在紅木家具的制作過程中,紅木材料的干燥這一步驟是必不可少的,所以紅木家具軟件與瀏覽者分享紅木材料干燥的方法,讓紅木愛好者更加了解紅木家具。以下是紅木家具軟件提供的紅木材料干燥的方法:
木材干燥就是采用不同的方法把木材中的水分以汽化或蒸發(fā)的方式從木材內(nèi)部排出的過程。隨著科學(xué)不斷發(fā)展與進(jìn)步,木材干燥的方法也很多,通常分為自然干燥和人工干燥兩大類。
(1)自然干燥
把木材堆放在空曠的場地或通風(fēng)的氣干棚內(nèi),為了避免太陽直接曝曬,最好放在專門氣干棚內(nèi),利用空氣作傳熱傳濕介質(zhì),利用太陽輻射的熱能,將木材中的水分逐漸排出達(dá)到木材干燥,這種方法叫做自然干燥,簡稱為氣干。氣干不要專門的設(shè)備和能源,操作簡單,容易實施,成本低,可以滿足氣干含水率(一般達(dá)12%~20%)的要求,因此生產(chǎn)中還廣泛采用。但氣干干燥時間長,不能干燥至較低含水率,所以生產(chǎn)紅木家具廠家一般利用氣干作為預(yù)干,以節(jié)省能源。
(2)人工干燥
人工干燥就是在一定的設(shè)備內(nèi),用人工的方法創(chuàng)造干燥木材的合適條件,如溫度、相對濕度、氣流循環(huán)速度以及其他加熱、降濕方法等使木材在人為控制下排出水分,得到適合含水率要求的木材。人工干燥方法很多,主要有:窯干、太陽能干燥、高頻與微波干燥(也稱電介質(zhì)干燥)、真空干燥等。
紅木家具用材全為硬闊葉樹木,木材重至甚重(氣干密度0.76~1.0g/cm3或以上)、結(jié)構(gòu)細(xì)(管孔平均弦向直徑≤200um)、干縮率多為中至大而且都是心材,干燥比較難。紅木家具用材的厚度通常1~1.5㎝,3~4㎝,雖然木材厚度不太大,但干燥質(zhì)量要求高,含水率要求均勻,無開裂。不翹曲變形,保證對木材物理力學(xué)性能如強度、色澤無影響。所以大的紅木家具生產(chǎn)廠家多用窯干法進(jìn)行干燥,確保干燥質(zhì)量。
窯干是在特制的設(shè)備、完善的建筑或金屬容器內(nèi)進(jìn)行,它能靈活調(diào)節(jié)和控制干燥介質(zhì)的溫度、濕度和循環(huán)氣流的速度。常規(guī)窯干設(shè)備以飽和和蒸汽為熱源的頂風(fēng)機直聯(lián)型周期式強制循環(huán)干燥窯,技術(shù)成熟可靠,應(yīng)用范圍廣,干燥容量一般為50~200立方厘米,內(nèi)置的風(fēng)機與耐高溫、高濕的電機相聯(lián),氣流循環(huán)速度多為1~2m/s。裝置半自動或全自動控制設(shè)備,設(shè)備操作簡單,溫濕度調(diào)節(jié)靈活,使用、安裝和維修方便。
窯干一般分為預(yù)熱階段、干燥階段和冷卻階段。預(yù)熱是給木材加熱,目的是 木材熱透,在干燥開始時,使木材溫度梯度和濕度相一致,加快干燥速度。預(yù)熱木材的溫度一般要比干燥基準(zhǔn)第一階段的溫度高8~10℃。相對濕度則根據(jù)木材初含水率而定,通常是略大于被干燥木材平衡含水率相當(dāng)?shù)南鄬穸?。預(yù)熱的時間,取決于木材的種類、板材的厚度等條件,原則上預(yù)熱后的木材內(nèi)部溫度要高于干燥介質(zhì)溫度3℃以上。
木材經(jīng)預(yù)熱處理后進(jìn)入干燥階段,首先是大毛細(xì)管系統(tǒng)的自由水蒸發(fā),自由水蒸發(fā)后,微毛細(xì)管系統(tǒng)的吸著水開始蒸發(fā),高寒水率降低的速度愈來愈慢,即為減速干燥階段。在減速干燥階段,要根據(jù)木材干燥應(yīng)力狀況,調(diào)節(jié)木材表面或內(nèi)部的水分分布而進(jìn)行調(diào)濕處理,即中間處理。當(dāng)木材干燥到要求的使用含水率時,為了平衡內(nèi)外含水率的差異和消除木材內(nèi)部的殘余應(yīng)力而進(jìn)行平衡和高濕處理,亦稱終了處理。正確進(jìn)行中間處理和終了處理對保證木材干燥質(zhì)量尤為重要。當(dāng)木材干燥到要求的最終含水率并進(jìn)行終了處理后,干燥結(jié)束,即可關(guān)閉干燥和噴蒸閥門及通風(fēng)機,讓木材在干燥室內(nèi)冷卻到一定溫度后方可出窯。
木材經(jīng)過干燥出窯后,還需放置在干料棚內(nèi)進(jìn)行陳放。其目的:一是進(jìn)一步平衡木材內(nèi)的含水率,木材在干燥過程中,材堆的上、下部,內(nèi)、外部,以及每一塊木材的 內(nèi)部含水率均不同,經(jīng)過適當(dāng)時間的陳放,可使木材的含水率趨于一致;二是可以使木材的內(nèi)應(yīng)力得到釋放。由于木材在干燥過程中,水分的變化導(dǎo)致木材各方向尺寸和體積的變化,使木材產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力,木材保持一定時間的陳放,可以有效的降低內(nèi)應(yīng)力。紅木用于生產(chǎn)家具時陳放應(yīng)不少于一個月。
有些家具部件較厚的板材,這時根據(jù)家具部件大小和形狀鋸解成相適宜的木坯,然后放入專用的蒸煮池內(nèi)煮10~12h,然后放入干燥窯內(nèi)干燥10天左右,就可把木材干至含水率8%~12%。
在干燥硬、重、易開裂及大部件木材(如烏木、條紋烏木)時,在蒸煮池內(nèi)可加入少量的氨(Ammonia),作用是破壞纖維素的氫鍵,使水分流動更順暢,然后進(jìn)行干燥,這樣干燥出來的木材不易開裂、尺寸更穩(wěn)定。
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