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1、第十四讲 小径木锯材及进口锯材的干燥,速生材、小径材的直径多为616cm。 速生材、小径木可利用的资源是比较可观的，仅以黑龙江为例，其小径木的蓄积量占森林总蓄积量的 1/3多。 从20个世纪70年代末80年代初就开始试验应用小径木锯材来生产制造细木工板的芯板、集成材、实木地板、拼板等。其中细木工板、集成材、拼板都用于制作实木家具，另外还有一部分通过制材加工成小规格的板方材，经过人工干燥或气干和简单刨削形成半成品后出口到台湾地区或国外。 近几年，相当数量的木业公司所采用的木材原料基本上都是由小径木锯解成的板方材，而且大部分或绝大部分都是规格材。,主要内容：小径木锯材干燥时易出现的 干燥缺陷、原因
2、和防治措施,速生材、小径材的特点： 速生材、小径材的直径多为616cm。 在正常生长的一株直立树干中，把由未成熟期形成层形成的，从树干中心的髓至约1015个年轮以内的木质部作为未成熟材。在树干的任何横切面上未成熟材的范围总是与离髓的距离有关，一般在57cm的半径范围内。阔叶树材的幼龄期为15年，针叶树材的幼龄期为1020年。速生材、小径材大部分属未成熟材。 幼龄材的细胞比成熟材的细胞要小些，针叶树成熟材的细胞可以是幼龄材的34倍，阔叶树材的纤维可以是幼龄材的2倍。幼龄材的生长轮宽度大于成熟材，晚材细胞相对少，薄壁细胞比例高，与成熟材相比其密度、强度均低，幼龄材螺旋纹理较多，其细胞次生壁微纤丝倾
3、角较大；纵向收缩率大，易开裂，纤维素含量低，而半纤维素及木素含量高，应力木较多。,速生材、小径材的干燥通常包括：小径原木干燥、小径木锯材干燥和截片干燥三种形式。 小径原木干燥： 日本大山幸夫对落叶松小径原木进行过高频真空和除湿干燥，指出：对原本做挖割加工可以防止产生缺陷。挖割加工是在顺着木材纹理方向上锯制一缺口，使木材在干燥中能自由收缩而不产生较大应力，该方法成本较高。 我国高建民对桦木、刺槐等小径原木的干燥工艺进行过研究，认为小径原木干燥的关键问题是控制蒸发面水分的蒸发速度，提高木材内部水分的传导速度。 朱政贤、王丽宇等对白烨、硕体、刺槐小径原木曾采用常规干燥和微波干燥，认为常规干燥可采用普
4、通干燥基准，微波干燥输入功率不宜超过6kW，每次辐照时间不宜超过45分钟。,小径木锯材干燥： 美国Voorhies研究幼龄黄松小径木锯材的干燥特性时发现，小径木锯材容易产生弯曲变形不是因其心材含量大，而是细胞壁层的倾角大于成材，致使纵向收缩大。他建议采用方材干燥，干后再锯解为板材。 朱政贤认为小径木锯材常规干燥时前期湿度应较高，中期处理时间提前到含水率35，可以防止木材表裂和表面硬化。 小径木截片干燥： 孟祥柏等对柞木、水曲柳等小径木截片的干燥技术进行过初步探索。 王丽宇、朱政贤等对白桦、硕桦、刺槐的小径木截片进行了常规和微波干燥，认为常规干燥初期不宜采用较强的介质条件，热湿处理时间不宜过长；
5、微波干燥输入功率不宜超过56kW，辐照时间不宜超过5分钟，且在干燥过程中，将试材作短时间的放置，使其自然冷却和平衡其含水率，然后继续干燥，可节省能源。,速生材、小径材的堆积方式 速生材小径截片干燥时，应将截片摆放在特定的框架上，截片之间要留有一定的空隙，以便截片获得良好的气流循环条件。 速生材小径锯材干燥时的堆积方式与成材的堆积相似。 速生材小径原木的堆积不同于规格板材。由于每垛小径原木的直径不可能一致，长度方向上有弯曲度和锥度，同时还要考虑材堆的稳定性和材堆中的气流通道。 注：堆积前必须详细检查材车，使材车上立柱与材车台面保持垂直； 进行选材面料，尽可能保证同一层原木直径，长度一致或比较接近
6、。,一、小径木锯材的干燥 小径木指直径为1416cm的小径级原木，由此加工的锯材叫小径木锯材。小径木多为人工林或次生林的间伐原木，属未成熟材。 1 木材构造和性质特点：木材细胞壁薄、弦向干缩系数和弦径干缩系比偏大、内含物多、心材比例大、加工成锯材后含髓心的板材比率偏高等。具有不太稳定、木材容易变色、产品易降等的缺点。下表是7种小径木与成熟材干缩系数的比较。,2 小径木锯材的干燥问题：干燥中极易端裂和表裂，严重时可产生内裂，同时伴有变形等干燥缺陷，有时也伴有最终含水率不均匀的情况。 产生原因：主要是原木径级比成熟材的小，弦向、径向的干缩量差异大，心材偏多，木材尺寸稳定性比成熟材差，不能承受较高的
7、干燥介质温度和较低的相对湿度。,3 预防小径木锯材干燥缺陷的措施： （1）预防小径木锯材在干燥过程中的开裂措施： 1）在干燥前一定要做到树种和规格的统一，初含水率要基本一致。 2）垫条厚度要比成熟材锯材的大一些，最好在30mm。 3）装好的材堆，在干燥室内摆放应注意材堆长度方向之间的空隙不能过大，最好能衔接起来。这样可以防止气流循环走空道和把木材的端头吹裂。无轨道的干燥室，材堆之间的横向距离最好不要超过 300mm，一般控制在100150mm的范围。有轨道式干燥室，因有材车，材堆横向之间的距离是一定的。 4）干燥基准工艺条件要遵循低温高湿的原则。在干燥前对木材进行适当的低温预热可以减少和基本避
8、免产生开裂现象。干燥过程中的升温速度应控制在1.52.5/h，不能过快；降低相对湿度的速度最好控制在每小时23。 5）当实际含水率降至35附近时，及时地对木材进行中间处理，可以防止木材产生开裂和表面硬化。,（2）预防小径木锯材在干燥过程中的变形和最终含水率不均匀的措施： 1）干燥前的装堆要保证合理，垫条之间的距离一定要一致；材堆最上边一定要压制重物； 2）干燥过程中要适当控制住温度；如果温度过高，即使木材不开裂，也很容易产生变形。 3）干燥结束时最好能进行平衡处理，以利于最终含水率的均匀； 4）干燥结束后的最终处理的时间应适当加长。一般增加1.5 3h； 5）木材卸堆后，要放在干材库中平衡一段
9、时间，一般应比成熟材的延长一些。干材库的温度控制在15左右，相对湿度在 55左右。以进一步消除木材内部的残余应力。,4 小径木锯材干燥工艺条件的确定 制定小径木锯材干燥基准原则是低温高湿。 小径木锯材干燥基准工艺条件的选择和确定的方法同成熟材锯材相同，即根据被干木材的树种、厚度、初始含水率和用途等条件来确定。,东北林业大学在19861992年先后对我国东北地区蒙古栋、水曲柳、烨木、山杨、核桃揪、榆木、紫极、色木和黄菠萝等9个阔叶树种25mm厚小径木锯材进行了常规干燥工艺试验研究，并提出了相应干燥基准工艺条件（见下表）。 对一次装载量为 15m3木材，且密封性完好的干燥室效果较好。,5 干燥后的
10、小径木锯材在生产中的合理搭配使用 问题：采用小径木锯材加工的企业，有些成型的产品，在放置一段时间后局部会出现木材收缩或湿胀变形等问题，这是由木材的收缩或湿胀的不一致造成的。 解决方法：在下料工序前增加一道工序，即指定专门人员进行选料，把弦切材和径切材分开，分别组织下料。,二、进口木材的干燥 1 进口木材的干燥特点 进口木材的树种杂，密度大，难干材多，木材在干燥过程中容易开裂和变形。 2 木材干燥基准工艺条件的确定 方法完全可以按干燥国内木材的方式进行选择、编制和制订。 采用国内生产干燥设备，参考国外相关树种的干燥基准，按照国内木材干燥生产习惯和方法，试验研究的部分用于干燥进口木材地板块毛料的干燥基准工艺条件，见表。,作业： 1.什么是小径木？其结构和性质有何特点？ 2.写出小径木锯材干燥时易出现的干燥缺陷、原因和防治措施。,