 最大 的传 热系 数及 较大 的传 热面 积 。 （ 2 ） 能灵 活可 靠地 调 节所 放出 热量 的大 小 。 （ 3 ） 耐腐 蚀 、 结构 紧凑 ， 使用 金属 材料 少 ， 造价 低 。 （ 4 ） 当温 度变 化幅 度比 较大 时 ， 加热 器的 结合 处不 松脱 。 分 类 ： （ 1 ） 铸铁 肋形 管加 热器 （ 2 ） 平滑 钢管 加热 器 （ 3 ） 螺旋 绕片 式加 热器 （ 4 ） 轧片 式加 热器 。 2 8 . 木 材 干 燥室 的 分 类 （ 1 ） 按干 燥方 式， 可分 为周 期式 干燥 室、 连续 式干 燥室 。 （ 2
38、） 按干 燥介 质， 可分 为空 气干 燥室 、炉 气干 燥室 、过 热蒸 汽干 燥室 。 （ 3 ） 按干 燥介 质的 循环 特性 ，可 分为 自然 循环 干燥 室、 强制 循环 干燥 室。 （ 4 ） 按加 热方 式或 能源 种类 ，可 分为 蒸汽 加热 干燥 室、 炉气 干燥 室、 电加 热干 燥室 、太 阳能 干燥 室 、导热 油干 燥室 、热 水加 热干 燥室 。 2 9 . 干 燥 方 法的 选 用 ？ 有蒸 汽加 热干 燥 ， 炉气 加热 干燥 ， 除湿 干燥 和其 他干 燥 。 蒸汽 加热 干燥 有点 ： 温 度容 易调 节和 控制 ，并 可以 调湿 处理 ，干 燥质 量有 保
39、证 。工 艺成 熟， 操作 方便 ，可 实施 自动 换或 半自 动化 操作 ，便 于集 中和 统一 管理 。设 备性 能好 ，使 用寿 命长 。干 燥室 的容 量较 大， 节能 效果 较好 ，干 燥成 本适 中或 偏低 。可 以用 煤， 也可 以用 废木 料做 燃料 。缺 点是 需要 蒸汽 锅炉 。因 此， 这是 最普 遍的 干燥 方法 ，产 量较 大及 有现 成蒸 汽供 应企 业 ， 适合 采用 蒸汽 干燥 。 对于 干燥 质量 要求 较高 的中 小型 企业 也考 虑蒸 汽干 燥 。 过热 蒸汽 干燥 要慎 用。 只有 当干 燥针 叶树 材薄 板时 并对 于干 燥质 量要 求不 高时 才采
40、用。 炉气 干燥 ：优 点是 不用 锅炉 ，并 以工 厂的 加工 剩余 木废 料做 燃料 ，干 燥成 本低 。缺 点是 干燥 介质 的温 度和 湿度 状态 不容 易调 节和 控制 ，对 于操 作技 术和 责任 心要 求较 高， 劳动 强度 较大 。适 用于 没有 蒸汽 供应 的， 干燥 量不 大， 有大 量的 费木 料做 燃料 的中 小企 业。 除湿 干燥 ：优 点是 可回 收湿 空气 冷凝 所释 放的 气化 潜热 ，该 方法 几乎 没有 或者 只有 少量 的废 气热 损失 ，而 且工 艺简 单， 操作 容易 ，干 燥安 全， 一般 不会 造成 木材 损伤 。缺 点是 干燥 温度 低， 干燥
41、时间 长， 对于 厚板 或难 干材 不容 易干 透， 并且 因为 采用 电能 ，干 燥成 本高 。适 用于 产量 较低 的小 型企 业， 或因 所处 的环 境不 便于 建造 锅炉 或炉 气燃 烧炉 ，或 电能 供应 充足 ，电 价较 为便 宜的 地方 。其 他干 燥方 法 ： 如太 阳能 干燥 ， 微波 干燥 高频 干燥 等 。 适合 某些 干燥 量不 大 ， 质量 要求 高的 特殊 场合 和行 业 。 3 0 . 典 型 常 规干 燥 室 的 结 构及 特点 ： （ 1 ） 顶风 机型 干燥 窑 ： 风机 在干 燥窑 的顶 部 。 性能 及特 点 ： 空气 循环 较均 匀 ， 干燥 质量 好
42、 ， 安装 和维 修比 较方 便， 容量 大， 适合 大规 模生 产， 动力 消耗 小， 投资 大。 （ 2 ） 端部 风机 型干 燥窑 ：风 机在 干燥 窑的 端部 。性 能特 点： 材堆 高度 方向 气流 均匀 、安 装维 修方 便 、 投资 比较 小、 容积 受限 。 （ 3 ） 侧风 机型 干燥 窑： 风机 在干 燥窑 的侧 面 性能 特点 ：利 用系 数高 ，投 资少 ；安 装维 修方 便； 气流 分布 不均 。 3 1 . 隔 条 的 作用 及 摆 放 ： （ 1 ） 使干 燥介 质能 在每 一层 板材 之间 自由 流通 ， 以便 将热 量传 递给 板材 ， 同时 把从 板材 中蒸
43、 发的 水分 带走 。 （ 2 ） 使材 堆在 宽度 方向 上稳 定； （ 3 ） 使材 堆的 各层 木材 相互 挟持 ， 防止 和减 轻木 材的 翘曲 。 隔条 的摆 放 ： 25 m m 厚的 板材 ， 隔条 间距 不 超过 0. 5m ； 50 m m 厚的 板材 ，隔 条间 距按 0. 8 1. 0 布置 ； 50 mm 以上 木材 ，隔 条间 距取 1. 0 m 到 1. 2m 。 3 2 . 平 衡 含 水率 的 测 定 ： （ 1 ） 图表 法 ： 根据 干球 温度 及干 湿球 温度 差 。 （ 2 ） 称重 法 ： 试件 平衡 后的 质量 及绝 干质 量。 (3 ) 电测 法：
44、 平衡 含水 率试 片。 3 3 . 木 材 的 干缩 与 湿 涨 及 其原 因 ：（ 1 ） 干缩 ：细 胞壁 钟的 吸着 水排 出时 ，木 材的 尺寸 减小 。 （ 2 ） 湿涨 ：在 木材 由绝 干状 态逐 渐润 湿到 纤维 饱和 点的 过程 中， 木材 的尺 寸增 大。 原 因 ：木 材细 胞壁 内的 吸着 水向 外蒸 发， 细胞 壁的 纤维 与纤 维之 间、 微纤 丝之 间的 水层 变薄 ，而 相互 靠拢 ，从 而使 木材 细胞 壁变 薄， 导致 整个 木材 的尺 寸减 小。 3 4 . 弦 向 干 缩大 于 径 向 干 缩的 原因 ： （ 1 ） 木射 线细 胞在 径向 上是 它的
45、 长度 ，在 弦向 上是 它的 端面 ，而 木射 线的 横向 干缩 较纵 向干 缩大 。 （ 2 ） 木射 线沿 径向 排列 ，牵 制着 其他 纵行 细胞 的收 缩， 而弦 向上 就不 受这 种牵 制作 用。 （ 3 ） 有些 细胞 在干 缩时 ，弦 向收 到压 力而 径向 却微 有伸 长。 （ 4 ） 木材 径而 细胞 壁上 的纹 孔大 而多 ， 细胞 壁的 含量 少 ， 也就 干缩 小 ； 而木 材弦 面细 胞壁 的纹 孔小 而 少， 细胞 壁的 含量 多， 也就 干缩 大。 干缩 规律 ：弦 向 - 径向 - 纵向 。 3 5 . 在 生 产 和使 用 上 通 常 根据 木材 中 水 分
46、含 量 程 度 的 不 同， 木 材 可 分为 6 级 ： （ 1 ） 湿材 ：长 期浸 泡于 水中 ，含 水率 大于 生材 的木 材。 （ 2 ） 生材 ：和 新采 伐的 木材 含水 率基 本一 致的 木材 。 （ 3 ） 半干 材： 含水 率介 于生 材与 气干 材之 间的 木材 。 （ 4 ） 气干 材： 长期 储存 于大 气中 ，于 大气 的相 对湿 度趋 于平 衡的 木材 。 （ 5 ） 室干 材： 木材 在干 燥室 内， 以适 当的 温度 和相 对湿 度条 件进 行干 燥， 含水 率约 为 7 1 5 % 的干 材， 通常 根据 木材 的使 用区 域、 场合 及用 途等 条件 而定
47、 。 （ 6 ） 绝干 材： 含水 率为 0 的木 材称 为绝 干材 或者 全干 材。 3 6 . 材 堆 堆 积应 注 意 哪 些 方面 ？ （ 1 ） 同一 材堆 树种 、规 格、 含水 率应 一致 ，或 树种 不同 而材 性相 近。 （ 2 ） 隔条 在材 堆中 自上 而下 保持 一条 线并 落在 支撑 横梁 上。 （ 3 ） 支撑 同一 材堆 的支 撑横 梁的 高度 应一 致。 （ 4 ） 木材 越薄 、质 量要 求越 高或 终含 水率 要求 越低 ，隔 条数 量应 越多 。 （ 5 ） 材堆 端部 的两 行隔 条应 与板 端对 齐， 若木 材长 短不 一， 应把 短料 放在 中间 。
48、 （ 6 ） 材堆 的最 高两 层放 置低 级木 料， 顶部 放重 物来 防止 木材 翘曲 。 （ 7 ） 干燥 厚度 小于 40 m m 、 宽度 小于 50 m m 的毛 料时 ， 可互 为隔 条 ， 不再 另置 隔条 。 8) 自然 循环 干燥 室 ， 材堆 内要 有一 系列 竖直 气道 ，每 一气 道应 在一 直线 上。 3 7 . 锯 材 的 堆积 规 则 ： （ 1 ） 合理 搭配 树种 ：每 室木 材应 尽可 能采 种一 致。 特殊 情况 下， 材性 相似 时可 混装 。 （ 2 ） 初含 水率 要求 ：同 一干 燥室 ，木 材初 含水 率， 尽可 能一 致； 绝对 不允 许湿
49、材与 气干 材混 装。（ 3 ） 板材 厚度 要求 ：同 一干 燥室 板材 的厚 度应 当一 致， 绝对 不允 许厚 度误 差超 过 1C M 的板 材混 装。 （ 4 ） 材堆 中的 各层 隔条 在高 度方 向上 应自 上而 下地 保持 在一 条垂 直线 上 ， 落在 材堆 底部 的支 撑横 梁上 。 （ 5 ） 板材 质量 要求 ： 材质 好在 下部 ， 材质 差在 上部 ， 长度 不同 时 ， 长材 在材 堆下 部和 两侧 ， 短材 应在 上部 和中 间， 以保 证稳 定性 。 （ 6 ） 材堆 堆积 时要 求一 端平 齐， 材堆 两侧 应整 齐垂 直， 以利 于循 环气 流沿 材堆 均匀 流入 。 （ 7 ） 材堆 堆积 时要 预留 检验 版的 放置 位置 。 （ 8 ） 在干 燥毛 料时 ， 若其 厚度 和宽 度都 比较 小 （ 厚度 在 40 mm 以下 ， 而宽 度在 50 mm 以下 ） 时 ， 可以 将 毛料 木材 直接 作为 隔条 。 （ 9 ） 在自 然循 环干 燥窑 内， 材堆 内部 需要 预留 一系 列垂 直气 道， 且气 道自 上而 下保
