木材学—木材保存与木材干燥
木材保存
木材保存主要指对原木进行合理的保存,避免原木在楞场保存期间,出现受菌、虫的侵蚀以及开裂变色等物理化学变化而引起的原木质量下降。由于原木的含水量对于原木发生开裂、遭受菌、虫侵蚀和变色等有密切的联系,因此目前多用控制原木含水率的方法来保管原木。方法有:水中储存法、湿存法、干存法。究竟采用哪种方法来保管原木,取决于许多因素。主要从原木树种、材种、规格、质量、加工特征、用途、地理环境、气候条件和可存期限等来考虑。
1、水中储存法:(不能保存在海水中)利用原木水上作业区或制材车间前的蓄水池来保存木材,可以短期保护木材或单根原木,也可以用长期淹没的方法来保存原木,以达到避免菌虫的侵蚀和开裂。
2、湿存法:是使原木边材保持高度的含水量,以避免菌、虫侵蚀与开裂。一般只允许贮存一年左右。该法最适用于新采伐的木材和水运到厂的木材。如果木材已经气干,或已遭受菌类寄生或开裂程度很大的原木,或在易生白蚁的南方地区,则不宜采用湿存法来保存原木。保存时应尽量保留树皮作保护层,塄堆要大些,原木间自由紧密堆紧,楞堆间的距离要缩小,并采取预防水分蒸发的措施或喷水、淋水。
3、干存法:是使原木边材含水量在短期内迅速降低到25%以下,其原木一般要进行剥皮,但为了减少边材水分蒸发过快而引起大量开裂和菌类侵入,在剥除树皮时应尽量保留韧皮层,作为保护层。原木两端水分蒸发快,容易发生端裂,为此原木两端各留10~15cm 的树皮圈,以及在端面涂防裂涂料。另外,楞堆应考虑到气流流动,其场地,如果能改造成干燥性的最好,雨季时,场地应加盖顶。
4、化学处理保存法: 可作为原木的辅助保存方法,以减少虫、菌的危害程度和端裂。为此,对于湿存法、干存法,可在原木端面喷涂石蜡乳剂(10%),或涂刷石灰、煤焦油,或聚醋酸乙烯乳液与脲醛树脂(30:70)、羧甲基纤维素钠与脲醛树脂等合成涂料,以防原木端部水分蒸发,减少端裂。
木材干燥
新鲜木材含有大量的水分,在特定的环境下水分会不断蒸发。水分的自然蒸发会导致木材出现干缩、开裂、弯曲变形、霉变等缺陷,严重影响木材制品的品质,因此木材在制成各类木制品之前必须进行强制(受控制)干燥处理。正确的干燥处理可以克服上述木材缺陷,提高木材的力学强度,改善木材的加工性能。它是合理利用木材,使木材增值的重要技术措施,也是木制品生产不可缺少的首要工序。木材干燥设备要实现对木材的强制干燥,必须具备三个基本功能:加热、调湿和通风。加热功能不言而喻;调湿(喷蒸汽或水雾)用于保障干燥某些阶段所需的高湿度环境,防止木材开裂、变形等;通风设备必须保证湿热空气均匀地穿过材堆的各个部位,使干燥后的木材含水率均匀。
木材干燥过程往往持续几天甚至几十天,什么时候加热,什么情况下调湿都是十分讲究的。正确的工艺能够在保证质量;能量消耗最小的前提下使木材以最快的速度得以干燥,而不当的工艺将造成许多木材因干燥缺陷、含水率不均匀而降低等级。木材含水率的重要性:木材含水率是木材干燥最重要的参数之一,科学的干燥工艺是围绕木材含水率制定的。木材含水率较高时,必须采用较低的温度和较高的湿度;木材含水率在30%左右是关键时期,干燥必须平缓进行;不同材堆的木材含水率差异较大时,必须进行均衡处理......。对木材含水率不了解的情况下,干燥只能凭经验进行。由于木材种类繁多,且材性十分复杂,凭经验干燥木材有时是不可靠的。性能优良的木材干燥设备应具备测量木材含水率的基本功能。木材置于一定的环境下,在足够长的时间后,其含水率会趋于一个平衡值,称为该环境的平衡含水率(EMC)。
当木材含水率高于环境的平衡含水率时,木材会排湿收缩,反之会吸湿膨胀。