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木材水分的影響因素

時間:2013-10-8閱讀:1410
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    對于大多數(shù)木材而言,長度遠大于寬度和厚度,木材鋸材的側(cè)面積與上、下表面積遠遠大于木材的兩個端頭的面積。為此,對于木材的鋸材干燥起決定作用的是水分從鋸材的側(cè)面和上、下表面的蒸發(fā),主要依靠橫跨纖維方向的水分傳導(dǎo),尤其是沿著鋸材厚度(上、下表面)方向橫跨纖維方向的水分傳導(dǎo),所以在木材干燥中只考慮水分橫紋方向的水分傳導(dǎo)。
 
    木材中水分的移動情況對所有樹種都適用,但水分移動或擴散的快慢要受木材的樹種、木材的部位、水分移動方向、木材的溫度和木材含水率等因子的影響。 影響木材水分傳導(dǎo)的因子:1.木材的樹種。木材的樹種有針葉材和闊葉材之分。而闊葉樹材又有環(huán)孔材和散孔材之分。環(huán)孔材的水分傳導(dǎo)小于散孔材和針葉材,干燥比較困難。蒙古櫟屬于環(huán)孔材,所以它比較難干燥。而散孔材和針葉樹材隨著密度的增大其水分傳導(dǎo)逐漸減小,干燥也比較困難。如落葉松屬于針葉樹材,因其密度較大,就比較難干燥。我國東北地區(qū)用于木材加工生產(chǎn)的樹種大致有: 針葉樹材:紅松,白松(樟子松、云杉等),落葉松。 闊葉樹材:椴木、楊木、樺木、核桃木、黃波羅、榆木、色木、水曲柳、蒙古櫟。 闊葉樹材中散孔材有:色木、樺木、椴木、楊木。 闊葉樹材中環(huán)孔材有:蒙古櫟、水曲柳、榆木、黃波羅。 核桃楸屬于闊葉樹材中的半散孔材和半環(huán)孔材。2.木材的部位。木材有邊材和心材之分。距離樹皮比較近的為邊材,距離原木髓心比較近的為心材。邊材中的水分移動比心材的容易;心材中傳導(dǎo)水分的徑路多數(shù)被堵塞,水分移動比較困難。所以,在一般情況下,邊材較心材易干燥。3.木材水分移動方向。木材里的水分可以順著纖維方向移動,從木材的兩個端頭排出,也可以橫跨纖維方向移動,從木材側(cè)面排出,這是木材的水分傳導(dǎo)性。4.木材的溫度。在木材中,沿著水分傳導(dǎo)徑路的水分移動速度均隨著溫度的升而急劇地增大。木材的溫度,干燥速度快。5.木材含水率。當(dāng)含水率降低時,微毛細管系統(tǒng)水分傳導(dǎo)徑路的效率降低,大毛細管系統(tǒng)水分傳導(dǎo)徑路的效率增。當(dāng)含水率升時,則影響不大。根據(jù)有關(guān)實驗分析,木材含水率從5%變化到纖維飽和點時,木材的水分傳導(dǎo)無明顯變化。
 
    木材干縮和濕脹:濕材因干燥而縮減其尺寸的現(xiàn)象稱之為干縮;干材因吸收水分而增加其尺寸與體積的現(xiàn)象稱之為濕脹。干縮和濕脹現(xiàn)象主要在木材含水率小于纖維飽和點的這種情況下發(fā)生,當(dāng)木材含水率在纖維飽和點以上,其尺寸、體積是不會發(fā)生變化的。木材干縮與木材濕脹是發(fā)生在二個*相反的方向上,二者均會引起木材尺寸與體積的變化。對于小尺寸而無束縛應(yīng)力的木材,理論上說其干縮與濕脹是可逆的;對于大尺寸實木試件,由于干縮應(yīng)力及吸濕滯后現(xiàn)象的存在,干縮與濕脹是不*可逆的。
 
    干燥介質(zhì)的溫度、濕度和氣流速度是木材干燥外部條件中決定木材干燥質(zhì)量和木材干燥速度堵塞重要組成部分,被稱為木材干燥的三要素。這三個要素在木材干燥過程中緊密,缺一不可。木材的快速干燥原則是:在木材干燥質(zhì)量的前提下,合理的控制干燥介質(zhì)的溫度、濕度和氣流速度,將能源消耗控制在zui小范圍,盡量提木材的干燥速度。木材干燥速度的內(nèi)部條件主要是木材含水率梯度,外部條件主要是干燥介質(zhì)的溫度、濕度和氣流速度。 含水率梯度越大,水分由內(nèi)向外移動越快,木材干燥速度越快,但在比較大的含水率梯度下進行干燥處理,對木材的完整性和機械性質(zhì)都將產(chǎn)生不良影響,如木材的開裂和變形等。所以,木材干燥速度不應(yīng)該過分地依靠含水率梯度加大。 干燥介質(zhì)的溫度決定了木材的溫度和木材中水分的溫度,是直接促進木材干燥的因子,它為木材的加速干燥創(chuàng)造了有利條件。在常規(guī)室干中,如果把濕空氣(簡稱空氣)作為干燥介質(zhì),采用溫雖然能加快干燥速度,但由于溫空氣可能會使木材的某些性能發(fā)生變化,對木材產(chǎn)生不利影響,因此一般把空氣的溫度限制在100℃以下。 干燥介質(zhì)的濕度是對木材干燥速度起著制約作用的因子。在干燥介質(zhì)的溫度一定時,溫度越,木材干燥的速度越慢;濕度越低,木材干燥的速度越快。 干燥介質(zhì)的氣流速度是溫度和濕度充分發(fā)揮作用的因子。氣流的運轉(zhuǎn)可以吹散木材表面上的飽和水蒸汽層,使已從木材表面吸收水分的干燥介質(zhì)(如濕空氣)被驅(qū)走,同時把干燥介質(zhì)的熱量傳給木材。所以,干燥介質(zhì)的氣流速度越快,木材干燥速度就越快。在常規(guī)室干中,干燥介質(zhì)的氣流速度越快,被干燥的木材堆(木堆、材堆)和出口的氣流速度差值就越小,干燥介質(zhì)的溫度就越均勻。但是,氣流速度過快,則會浪費動力能源,增加干燥成本。因此,氣流速度要選擇適當(dāng)。一般要求常規(guī)室干的氣流速度應(yīng)在2—3m/s的范圍,溫室干的氣流速度應(yīng)在3—5m/s的范圍。 隨著天然林資源的逐年減少,大徑原木的數(shù)量越來越少,小徑原木(小徑木)在大量增加。在干燥小徑木鋸材過程中一般要求氣流速度在1—1.5m/s范圍,主要是因為氣流速度過大極易導(dǎo)致木材開裂。所以,用語小徑木鋸材干燥的干燥室,一定要注意選擇合理的氣流速度,否則將會導(dǎo)致不要的損失和浪費。 
 
    上海丹浩電子科技有限公司生產(chǎn)木材水分測量儀,儀器便攜式尺寸,細小輕巧;省電設(shè)計,使用時才啟動電源;兩個檔位(6-20和22-36兩個量程);保護蓋兼作把手之用。上海丹浩電子科技有限公司一直致力開發(fā)、研制新產(chǎn)品,采用技術(shù)使產(chǎn)品性能不斷提,以適應(yīng)、大范圍的應(yīng)用。
 

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