在很多情況下，由于潮濕的木材沒有經(jīng)過干燥處理或處理不當(dāng)，造成木材等級(jí)降低甚至失去了使用價(jià)值，這嚴(yán)重導(dǎo)致木材資源的浪費(fèi)。眾所周知，如今木材資源日益緊缺，其價(jià)格幾乎每年都在上漲，不少木工制造企業(yè)承受著巨大的成本壓力。
而使用合適的木材干燥技術(shù)可以有效防止木材的變形和開裂，提升木材的強(qiáng)度、加工性能和利用率，同時(shí)，它也是節(jié)省木材資源的重要措施，為企業(yè)優(yōu)化產(chǎn)能。
另一方面，木材是滿足人類物質(zhì)需求的重要資源之一，它可以用于造紙和紙漿生產(chǎn)，同時(shí)，它又是理想的建筑結(jié)構(gòu)材料，所以我們更需要在有限的資源范圍內(nèi)充分發(fā)揮木材價(jià)值，而這就體現(xiàn)出了優(yōu)化干燥木材技術(shù)的必要性。
因?yàn)椴⒎撬械哪静母稍锓绞蕉际歉咝А?/span>的。據(jù)了解，木材干燥是木制品加工過程中耗能最大的工序，其能耗約占木制品生產(chǎn)總能耗的40%～70%。因此，研究減排的環(huán)保高效干燥技術(shù)手段是重中之重。
干燥木材的必要性
正如上文所提到的，干燥木材可以預(yù)防木材開裂、變形，木材的性能。跳過木材干燥工序的濕材不僅會(huì)喪失應(yīng)用價(jià)值，倘若將其制成木產(chǎn)品，在使用過程中相比其他經(jīng)過干燥的木產(chǎn)品會(huì)更容易霉變或滋生蛀蟲，大幅度降低產(chǎn)品的使用壽命。
究其原因，根據(jù)以前的研究者調(diào)查發(fā)現(xiàn)，木材中水分的存在與變化會(huì)影響木材尺寸的穩(wěn)定性。尤其是當(dāng)木材暴露在戶外的環(huán)境中時(shí)，因氣候多變，以及木材本身的各向異性，其形狀難以保持穩(wěn)定。當(dāng)木材產(chǎn)生水分的時(shí)候，木材的細(xì)胞壁內(nèi)部膨脹，并將膨脹傳遞給外部尺寸，體積會(huì)膨脹，而當(dāng)陽(yáng)光照射木材后其水分被蒸發(fā)時(shí)，木材的體積又會(huì)縮小。也就是說，在我們身邊的每一件木材，都長(zhǎng)期處于不斷膨脹和縮小的過程，如果不在一開始對(duì)新鮮的木材進(jìn)行及時(shí)的干燥處理，它們很容易伴隨著季節(jié)的變化和時(shí)間的推移出現(xiàn)萎縮、彎曲等現(xiàn)象。
另一方面，干燥木材降低其含水率能夠提高木材的強(qiáng)度。因?yàn)楫?dāng)木材含水率低于纖維飽和點(diǎn)時(shí)，木材的強(qiáng)度將隨著木材含水率的降低而提高，由此木制零件的強(qiáng)度、膠接強(qiáng)度與木制品的表面裝飾質(zhì)量也會(huì)得到。而且木材的導(dǎo)熱與導(dǎo)電性質(zhì)與含水率的變化息息相關(guān)，減少木材的含水率能夠降低其導(dǎo)熱性與導(dǎo)電性，提高材料的絕緣性和保溫性，這對(duì)于預(yù)防火災(zāi)，提高木質(zhì)產(chǎn)品的安全性有著重要的意義。
但并不是說木材越干燥越好。業(yè)內(nèi)人士指出，當(dāng)一塊木材的含水率高于環(huán)境的平衡含水率時(shí)，木材就會(huì)排濕收縮，反之會(huì)吸濕膨脹。倘若木材的含水率過低，也容易出現(xiàn)爆裂的現(xiàn)象，或者粘合強(qiáng)度變低，對(duì)木產(chǎn)品制造的后道工序產(chǎn)生不利影響。
那么木材中的水分究竟控制在什么范圍內(nèi)是最合適的？根據(jù)相關(guān)資料調(diào)查顯示，在中國(guó)比較干旱的西北地區(qū)，木材的平均含水率大約為10%，木料須相應(yīng)干燥至7%到9%的含水率。在東南沿海地區(qū)，氣候濕潤(rùn)，木材干燥的最終含水率應(yīng)為12%至13%。在東北地區(qū)因考慮到室內(nèi)采暖條件的要求，需要將木材干燥至6%至8%的最終含水率。由此可見，我們需要根據(jù)應(yīng)用木材時(shí)的具體環(huán)境來對(duì)木材做適當(dāng)?shù)母稍锾幚怼?/span>
干燥木材時(shí)面臨的問題和挑戰(zhàn)
沒有使用合適的技術(shù)設(shè)備對(duì)木材進(jìn)行干燥，就無(wú)法準(zhǔn)確控制木材的含水率范圍，而且還會(huì)引發(fā)環(huán)境問題。
之前已經(jīng)提到，木材干燥是木制品加工過程中耗能最大的工序。根據(jù)《實(shí)用木材干燥技術(shù)》一書的部分資料介紹：“木材干燥工序占木材加工能耗的40-70%，而干燥的熱效率普遍偏低，通常僅在30-40%之間；此外，干燥過程造成的污染又常常是中國(guó)環(huán)境污染的一個(gè)重要來源，以年干燥能力1萬(wàn)立方米的蒸汽干燥車間為例，每小時(shí)排出的有害物質(zhì)約為：煙塵量約40kg、二氧化碳1900立方米、二氧化硫45立方米，還有少量的氧化氮，這些物質(zhì)是造成大氣溫室效應(yīng)，酸雨和臭氧破壞的主要因素?！?/span>
而如今解決環(huán)境污染問題已經(jīng)成為了全球關(guān)注的焦點(diǎn)。各國(guó)紛紛討論氣候變暖、生物多樣性減少、臭氧層破壞、酸雨蔓延、森林銳減退化、大氣污染的解決方案。那么這就意味著高能耗、高排放、造成污染的木材干燥方式必然被淘汰。
傳統(tǒng)常規(guī)的木材干燥方法是以飽和蒸氣等為熱源，以濕空氣為介質(zhì)，做預(yù)熱和平衡處理等，之后再把木材降溫后取出干燥窯；過去西方國(guó)家也推出過比較“陳舊”的干燥方式，它以木材含水率為基礎(chǔ)，分階段調(diào)整溫度，利用木材內(nèi)部蒸發(fā)出來的水分調(diào)節(jié)干燥窯內(nèi)空氣的濕度，中間過程不進(jìn)行蒸汽處理，只在干燥末期進(jìn)行一次平衡處理。不難發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)的木材干燥方式需要消耗大量的蒸汽，不利于節(jié)省能源，而即使歐式干燥方法相對(duì)降低了能源的消耗，但無(wú)法一次性消除木材生長(zhǎng)應(yīng)力及干燥應(yīng)力。因此，如何實(shí)現(xiàn)減排并提高干燥效率是常規(guī)干燥技術(shù)未來的研究方向。