木材湿蒸干燥热处理木材的特性和发展现状 热处理能够提高木材的尺寸稳定性,除去或缓释木材内应力,原因在于,半纤维素特别是多糖醛苷发生化学变化后,变成弱吸湿性单体;此外,纤维素分子链内羟基相互结合而构成氢键。 热处理提高木材防腐性能的可能原因是,热处理过程中,木材组分发生了改变,切断了菌类生存所需的营养物质来源;同时,含水率的降低抑制了菌类生长,使耐腐性得以提高。 而热处理木材颜色的变化,主要是由化合物变化,半纤维素、木素、某些抽提化合物的降解引起。 目前,我国木材热处理市场存在的主要问题是:缺乏专门的热处理设备;相关配套技术还不成熟;大部分使用的是传统窑式干燥方式。产品的主要缺陷是树节脱落、表裂和内裂、色差大,制约了产品价格的提升。
木材湿蒸干燥工艺重点 在前人研究成果的基础上,笔者根据我国树种特点,研究了新的处理工艺,获得了良好效果。 1) 初含水率控制在10%~15%,过高会延长干燥时间;过低则会增加内裂的产生; 2) 在升温、降温阶段,木材内外部的温度宜保持在5℃左右,可以有效减少开裂; 3) 用去髓心板处理效果更为理想 4) 采用温和干燥基准进行前期干燥,并在干燥第2阶段前1h内控制颜色变化,使颜色达到预期要求。而以往的技术无法通过控制温度和时间,来控制颜色,同时满足尺寸稳定性、耐腐性和强度的要求。 5) 缩短高温热处理时间,避免或减弱因纤维素发生降解而引起木材强度和硬度的明显降低; 6) 干燥第2阶段是压力峰值阶段,也是内裂发生的敏感期和质量控制关键阶段。通过严格控制此阶段的时间和蒸汽压力,比传统的含水率控制和高温热处理阶段控制更为有效合理; 7) 调节封闭罐内的pH值。热处理过程中,酸的形成直接影响到整个系统的pH值、设备使用寿命,及产品力学性质、色度和明度。加入适量碱性缓冲溶液,延缓降解反应,可避免引起木材力学性能和色度的降低,同时改善产品的多项性能指标。
木材湿蒸干燥影响热处理效果的因素 1)设备类型 分为罐式和窑式2种。德国的Reulbach木材热油处理是将热油泵入封闭罐体,在木材周围实现高温循环。油的类型、加热温度、加热时间根据用途确定。倘若目标是获得好的耐久性和达到预计的油载荷,则应在240℃处理锯材;若是为了获得好的耐久性和强度,则应在220℃以上。 瑞典的工艺是以高温蒸汽作为保护气体,热处理干燥窑的设计和性质与普通锯材干燥窑相似。有蒸汽发生器产生的蒸汽,与材堆上方喷水装置中的水混合,经过电加热后,风送至材堆。通过改变空气流向,使木材干燥和热处理均匀。
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