木材干燥学思考题(家具方向)考试_木材干燥学思考题答案
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木材干燥学思考题
概论
1、什么是木材干燥？
木材干燥是指在热力作用下，以蒸发或沸腾的汽化方式排出木材中水分的过程。主要指按照一定的基准有组织有控制的人工干燥过程，也包括受气候条件制的大气干燥。
2、木材干燥的目的？
•（1）把木材干燥到与使用地适合的含水率可以防止木材变形、开裂。•（2）把木材干燥到含水率15%以下，可以防止木材变色、腐朽，干燥过程中较高的温度可以杀死木材中的虫卵，从而有效防止木材遭受虫害。•（3）可以提高木材的强度和握钉力，改善木材物理、力学性能；潮木材胶合和油漆性能差，把木材干燥到含水率5%~12%可以提高木材的胶合和油漆性能；干燥的木材具有良好的保温性和绝缘性。
•（4）因为干燥过程中排出了大量的水分，使木材重量减小，从而大大降低了木材的运输费用。
(5)木材干燥对于合理、节约利用有限的森林资源，保持生态平衡，对于发展国民经济和现代化建设具有非常重要的意义。
3、木材干燥的方法？(天然)大气干燥 人工干燥 ： 常规窑干
除湿干燥
太阳能干燥
真空干燥
高频和微波干燥
红外辐射干燥
接触(热压)干燥
第一章木材中的水分与环境
4、木材含水率的测定方法？ 1）称重法（烘干法）优点：
测量数值较可靠
含水率测量范围不受限制 缺点：
测量时间长，不能实现在线测量
测量繁琐
要破坏木材
当木材含有较多的松节油或其他挥发性物质时，测量会有误差。（2）电测法
利用木材的电学性质，如电阻率、介电常数与木材含水率之间的关系，来测定木材的含水率。
电测法的木材含水率仪主要有两类： • 直流电阻式
即利用木材中所含水分的多少对直流电阻的影响来测量木材的含水率。• 交流介电式
即根据交变电流的功率损耗与木材含水率的关系而设计的含水率仪。
（奥地利MERLIN公司的电测含水率测量仪是企业经常使用的含水率测量仪表）电测法特点：
• 优点：使用方便
测量迅速，能实现在线测量 不破坏木材 • 缺点：
含水率测量范围有限，6～30％测量较准确，其他范围测量准确性差
需要进行温度校正
树种校正
受木材的厚度和方向影响
（3）蒸馏法
适应于含树脂较多或经油性防腐剂处理后的木材。
5、什么是FSP？
当细胞腔内液态的自由水已蒸发殆尽，而细胞壁内的吸着水仍处于饱和状态时，这时木材含水率状态叫纤维饱和点（Fiber Saturation Point 简称FSP）。此时的含水率是毛细管凝结水的上限值。
纤维饱和点是木材性质的转折点，木材含水率在FSP以上变化时，木材的尺寸、形状、强度、热学和电学性质等几乎不改变。而木材含水率在FSP以下变化时，上述材性会因含水率的增减产生显著而有规律的变化。
FSP随树种和温度而异。如果温度上升，则FSP的值下降，大致温度上升1℃，纤维饱和点约降低0.1%，就多数树种的木材来讲，在空气温度20 ℃时，纤维饱和点含水率约为30％，100℃时，降为22.5%。
6、什么是吸湿滞后？气干材、窑干材的吸湿滞后有何不同？窑干材的吸湿滞后一般是多少？ 干木材吸湿过程中，吸湿稳定含水率或多或少低于在同样空气状态下的解吸平衡含水率。这种现象叫吸湿滞后。用ΔM表示：
ΔM＝M解－M吸
气干材及薄小木料的吸湿滞后很小，生产上可忽略，因此对气干材可粗略认为：
M解＝M吸＝M衡
窑干材的吸湿滞后数值较大，且干燥介质温度越高，则干锯材的吸湿滞后越大。平均值为2.5%，因此对于窑干材，可以认为： M衡＝M解＝M吸＋2.5% 或
M吸＝M衡－2.5%
木材平衡含水率随树种的差异变化很小，生产上并不考虑，平衡含水率主要随周围空气的温度和湿度而异，尤以湿度的影响最为重要。
7、木材要求到干燥什么样的含水率，才能保证木制品的使用质量？
薄小木料置于一定温度、湿度的空气中，木材最后达到与周围空气相平衡时的木材含水率叫平衡含水率，用M衡表示。（equilibrium moisture content,简称EMC）
木材在制成木制品之前，必须干燥到一定的终了含水率M终，且此终了含水率必须与木制品使用地点的平衡含水率相适应。即符合下式：
M衡－2.5%
在这样的含水率条件下，木制品的含水率能基本保持稳定，而其尺寸和形状也基本保持稳定。
8、木材干缩什么在什么含水率以下？
木材含水率在FSP以下时，木材的尺寸随含水率降低而减小，这种现象叫木材干缩。
木材含水率在FSP以下时，木材的尺寸随含水率的增加而增大，这种现象叫木材湿胀。
9、浙江某公司生产的水曲柳实木地板，成品平均含水率8％，尺寸规格为长×宽×厚＝910×90×18mm。此批地板被销往广州(广州的年平均EMC=15.6%)。铺设房间尺寸为5×5m，问：为了保证地板在长期使用过程中，不拱起，地板安装时应留多大空隙？
10、要加工一个水曲柳桌子腿，成品横断面净尺寸为80mm×80mm，成品在广州使用，求湿材下锯时，湿板材横断面尺寸应为多少，加工余量按3mm计算。答：①水曲柳的径向干缩系数0.184%，弦向0.338%。为了保证尺寸，用弦向干缩系数计算k=0.338。
②广州的年平均含水率为15.6%，M衡－2.5%
③所以，YM=K（30%-M），YM为5.71%。加工余量为3mm所以湿板材横断面尺寸应Lmax=LM/（1-YM）=83/（1-5.71%）=88.03mm
11、木材干燥为什么会产生横弯（瓦弯）？
12、干球温度80℃，湿球温度76℃的湿空气所对应的平衡含水率是多少？
13、解吸是指木材中什么水的排出？
若木材含水率高，在放在较干燥的空气中，木材细胞壁微毛细管中的水蒸气分压大于周围空气中的水蒸气分压，则微毛细管系统能向周围空气中蒸发水分，这种现象叫解吸。
第二章 木材干燥窑
14、什么是木材干燥窑？木材干燥窑应满足的技术要求是什么？
木材干燥窑是指装配有加热设备、调湿设备和通风设备，并能控制干燥介质温、湿度和气流循环方向及速度的密闭建筑物或金属容器。木材干燥窑应满足的技术要求有：
•(1)气流循环效果好，一般气流循环速度为1~3m/s,且分布均匀； •(2)有足够的加热能力和调湿能力，以满足工艺要求； •(3)温、湿度检测安全、可靠； •(4)设备耐腐、保温。
15、木材干燥窑的分类？
1、周期式干燥窑
周期式干燥窑是同时装满木料，干燥好后干燥过程停止，同时卸出木料，再装入一批新木料，此干燥作业是周期性的。（材堆一次性装窑，干燥结束后一次性出窑）
2、连续式干燥窑
连续式干燥窑为隧道状，部分干燥好的木料由窑的一端（干端）卸出，同时由窑的另一端（湿端）装入部分湿木料，装卸料时干燥过程不停止，此干燥作业是连续的。
16、短轴型顶风机干燥窑的结构特点？气流循环特点？优缺点？
二、根据干燥温度进行分类
1、低温干燥窑
温度操作范围为21~48℃，一般不超过43℃。
2、常规干燥窑
温度操作范围为43~82℃，大多数阔叶材和针叶材都采用常规干燥。
3、加速干燥窑
温度操作范围43~99℃，最后阶段的干燥温度通常为87~93℃。
4、高温干燥窑
干燥温度超100℃，温度操作范围通常为110~140℃，最高温度可达170~180℃。常压过热蒸汽干燥也属于高温干燥。
三、根据热源种类进行分类
1、蒸汽加热干燥窑
2、炉气加热干燥窑
（1）炉气直接加热干燥窑
（2）炉气间接加热干燥窑
3、热水加热干燥窑
4、导热油加热干燥窑
5、以电作为热源的干燥窑
包括除湿干燥、真空干燥、高频干燥、微波干燥等
6、太阳能干燥窑
（1）温室型太阳能干燥窑
（2）带辅助热源的太阳能干燥窑
四、根据干燥介质循环特性进行分类
1、自然循环干燥窑
自然循环是因冷热气体密度上的差异引起的，热气体轻而上升，冷气体重而下降，所以在干燥窑内，干燥介质能形成垂直的气流流动方向，循环速度低。
2、强制循环干燥窑
强制循环是用通风机机械鼓动干燥介质造成的，流过材堆的理论循环速度为1m/s以上。
为了干燥均匀，强制循环一般是可逆的，也就是定期改变干燥介质流过材堆的方向
五、根据风机的布置方式进行分类
1、顶风机型干燥窑
2、侧风机型干燥窑
3、端风机型干燥窑
六、根据木料装窑方式进行分类
1、轨道小车装窑木材干燥窑
2、叉车装窑木材干燥窑
17、风机直边顶风机型木材干燥窑的结构特点？气流循环特点？优缺点？
轴流风机与耐高温防潮电机直连安装在风机圈支架上
• 风机直连型顶风机干燥窑优点：
窑内空气循环比较均匀，干燥质量较高，能够满足高质量的干燥要求；安装和维修方便；干燥窑的容量较大，能适合较大规模干燥作业的要求；动力消耗较小。
• 风机直连型顶风机干燥窑缺点：
建窑投资相对较高
18、长轴型顶风机干燥窑的结构特点？气流循环特点？优缺点？ 结构特征：
数台轴流通风机沿轴的长度方向串联安装在一根长轴上，轴的一端伸至管理间，用一台电动机通过皮带传动。• 长轴型顶风机干燥窑的优点：
技术性能比较稳定，窑内空气循环比较均匀；干燥质量较高，能满足高质量的干燥要求；干燥窑容量大；动力消耗较少，每窑只用一台电动机。• 长轴型顶风机干燥窑的缺点：
安装不易平衡，轴承易坏，常发生故障；安装困难，维修不便；投资高，钢耗大，腐蚀严重。气流循环特点：
水平－横向循环
• 端风机型干燥窑的优点：
在材堆高度上气流循环比较均匀；气流循环为“水平－横向”的可逆循环，特别适合于毛边板的干燥；安装、维修方便。• 端风机型干燥窑的缺点：
干燥长度不宜过长，一般不超过6m，故干燥窑的容量不大，一般适合于中、小型企业的干燥；斜壁角度、气道宽度不当或气道内的档风板设置不妥，将影响沿木材长度方向气流循环的均匀性。
19、端风机型木材干燥窑的结构特点？气流循环特点？优缺点？ • 结构特征：
轴流风机安装在材堆的端部，干燥窑由位于后部的档板隔成前部干燥间和后部风机间，根据材堆高，横向安装一台或两台轴流风机在风机间，干燥间的两侧壁自后部或中部向前逐渐倾斜成斜壁窑，加热器可布置在风机间或布置在干燥间材堆两侧，一对进排气装置设在风机前后的窑顶上。如图8－7所示。• 气流循环特点：
水平－横向循环
• 端风机型干燥窑的优点：
在材堆高度上气流循环比较均匀；气流循环为“水平－横向”的可逆循环，特别适合于毛边板的干燥；安装、维修方便。• 端风机型干燥窑的缺点：
干燥长度不宜过长，一般不超过6m，故干燥窑的容量不大，一般适合于中、小型企业的干燥；斜壁角度、气道宽度不当或气道内的档风板设置不妥，将影响沿木材长度方向气流循环的均匀性。
20、侧风机型干燥窑的结构特点？气流循环特点？优缺点？
3、侧风机型干燥窑
• 结构特征：
风机、加热器、喷蒸管、进排气道都装在窑内侧边，采用吸风式单向气流循环。
• 侧风机干燥窑的气流循环特点：
根据风机位置高度又可分为风机位于材堆中部的侧风机干燥窑和风机位于材堆高下半部的侧下风机型干燥窑。
（a）对于侧面中部风机气流为：水平－横向循环（一般采用大风机，在水平面内横向）
（b）对于侧下风机为：垂直－横向循环 • 侧风机型干燥窑的优点：
结构比较简单，干燥窑的容积利用系数较高，投资相对较少，安装维修较为方便，容易得到较大的气流循环速度。• 侧风机型干燥窑的缺点：
含水率的均匀性差，干燥容量小。
21、什么是高温干燥？高温干燥的特点和应用范围？ 高温干燥（干燥温度超过100℃）。
第三章
木材干燥主要设备
22、蒸汽加热散热器分类、各种类型散热器的优缺点？（1）肋形管散热器
木材干燥中使用的肋形管散热器，大多数为铸铁的圆翼管（圆形肋片,如图所示）和方翼管（方形肋片）两种。
• 铸铁肋形管散热器的优点是：
坚固，耐腐蚀，散热面积大，与平滑管相比，当管径和长度相等时，散热面积比平滑管大6~7倍，总散热量约大3倍。
• 铸铁肋形管散热器的缺点是
由于铸铁肋形管散热器的质量大，耗用金属多，另外受管长限制需分段连接，法兰多，安装和维修不便，故在现代木材干燥设备中很少使用。（2）平滑管散热器
平滑管散热器构造简单，接合可靠，制造与检修方便，承受压力的能力较大；传热系数较大，不易积灰。
由于平滑管散热器的散热面积小，且易生锈，使用寿命不长，因此，这种散热器在干燥生产实践中已较少使用，仅见于生产规模较小、自建的木材干燥窑中。
（3）片式散热器
• 螺旋绕片散热器
• 螺旋绕片散热器优点：
散热面积大，结构紧凑，质量轻，安装方便。• 螺旋绕片散热器缺点：
对气流的阻力大，翅片间容易被灰尘堵塞，钢质翅片很容易腐蚀，铜质翅片耐腐蚀性和传热性能好，但材料紧缺、造价高，铝质翅片较耐腐蚀且经济
• 套（串）片式散热器
• 这种散热器由直径20~30mm的平行排列的钢管束紧密套上许多薄钢片或薄铝片，然后组装而成（如图8－26）。薄钢片的厚度一般为0.75~1mm，片距为5mm左右。钢管束两端各与一集管箱（连箱）相通，一端进蒸汽，另一端排水。
• 我国也有工厂生产单根的套（串）片式散热器。由用户根据需要自己组装。这种散热管有单联箱和双联箱两类（如图8－27）。• 优缺点同螺旋绕片散热器
• 双金属轧片管式散热器 • 如图8－28所示，双金属轧片管是将铝管紧套在基管上然后经粗轧精轧等多道工序轧成翅片。
• 优点：两层管壁之间结合牢固，传热性能好，防腐蚀性能好，强度高，散热面积大，安装方便。
• 缺点：对气流阻力大，翅片间隙易积灰尘，降低传热效应。
23、木材干燥窑对散热器的要求是什么？
24、散热器安装时应注意些什么？
• 为便于调节窑内温度，散热器应分组安装。管组长度一般不超过6m。• 如为轨道小车装窑，从大门端进汽较好，以减小窑长度方向的温差。• 散热管在加热和冷却时，长度应能自由伸缩，肋形管不能和墙上的挂钩固定死，只要托住即可。
• 平滑管连接时，在窑内尽量少用法兰，多用焊接法，以免漏气。• 蒸汽管过墙的孔眼必须在砌墙时预留安装孔，安装后用膨胀珍珠岩粉拌水泥堵孔。
• 安装时要考虑检修方便，将铸铁管预埋在墙壁中，两端用法兰与蒸气管连接，以便检测。
25、木材干燥用于增湿的有哪几种？ • 喷蒸管 • 雾化水装置
• 常压水蒸气发生装置 • 进、排气装置
26、疏水器的作用是什么？
疏水器又叫疏水阀，其作用是排气阻水，即排出散热器及蒸汽管道中的冷凝水，同时阻止蒸汽的漏失，从而提高加热设备的传热效率，节省蒸汽消耗。
27、风机的类型？
（1）对称型扭曲叶片轴流风机
(2)平板型扭曲叶片轴流通风机－T30型
(3)扇形平板叶片的轴流风机
第4章对流干燥介质
30、什么是木材干燥介质？用于木材干燥生产的介质有哪些？
在干燥过程中，能在窑内不断循环流动，在经过加热器表面时能吸收热能，在经过木材表面时能把热能传给木材，同时能吸收木材表面蒸发出来的水分并把水分带走排出窑外，这种媒介物质叫做干燥介质。
木材干燥技术中所用的干燥介质主要有湿空气、过热蒸汽和炉气。
31什么是高发热量？什么是低发热量？
单位燃料完全燃烧后，生成的气体所放出的全部热量（包括水蒸气汽化热在内），叫高发热量。用Qg表示，单位kJ/kg。
从高发热量减去所含水分及燃烧生成水分的汽化热后，即为低发热量，这是可利用的热量。
木废料含水率越高，可利用的发热量（Qd）越低。
第五章 木材干燥时的传热、传湿及应力、应变
32、扩散和流动的区别？自由水移动的方式是什么？吸着水移动的方式是什么？ 流体穿过木材的迁移分为两种类型：
(1)体积流或质量流，即流体在毛细管压力梯度的作用下，穿过木材组织孔隙的流动。
(2)扩散，即水蒸气穿过细胞腔中空气的扩散及吸着水在细胞壁中的扩散。
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33、木材水分移动的途径有哪些？
1、通过大毛细管系统路径
由毛细管张力作用引起，液态自由水沿细胞腔和细胞壁上的纹孔作毛细管运动。如图7－6a。
2、沿连续不断的细胞壁的移动（微毛细管路径）
由木材细胞壁横断面上的含水率梯度引起。发生在FSP以下，如图7－6b1。
3、交替形式的路径
水分交替地既呈液体状态又呈蒸汽状态，不断沿着彼此相邻的细胞壁和细胞腔的移动或扩散。如图7-6b2。
注意：水蒸气的扩散无论在FSP以上或以下都会发生，扩散是以液态或气、液交替的形式进行。
34、影响木材干燥速度的因子有哪些？有何影响？影响木材干燥速度的因子有哪些？哪些是可以人为控制的？
35、木材干燥时的应力产生的原因？ 应力产生的原因
(1)含水率梯度引起的干燥应力(内外层干缩不一致引起的应力)
木材中任何一部分的含水率降低到FSP以下时，就要产生干缩，但受到其他部分的制约，不能正常干缩，而产生拉伸应力。
由于木材所受外力为0，由作用力与反作用力关系，木材内部一部分受拉应力时，则其它部分就会产生压应力与拉应力平衡，因此在木材内部产生内应力。(2)径、弦向干缩差异引起的附加干燥应力
36、木材干燥应力有哪些种类？这些应力对干燥过程中和成品质量的影响如何？
木材受应力作用时，就会产生应变，应变按传统观点可分为：弹性应变和残余应变。
(1)弹性应力与弹性应变
(2)残余应力与残余应变
(3)全应力
全应力=弹性应力+残余应力
在干燥过程中，影响干燥质量的是全应力，干燥结束后影响干燥质量的是残余应力。
37、试述木材干燥过程上，应力的发展规律？ 干燥过程中应力变化可以分为四个阶段：
1、干燥刚开始阶段：无干燥应力产生阶段
2、干燥初期：应力为外拉内压阶段
3、干燥中期：内外层应力暂时平衡阶段
4、干燥后期：应力为外压内拉阶段
38、木材干燥时表裂和内裂各在什么阶段可能发生？为什么？ 干燥初期很容易出现木材表裂。
干燥初期阶段，如果干燥条件激烈，那么在木材横断面上含水率低于FSP的区域较薄，相应受拉应力的区域较少，而受压应力的区域较大，由于木材内部拉应力与压应力相平衡，所以表层单位面积上的拉应力相当大，而且发展很快，很快达到最大拉应力
内裂产生在木材干燥的后期。
这阶段木材横断面上的含水率梯度已经减缓，如果前期未进行中间调湿处理，表层由于塑化固定早已停止了收缩，而内层含水率还在降低，加之内层由于干燥前期压应力的增加超过比例极限或受长时间的压应力而产生压缩塑化固定，而使内部各层干缩更加大，所以内部的干缩大于表层，内部的干缩受外层制约而产生拉应力，由于作用力与反作用力关系，外层受压应力。当内层所受的拉应力大于该条件下木材的抗拉强度时，将产生内裂。
39、为什么弦切板的外表面及带髓心的方材四个表面干燥时易出现开裂？
弦切板由于外板面（靠近树皮的面）弦向程度大于内板面，所以在干燥过程中，弦切板的外板面干缩大于内板面，因此弦切板干燥使横断面向外板面翘(如图7-19a所示，P185）。但在实际干燥作业中，板材都堆积成材堆，由于材堆及顶部压块的重量，而对板材产生附加的压力以抑制其翘曲。
这样，板材的外板面就产生附加的拉应力，而内板面产生附近压应力。这种附加的应力与含水率梯度无关。但板材外板面附加的拉应力与含水率不均匀引起的表层拉应力叠加，很容易引起板面的表裂。
带髓心的方材由于表面接近弦切面，干燥时四个表面的干缩受到内部直径方向木材的抑制，结果在表层区域产生附加的拉应力，中心区域附加压应力。
这种表层的拉应力与干燥初期含水率梯度引起的拉应力相叠加，很容易引起四个表面的表裂和径裂，因此带髓心的方材干燥时很容易产生缺陷。
第六章 木材干燥工艺
40、什么是木材干燥基准？ 干燥基准定义：
干燥基准就是根据干燥时间和木材状态（含水率、应力）的变化而编制的干燥介质温度和湿度变化的程序表。
在实际干燥过程中，正确执行这个程序表，就可以合理地控制木材的干燥过程，从而保证木材的干燥质量。
41、隔条的作用是什么？ 隔条的作用：
使材堆在宽度方向上稳定。
使材堆中的各层木材互相夹持，防止或减轻木材的翘曲和变形。 在上下木材之间造成水平式气流循环通道。
42、木材干燥基准的种类？ 1.含水率干燥基准
2.时间干燥基准
3.波动干燥基准
4.连续升温干燥基准
5.干燥梯度基准
43、含水率干燥基准的特点是什么？ 含水率基准特点：
含水率基准是使用最普遍的基准，在干燥工艺实施过程中可根据木材干燥的实际情况随时调整，是一种安全、灵活的干燥基准。
44、时间干燥基准的特点是什么？ 时间干燥基准特点：
具有操作简单、方便的优点，但是，当锯材树种、厚度和初含水率改变时，需要重新调整干燥基准。
一般情况下，不推荐使用时间干燥基准。
45、波动干燥基准的特点是什么？ 波动干燥基准特点：
干燥速度较常规干燥快，但波动工艺需要保证一定的相对湿度，否则木材易产生开裂，所以波动干燥在升温时需要保持较高的相对湿度，反复的波动使蒸汽消耗量增大；另外，波动干燥操作复杂。
46、连续升温干燥基准的特点是什么？ 连续升温干燥基准特点：
（1）优点：操作介质方便、方法简单、干燥速度快，节能。
（2）缺点：因介质不控制相对湿度，故一般只用于针叶材的干燥，若用于硬阔叶树材干燥，易产生干燥缺陷。
47、什么是干燥梯度？
这里的干燥梯度是指木材的平均含水率与干燥介质平衡含水率之比。这是木材干燥学上特殊的梯度，并非严格意义的梯度。这一意义下的梯度可直接反映木材干燥的快慢。
干燥梯度是根据木材的厚度和干燥的难易程度以及不同含水率阶段木材水分移动的不同性质来确定，以使干燥梯度在某一含水率阶段维持在一定的范围内，从而保证木材的干燥质量。
48、如何评价干燥基准的优劣？
根据被干木材的干燥质量、干燥时间可以评价干燥基准性能，用下列三个指标去评价干燥基准的使用效果： • 效率：用干燥延续时间的长短作为评价标准，在同一干燥窑内用几个不同的基准干燥同样的木材，在同样质量标准下，延续期短的效率高。
• 安全性：保证木材不发生干燥缺陷的程度。用干燥过程中木材内存在的实际含水率梯度与应力大到使木材发生缺陷的含水率梯度的比值表示，比值较小，安全性越好。
• 软硬度：在一定介质条件下，木材内水分蒸发的程度，当木材的树种、规格和干燥性能相同时，干湿球温差大和气流速度快的干燥基准为硬基准，反之为软基准。
49、锯材干燥过程工艺过程包括些什么步骤？
周期式强制循环木材干燥工艺过程包括：
准备工作
干燥基准（工艺）的控制
干燥结束
干材贮存
50、木材干燥工艺中的三期处理指什么？三期处理的时机、工艺参数和作用？ 预热处理
• 作用：
是加热木材，并使木材热透，使含水率梯度和温度梯度的方向保持一致，消除木材的生长应力；对于半干材和气干材还有消除表面应力的作用。对于生材和湿材，预热处理可使含水率偏高的木材蒸发一部分水分，使含水率趋于一致。同时预热处理也可以降低木材的FSP点和水分的粘度，使木材表面的毛细管扩张，提高木材表面水分移动速度。
• 预热温度：约等于基准第一阶段的温度
• 预热湿度：预热处理时，介质的相对湿度根据锯材的初含水率确定，含水率在25%以上时，相对湿度为98%~100%。木材初含水率在25%以下时，相对湿度为90%~92%。
• 预热时间：决定于锯材的树种、厚度和最初的温度，可用下式计算：
Z=0.1×S×C×24
式中：Z――包括升温时间在内的预热时间，h
S――锯材厚度，cm
C――升温时间系数，取1.5~2.0
从干燥窑温度达到基准规定温度起，锯材的预热时间大约是：
夏季为1~1.5h/cm（厚度），冬季为1.5~2h/cm（厚度）
• 基于周期式强制循环木材干燥窑在预热阶段消耗的能量是干燥阶段消耗量的1.5~2倍。因此，几间干燥窑不能同时进行预热处理。中间处理
（1）中间处理的时机
中间处理的时机可安排在含水率降至40~35%、35~30%、30~25%、25~20%、20~15%时进行，中间处理次数根据树种和基准要求而定。在任何情况下，如果干燥过程中，检测板应力过大或发现有干燥缺陷时，应立即进行中间处理。
（2）中间处理的温度
中间处理的温度等于或是略高于干燥基准上相应阶段规定的温度，干燥中、后期中间处理温度可以高于干燥基准上一相应阶段规定的温度3~5℃。（3）中间处理的湿度
中间处理的湿度根据干燥阶段不同，所采用的湿度也不同，可分为如下三个时间阶段：
● 前期的中间处理
一般将木材含水率为35%以上的阶段称为干燥前期。此时木材表面的水分蒸发能力很强，所以必须用高湿使木材表面水分尽量不蒸发，因此，宜用相对湿度为100%（干、湿球温差为0）的介质湿度处理。● 中期的中间处理
一般将木材含水率为25%左右的阶段称为干燥中期。这时的木材表层含水率和应力状态与经过较长时期气干的木材相近。木材内部应力处理暂时平衡状态。此时介质的相对湿度可取95%左右（干湿球温差约1℃）。③后期的中间处理 一般将木材含水率为20%以下的阶段称为干燥后期。此时木材的分层含水率状况与经过长期气干且已越过应力暂时平衡阶段的木材相似。如不及时处理，可能发展到内裂的严重程度。此时木材表层含水率已很低，为避免表层过分吸湿，所以介质的相对湿度不能太高，一般为90~95%（干湿球温差约1~2℃）即可。•（4）中间处理的时间
中间处理时间是指温、湿度达到要求后所延长的时间。中间处理所需要的时间与实木地板坯料树种有关系，一般为1~4h/cm厚，木材密度越小，预热处理时间越短，木材密度越大，处理时间越长。干燥中、后期处理时间可以适当延长至8~12h。终了处理 作用
•（1）减慢板材表层水分干燥速度，减小板材厚度上的含水率梯度，延缓表层木材的干缩，使已存在的应力趋于缓和，防止产生干燥开裂； •（2）消除表层干燥变形，加速后期干燥速度； •（3）可以提高含水率均匀度。终了处理
终了处理根据处理的作用，可分为： • 终了平衡处理
• 时机：当检验板中有一块胚料达到含水率范围下限时，即进行平衡处理。• 作用：
提高锯材之间的含水率均匀性 •
提高厚度上的含水率分布均匀性。• 介质参数：
温度：等于干燥基准最后阶段的温度。
相对湿度：比终含水率低2%的平衡含水率对应的相对湿度。• 处理时间：直至各检验板终含水率均匀为止。• 终了调湿处理
处理：平衡处理结束后即进行终了调湿处理。• 作用：消除残余应力。• 介质参数：
温度：等于平衡处理的温度
相对湿度：比终含水率高4%的平衡含水率所对应的相对湿度。• 时间：由树种和厚度决定，见表9－14
51、在锯材干燥生产中是如何消除干燥应力的，其原理是什么？ 第七章 锯材干燥缺陷和预防
52、木材干燥的可见缺陷种类？ 干裂：端裂、表裂、内裂
变形：横弯、顺弯、侧弯、扭曲
变色：微生物引起的变色、化学变色、隔条引起的变色 皱缩 炭化
53、木材干燥的不可见缺陷种类？ 终含水率不均匀： 残余应力超标
54、木材厚度上含水率分布不均匀的原因是什么？如何预防？ 原因
• 木材致密或含有内含物等，使中心层水分很难向表层移动。• 厚度大的木材容易产生较大的含水率梯度。• 干燥过急，表层水分大量蒸发，而内部水分的移动跟不上表层水分的蒸发，在厚度上产生较大的含水率梯度。
55、木材干燥后残余应力为什么会超标？如何减小干燥后木材残余应力？木材干燥生产中端裂、表裂、内裂是如何产生的、如何预防？干燥生产中的横弯、顺弯、侧弯、扭曲是如何产生的？生产上如何预防这些缺陷的产生？
(1)原因
• 前期温度高、湿度低，干燥速度快，表层产生了较大的拉伸残余变形。• 未进行中间处理或中间处理不够。
• 未进行终了调湿处理或终了调湿处理时间不够。(2)预防方法
• 减缓干燥前期干燥速度，即前期降低干燥温度、提高介质相对湿度。• 进行充分的中间处理，消除表层残余变形。• 加强终了调湿处理
• 端裂是指干燥时木材端面沿径向的开裂。a 产生的原因
• 木材端头水分移动主要为顺纹，木材顺纹方向水分移动速度是横向的30~40倍，加之干燥条件剧烈，端头含水率很快降至FSP以下产生干缩，但端头的干缩受内部的牵制而使端头受到到较大的拉应力，此拉应力很容易超过该条件下木材横纹抗拉强度而产生开裂。• 带生长应力的锯材干燥时易产生端裂。
预防方法
• 用防水涂料封端，如沥青、石蜡等。
• 堆料时，最外一根隔条要与木材端头齐平，防止端头水分过快蒸发。• 干燥前期降低干燥速度，即采用低温、高湿。• 材堆之间空隙要小。
• 带有生长应力的锯材干燥时，可对其进行汽蒸或水煮处理。
• 木材表层沿木射线方向的开裂叫表裂，表裂发生在干燥初期，在干燥后期不严重的表裂会闭合。表裂
a 产生的原因
• 干燥初期温度高、湿度低，干燥基准硬，使表层水分蒸发过快，很快降到FSP以下要干缩，但受内部制约而产生较大的拉应力，此力很容易超过在该条件下木材横纹抗拉强度，即产生表裂。
• 径、弦向干缩差异，在弦切板正面产生附加拉应力。
58、木材皱缩产生的原因是什么？
产生的原因
• 木材细胞中的液态自由水排出时，产生很大的毛细管张力，对细胞壁产生很大的吸引力，而使细胞壁向腔内塌陷引起木材皱缩。
• 干燥初期木材内部受压缩应力的作用，此力与毛细管张力(吸引力)相叠加，更加重了木材皱缩。
第八章 木材特种干燥
59、什么是大气干燥？大气干燥的原理是什么？
木材的大气干燥是利用太阳能干燥木材的一种方法，又叫天然干燥，简称气干。
木材气干是将木材堆放在空旷的板院内或通风的棚舍下，利用大气中的热力蒸发木材中水分使之干燥。原理
在大气干燥过程中，干燥介质的热量来自太阳能，干燥介质的循环靠材堆之间和材堆内形成的小气候。材堆内部，吸收水分后的空气，由于密度增加，此部分湿空气就要 下降，温度高的湿空气上升，从而形成垂直的气流循环，并使木材得以干燥。
60、大气干燥的特点是什么？ •(1)大气干燥的优点
利用太阳能干燥木材，不需要蒸汽和电，不需要干燥窑和设备，干燥工艺简单，容易实施，干燥成本低。•(2)大气干燥的缺点
干燥过程中受自然条件的限制，不能人为控制木材的干燥过程；干燥时间长，干燥质量难以保证，最终含水率受地区的限制，一般能干燥到含水率12%~20%，不能低于当地的平衡含水率；占地面积大；雨季时间长，木材易发生虫蛀、变色和腐朽，并使木材降等；容易发生火灾。61、大气干燥材堆的堆积方法有哪几种？、X形堆积
如图9-18(a)所示。长而薄的板材可以堆成X形。此种堆积法，木材表面干燥速度快，可防止木材变色，但也容易生产不均匀干缩、表裂、端裂和翘曲。
2、垫条堆积法
每铺一层板材垂直交叉地放数根垫条。9-18(b)
3、无垫条纵横交叉堆积法
从堆底第一层起，按规定的横向间隔依次铺放板材，然后直角交叉铺放第二次板材。如图9-18(c)
4、宽材堆的自然堆积法
第一层板材横向不留间隔，材堆宽度等于固定米数，最好等于材长，第二层按规定横向间隔垂直交叉放置板材。如图9-18(d)
5、抽匣式堆积法
用两块板做垫条要，分别放置在材堆的两端和中间，如图9-18(e)
6、井字形堆积法
短而小的毛料用此法，如图9-18(f)
7、组堆堆积法
先将相同树种、规格的板材用垫条堆成断面为1.1m×1m，材长2~6m的小堆，再用叉车将堆组成材堆。如图9-18(g)
8、荫棚堆积法
具有活动遮荫的简易棚架，如图9-18(h)62、为什么木材真空干燥速度比常规干燥快？
真空干燥是将木材放在圆筒型的密闭容器内，在减压情况下降低水分的沸点，使木材表面水分快速蒸发，造成木材断面上内高外低的含水率梯度，从而实现木材的快速干燥。另外，由于干燥罐内形成真空，而木材内部水分的压力仍很高，这样可以利用内高外低的压力差促使水分快速移动。
63、木材真空干燥的特点是什么？ •
1、优点
真空干燥的最大优点是能加快干燥速度，且能在一定程度上保证干燥质量。对某些树种缩短干燥周期的幅度相当大，因而干燥速度可以和高温干燥相比。由于降低了水的沸点，可在没有高温条件下达到高温干燥的效果。此外，真空干燥可以缩小不同厚度板材的干燥周期，且木材不同厚度上的含水率比较均匀。•
2、缺点
干燥罐容量较小，真空系统复杂，难以保证工艺上需的真空度，整个材堆的木材终含水率不均匀，难以检查干燥窑内的板材干燥状态。•
3、真空干燥法的适用范围
透气性好的木材，短材、厚材，含有树脂的木材。
64、除湿干燥的特点和适用范围？ •、优点
和常规窑干相比，除湿干燥的优点是：节能，不需增设锅炉。•
2、缺点
与常规干燥相比，干燥速度慢，干燥最终含水率偏高。含水率小于20%的阶段节能效果不明显。•
3、适用范围
适用于干燥含水率为40%~20%的木材。
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