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木材的幹燥方法有哪些?

常規幹燥是以大氣濕空氣為幹燥介質,以蒸汽、熱水、爐氣或熱油為加熱介質,間接加熱空氣,空氣通過對流加熱木材,達到幹燥目的的方法。在常規幹燥中,大多數幹燥室使用蒸汽作為加熱介質,通常稱為蒸汽幹燥。

高溫幹燥與常規幹燥的區別在於幹燥介質的溫度更高。其幹燥介質可以是濕空氣或過熱蒸汽。高溫幹燥的優點是幹燥速度快,尺寸穩定性好,周期短,但高溫幹燥容易產生幹燥缺陷,顏色變化深,表面堅硬,加工困難。

除濕幹燥和常規幹燥壹樣,也是利用大氣濕空氣作為幹燥介質,空氣對流加熱木材。它具有節能、幹燥質量好、不汙染環境等優點,但除濕幹燥通常溫度低、幹燥周期長、耗電量大,影響了它的推廣應用。

太陽能幹燥是利用太陽輻射的熱能來加熱空氣,利用熱空氣在集熱器和柴堆之間循環來幹燥木材。太陽能幹燥壹般有溫室型和集熱器型兩種。前者將集熱器和幹燥室合為壹體,後者將集熱器和幹燥室分開布置。集熱器式太陽能幹燥室布局靈活,集熱器面積可以很大,相應的幹燥室容量也比溫室式大。太陽能雖然是壹種清潔廉價的能源,但它是壹種受氣候影響較大的間歇性能源,幹燥周期長,單位體積投資大,因此太陽能的推廣受到限制。

真空幹燥是木材在大氣壓下的幹燥,其幹燥介質可以是濕空氣,但大部分是過熱蒸汽。真空幹燥過程中,木材內外水蒸氣的壓差增大,加快了木材內部水分遷移速度,因此其幹燥速度明顯高於常規幹燥,通常比常規幹燥快3-7倍。同時,由於真空中水的沸點較低,在較低的幹燥溫度下,可以達到較高的幹燥速度、較短的幹燥周期和良好的幹燥質量,特別適用於幹燥較厚的硬木。由於真空幹燥系統復雜,投資大,功耗高,而且真空幹燥能力壹般較小,很難保持真空度。

高頻幹燥和微波幹燥都是以濕木材為電介質。在交變電磁場的作用下,木材中的水分子高速而頻繁地旋轉,水分子之間的摩擦產生熱量,使木材同時由內向外受熱幹燥。這兩種幹燥方法的特點是幹燥速度快,木材內部溫度場均勻,殘余應力小,幹燥質量好。高頻幹燥與微波幹燥的區別在於,前者頻率低,波長長,對木材滲透深,適合幹燥大截面的厚木材。微波幹燥的頻率高於高頻(也稱超高頻)但波長較短,其幹燥效率比高頻快,但木材的穿透深度不如高頻幹燥。

高頻和微波幹燥的優點是幹燥速度非常快,通常比常規幹燥快幾十倍甚至上百倍,其次是木材內部溫度均勻,幹燥應力小,質量好。但這兩種幹燥方式的缺點是投資大,耗電高。同時,如果功率選擇不同,功率過大或幹燥過程控制不當,容易產生內裂和碳化。另外,微波幹燥對於幹燥厚度較大或含水率較高的木材並不理想。

由於微波和高頻幹燥在解決大截面木髓立方體幹燥問題上具有突出的優勢,且微波和高頻幹燥設備相對完善,幹燥工藝已逐漸成熟,其工業應用類似於真空幹燥,通常為真空-微波、真空-高頻聯合幹燥。

煙氣幹燥是常規爐氣幹燥的初級階段,壹般指土法建造的小型幹燥室。其優點是投資少,幹燥成本低。其主要缺點是煙塵汙染環境嚴重,容易引起火災,幹燥質量不易保證,容易造成損失。

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