木材做傢俱前爲什麼要乾燥?幾大關鍵要知道!

木頭和人一樣有自己的脾氣,如果過分烘乾則會讓木材失去了活力,如果烘乾不均勻則會讓木材遭受到身體上的痛苦。所以木材要做到適當的乾燥,它纔會生龍活虎!


木材幹燥是什麼意思?


木材幹燥通常指在熱能作用下以蒸發或沸騰方式排除木材水分的處理過程

若要使木材中的水分排除,在它的周圍環境中必須要有一個熱能存在,而這個熱能一般就是產生熱的熱源。在一定的溫度下,木材中的水分就以蒸發的方式或沸騰的方式排到它周圍的空氣中,木材就得到了乾燥。當木材中的水分降到一定程度時,我們就可以使用它來加工和製造我們所需要的產品。

影響木材幹燥的因素有哪些?

一、外在因素


溫度


溫度是影響木材幹燥速度的主要因素。溫度升高,木材中水分壓力升高,液態自由水的粘度降低,有利於促進木材中水分的流動和擴散;銅絲乾燥介質的溶溼能力提高,加快木材表面水分的蒸發速度。但值得注意的是如果溫度過高,會引起木材的開裂和變形、降低力學強度、變色等,應適當控制。


溼度


相對溼度是影響木材幹燥速度的重要因子。在溫度與氣流速度相同的情況下,相對溼度越高,介質內水蒸氣分壓越大,木材表面得水分越不易向介質中蒸發,乾燥速度越慢;相對溼度低時,表面水分蒸發快,表層含水率降低,含水率梯度增大,水分擴散等增大,乾燥速度快。但相對溼度過低,會造成開裂及蜂窩等乾燥缺陷問題的發生甚至加重。

氣流循環速度


氣流循環速度是另一個影響木材幹燥速度的因素。高速氣流能破壞木材表面上的飽和蒸汽界層,從而改善介質與木材之間傳熱、傳質條件,加快乾燥速度。對於難乾材或當木材含水率較低時,木材內部水分移動決定着乾燥速度;通過提高大介質流速來加快表面水分的蒸發速度沒有實際意義,反而會加大含水率梯度,增大產生乾燥缺陷的危險性。所以,難乾材不需要很大介質循環速度。

二、內在因素


木材樹種及構造特徵


不同樹種的木材具有不同的構造,它的紋孔大小與數量,以及紋孔膜上微孔的大小都有很大差異,因此水分沿上述路徑移動的難易程度有別,即木材樹種是影響乾燥速度的主要內因。由於環孔硬闊葉樹材(例如酸枝木)導管和紋孔中充填物多、紋孔膜上微孔的直徑小,所以其乾燥速度明顯小於散孔闊葉樹材;在同一樹種中,密度增大,大毛細管內水分流動阻力增大,細胞壁內水分擴散路徑延長,難於乾燥。


木材厚度


木材常規乾燥過程可近似認爲是沿材厚方向的一維傳熱傳質過程,厚度增加,傳熱傳質距離變長、阻力加大,乾燥速度明顯下降。


木材含水率


纖維飽和點之下,隨着含水率的降低,吸着水的橫向擴散係數減小,而水蒸氣在細胞腔中的擴散係數則增大,由於乾燥過程中水蒸氣在細胞腔中擴散所佔比例不大,含水越低水分擴散路徑越長,所以含水率越低越難乾燥。

木材心邊材


闊葉樹心材細胞中內含物較多,針葉樹心材中的紋孔多數是閉塞的,所以心材較邊材難乾燥。


木材紋理方向


木射線有利於水分傳導,沿木材徑向的水分傳導比沿弦向約大15%~20%,所以,弦切板通常比徑切板的乾燥速度快。


木材幹燥的目的是什麼?



第一,防止木材產生開裂和變形。木材中的水分在向空氣中排除時,尤其是當木材的水分含量在木材的纖維飽和點以下時,就會引起木材體積的收縮。如果收縮的不均勻,木材就會出現開裂或變形。若是將木材幹燥到與使用環境相適應的程度或使用要求的狀態,就能保持木材的體積尺寸的相對穩定,而且是經久耐用。


第二,提高木材的力學強度,改善木材的物理性能和加工工藝條件。當木材的水分含量在纖維飽和點以下時,木材的物理力學強度會隨其減低而增高;同時木材也易於鋸割和刨削加工,減少了對木工機械的損失。


第三,防止木材發生黴變、腐朽和蟲蛀。木材中的水分含量在20%~150%範圍時,極易產生黴菌,使木材發生黴變、腐朽和蟲蛀。如果將木材的水分含量乾燥到20%以下,木材內產生黴菌的條件就被破壞了,增強了木材抗黴變、腐朽和蟲蛀的能力,保持了木材的原有特性。

第四,減輕木材重量,提高運輸能力。經過乾燥後的木材,其重量能減少30%~40%。如果是在木材的供應地區集中製材和集中乾燥木材,則可以大大提高木材的運輸能力;同時也可以防止木材在運輸途中產生黴變和腐朽,保證木材的質量。 總之,木材幹燥是合理利用和節約木材的重要技術措施,是木材加工生產中不可缺少的一道重要工序。作爲一種原材料,木材應用的領域很多,而且大都需要進行乾燥,所以木材幹燥對國民經濟建設具有很重要的現實意義。


木材幹燥,越幹越好嗎?



木材置於一定的環境下,在足夠長的時間後,其含水率會趨於一個平衡值,稱爲該環境的平衡含水率。當木材含水率高於環境的平衡含水率時,木材會排溼收縮,反之會吸溼膨脹。例如,廣州地區年平均的平衡含水率爲15.1%,北京地區卻爲11.4%。乾燥到11%的木材用於北京是合適的,可用於廣州將會吸溼膨脹,產生變形。所以說,木材幹燥要適當,並非越幹越好。不同地區、不同用途,對木材含水率的要求也是不一樣的。


實木製品開裂變形主要原因就是由於木材的含水率與外界環境的含水率不平衡。木材的平衡含水率隨其所在地區不同而異,我國北方爲12%左右,南方約爲18%,長江流域一般爲15%。


木材幹燥不均勻產生的問題與解決方法有哪些?


一、變形翹曲:


1、 隔條距離太大,或者是厚薄不一致;


2、 隔條上下不在一條垂直線上;


3、 溫度過高,溼度太低,乾燥不均勻。

解決辦法:


1、 材料堆積要採用合理的方法,隔條厚度要統一;


2、 保證隔條要上下在一垂直線上;


3、 按操作程序控制溫度、溼度,作好平衡處理。

二、表面裂紋:


1、 乾燥溫度過高,溼度過低;


2、 材料內應力未及時消除;


3、 氣流不均勻使窯內溫度不均;


4、 乾燥後應力大,未消除;


5、 風乾材料的裂縫未處理而致發展。

解決辦法:


1、 選擇較軟的乾燥基準;


2、 及時處理,消除應力;


3、 檢查風機及木垛,做到通風均勻;


4、 作好初期處理;


5、 作好後期處理。

三、含水率不均勻:


1、 氣流速度較低,不能流通全覆蓋;


2、 木材堆積不當;


3、 加熱管散熱不均勻。

解決辦法:


1、 檢查設備,改進通風,增加循環風機;


2、 按規定堆積木垛;


3、 調整修理加熱系統。


看完以上的知識,大家是否對木材幹燥有了自己的見解了呢?