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红木家具制作工艺-干燥

来源:家具迷 发布时间:2013-03-04 浏览次数:
导读:
为了保证木材与木制品的质量和延长使用寿命,必须采取适当的措施使木材中的水分(含水率)降低到一定的程度。要降低木材的含水率,须提高木材的温度,使木材中的水分蒸发和向外移动,在一定流动速度的空气中 ,使水分迅速地离开木材,达到干燥的目的。

一、什么是干燥处理

木材中含有一定数量的水分。木材中水分的多少随着树种、树龄和砍伐季节而异。为了保证木材与木制品的质量和延长使用寿命,必须采取适当的措施使木材中的水分(含水率)降低到一定的程度。要降低木材的含水率,须提高木材的温度,使木材中的水分蒸发和向外移动,在一定流动速度的空气中 ,使水分迅速地离开木材,达到干燥的目的。为了保证被干木材的质量,还必须控制干燥介质(如目前通常采用的湿空气)的湿度,以获得快速高质量地干燥木材的效果,这个过程叫做木材干燥。由于上述方法是利用对流传热方式,从木材的外部外热干燥的方法,所以,又称为对流干燥。概括地说木材干燥就是水分以蒸发或汽化的方式由木材中排出的过程。

二、木材干燥对于红木家具的意义

1. 提高木制品的尺寸稳定性,防止木材产生一式开裂和变形。

木材长期暴露在空气中会发生湿胀和干缩现象,而木材的不均匀的湿胀干缩,往往会引起木材开裂和变形,影响使用,造成浪费。若用湿的木材或没有干燥好的木材制造产品(如门窗、地板、家具等)时,刚刚做好时好像不错,可是经过一段时间后,随着木材的变干就会发生门框歪斜、地板翘曲、接榫松脱或板面开裂等现象,造成很大的损失。生产单位若在使用前,将木材干燥到使用要求的含水率,就可以保证木制品结构的稳定性,使之外形美观、经久耐用。

2. 减少降等损失,节约木材资源,防止木材发生霉变,腐朽和虫蛀。

原木锯解后若未及时干燥或干燥工艺不当,都可能使锯材发生开裂、变形、变色等缺陷,同时当木材含水率在20%~100%之间,容易产生霉菌,导致腐朽和虫蛀。只有将木材干燥到含水率在20%以下或贮于水中才可免除这些病虫害。我国每年因木材变形、开裂、腐朽、虫蛀而使木材失去使用(指制造木制品)的降等损失十分严重。

3. 提高木材的力学强度,改善加工性能。

当木材含水率低于纤维和饱和点时,木材的强度将随着木材含水率的降低而提高。例如当松木由含水率30%降低到18%时,其静曲强度将从50MPa增至110MPa。此外经过干燥后的木材,可以改善切削加工条件,提高木结构零件的强度、胶接强度与木制品的表面装饰质量。木材的导热性质与导电性质是随着它的含水率的改变而改变的,要提高木材的保温性与绝缘性,也需要用降低含水率的办法来减小导热性与导电性。

4. 减轻质量,提高运输能力。

新制的锯材经干燥后其质量可减少30%~50%或更多。因此若能在林区或木材进口的口岸附近奖原木集中制材,集中将锯材干燥到运输含水率(20%),然后运输到用户所在的地区再干到所需的终含水率,既可减少运费,又可以减少木材开裂、变形等到降等损失。

总之,经过干燥的木材,可以保证木材制品的质量,改善木材的使用性能,延长使用年限,从而节约了木材。多年来的实践证明,木材干燥在生产上是不可缺少的过程,在科学上已成为专门的学科。

三、木材干燥的基本原则

木材干燥的基本原则是在保证干燥质量的前提下提高干燥速度,节约能源消耗,降低干燥费用。干燥质量是指:必须使被干木材的含水率及干燥均匀度能满足加工工艺的要求;还必须保持木材的完整性、不发生工艺规范所不容许的缺陷,不削弱木材及其制品所应有的性质。干燥速度是指:在单位时间内木材含水率降低的程度。干燥速度越快(或干燥周期越短),所需要的干燥设备与投资越少,生产率也就越高,干燥费用越少。

四、木材干燥的基本原理

木材中的水分主要有自由水和吸着水两种。存在于由细胞腔组成的大毛细管系统内的水分叫做自由水,它的增减只影响木材的重量,而不影响木材的性质;存在于细胞壁组成的微毛细管系统内的水分叫做吸着水,它的变化,不仅能使木材产生收缩和膨胀,而且也将影响木材的其他物理力学性质。木材干燥就是要排除木材中的自由水和吸着水,以适应不同的用途和质量要求。干燥木材的方法虽然有多种,但基本原理是共同的,即利用沿木材厚度上的含水率梯度,以及在加热后形成的内部大、外部小的水蒸汽分压力差,促使水分以液态和汽态两种形式连续地由内部向外部移动,并通过木材表面向外界蒸发;内部的水分移动强度应与表面的水分蒸发强度协调一致,使木材由表及里均衡地变干。

五、木材干燥的方法

1. 天然干燥

天然干燥又称自然干燥或大气干燥,简称气干。它是最古老而又简单的干燥方法。气干是将木材堆放在空旷的场地或棚舍内,通过自然通风(普通气干)或强制通风(强制气干),木材吸收大气中的热量,蒸发木材中的水分,达到干燥的目的。气干的主要优点是简单、方便、投资少、成本低。而主要缺点是占用场地大、终含水率偏高、干燥时间长。目前已很少有单纯的气干,一般将它作为预干,或与其它干燥方法联合。

2. 常用的人工干燥方法

目前常用的人工干燥方法有:常规干燥、高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、真空干燥、微波与高频干燥以及烟气干燥。

六、木材含水率对家具的影响

木材含水率:正常状态下的木材及其制品,都会有一定数量的水分。我国把木材中所含水分的重量与绝干后木材重量的百分比,定义为木材含水率。

平衡含水率:家具置于一定的环境下,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。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。

中国各大城市年平均木材平衡含水率在8.6%-16.6%,在这样的温度和湿度下使用的家具,如果木材干燥后含水率达不到要求,家具就会产生开裂、弯曲、结构松动和油漆气泡等损坏。 例如:北京地区木材平衡含水率约8%-12%,年平均为11.4%,广东地区年平均的平衡含水率为15.9%,干燥到15%的木材用于广东是合适的,可用于北京将会排湿收缩,产生开裂变形现象。

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