木材干燥——木材干燥技術的進展
解放前，我國工業(yè)落后，木材干燥行業(yè)根本從談起。木材干燥主要靠大氣干燥、煙熏干燥和煙道干燥。蒸汽加熱的自然循環(huán)干燥都很少，強制循環(huán)窯極少。
解放后，在北京、上海和哈爾濱等市，建了一批長軸式窯。另外，受前蘇聯(lián)影響，在東北等地區(qū)于20世紀50~60年代建了一批噴氣型窯。但這種窯對設計和安裝要求較高，電力消耗大。因此，逐漸被淘汰。為克服長軸式窯安裝、維修不方便的缺點，于50年代又在上海新建了短軸式窯，并在華東地區(qū)推廣。側向通風窯最早（1964年）見于天津機械木型廠。適宜于中、小型企業(yè)使用，在華北和南方有一定程度推廣。為解決側向通風窯氣流循環(huán)不均勻的問題，在學習芬蘭經(jīng)驗的基礎上，又出現(xiàn)了端風機型干燥窯，1979年始建于南京，然后在中小企業(yè)較普遍地推廣。新中國成立后30年間，木材干燥工業(yè)與國民經(jīng)濟同步得到了迅速的發(fā)展。興建了大量的木材干燥窯。據(jù)估計，到1979年干燥窯的設計生產(chǎn)能力已達到鋸材年生產(chǎn)量的15%。
國內(nèi)各木材加工企業(yè)根據(jù)不同樹種和用途的特點，皆制定了各自的干燥基準。其中干燥質(zhì)量較好且影響較大的有紡織機木配件干燥基準，造船材、車輛材、建筑材及樂器材干燥基準。中國林科院木材所在研究木材干燥工藝、制定干燥基準方面做了大量的工作，制定了我國10多種針葉樹材及40多種闊葉樹材的干燥基準。20世紀70年代作為高溫干燥的一種方式——常壓過熱蒸氣干燥在國內(nèi)被研究并較普遍地推廣。實踐證明，該法用于干燥針葉樹材及軟闊葉樹材（特別是薄板）是可行的；但對硬闊葉樹材的干燥不太適用，易產(chǎn)生較嚴重的干燥缺陷。
近20年來，在干燥方法上，除了常規(guī)窯干之外，同時其它干燥方法也有全面發(fā)展。出現(xiàn)了百花齊放的繁榮局面。木材干燥窯及其設備的專業(yè)化生產(chǎn)企業(yè)也紛紛涌現(xiàn)，還出現(xiàn)了集中干燥木材的干燥工廠。在窯型上20世紀50和60年代建造的長軸式和短軸式窯大多被改造或新建。由于耐熱防潮電機的使用，新建窯多為電機置于窯內(nèi)直接驅動風機的頂部風機式窯。結構簡單，安裝維修方便，傳動效率高，空氣動力特性好。窯殼結構上，除原有的磚混結構外，出現(xiàn)了許多金屬殼裝配式窯。在進料方式上，多用叉車裝窯代替過去的軌道車裝窯。新建的中小型窯中，端風機窯較多，容量10~45m3不等。窯的控制方式上，電腦自動控制逐漸增多，以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手動控制。為了減少投資及運轉費用，以木廢料作能源的高溫水加熱干燥木材的方法，近來在地板和家具生產(chǎn)企業(yè)逐步增多地推廣應用，部分地代替了蒸汽干燥。另外，對廣大的中小型木材加工企業(yè)，以木廢料為能源的爐氣間接加熱干燥是一種適合國情、經(jīng)濟可行的方法。除濕干燥由于節(jié)能，無環(huán)境污染，于上世紀80年代初開始在國內(nèi)使用。特別是采用制冷劑142b以后，較大幅度地提高了窯內(nèi)介質(zhì)溫度，擴大了使用范圍，但由于使用電能，且干燥周期較長，生產(chǎn)上又采用除濕與熱水或其它能源聯(lián)合的方法，在一定范圍內(nèi)推廣應用。真空干燥于上世紀80年代中期開始用于生產(chǎn)。有蒸汽加熱間歇真空干燥、熱水加熱連續(xù)真空干燥及高頻加熱聯(lián)合真空干燥等幾種形式在生產(chǎn)中應用，但范圍不大。
干燥工藝上，近20年來，我國研究發(fā)布了《鋸材窯干工藝規(guī)程》、《鋸材干燥質(zhì)量標準》、《鋸材氣干工藝規(guī)程》和《木材干燥工程設計規(guī)范》等標準和規(guī)范，對木材干燥技術和市場起到了指導和規(guī)范作用，推動了木材干燥技術的發(fā)展。
當前，我國木材干燥技術進一步發(fā)展，需要注意原料更新，設備優(yōu)化、正確導向，加強基礎4個方面的問題。
我國是人口眾多而森林資源嚴重短缺的國家，國家實施天然林保護工程之后，天然林木材產(chǎn)量銳減。解決木材供需缺口的主要途徑是培育速生人工林木材，如松、楊、杉、桉樹、橡膠木等。且速生的中、小徑材和幼齡材會占相當大的比例，這些木材的材性和干燥特性與天然林成熟材有較大的差異。干燥中會出現(xiàn)新的問題，需進一步深入研究，另一方面，近來我國木材進口量猛增。主要進口來自俄羅斯、東南亞、非洲和南美洲。俄羅斯木材與我國東北材相近，而東南亞、非洲和南美洲木材的名稱非常混亂，材性及干燥特性比較生疏。更缺乏成套的干燥基準，今后需花大力氣進行研究和推廣。
國內(nèi)木材干燥設備的現(xiàn)狀是新老并存，良莠不齊。今后窯型、容量和窯內(nèi)配置應根據(jù)被干木材的樹種、規(guī)格、數(shù)量和具體條件而定，應先行規(guī)劃與設計。窯內(nèi)配置應盡量采用耐溫、防潮、防腐電機與鑄鋁軸流風機直連，以提高傳動效率，便于維修。散熱器應采用鋼鋁復合軋片式的，以利傳熱和防腐。因此，大型窯（容量50~200m3）建議采用頂風機、橫軸直接驅動型窯；中小型窯（容量45m3以下）采用端風機型。窯殼以全金屬裝配式為好。窯內(nèi)介質(zhì)狀態(tài)和木材含水率宜用計算機自動控制，以保證干燥基準的正確執(zhí)行。木材干燥方法的選擇應正確導向。今后較長的時間內(nèi)，木材干燥方法還應以常規(guī)干燥為主，同時適當采用其它干燥方法，并提倡聯(lián)合干燥。所謂常規(guī)干燥應指以濕空氣為干燥介質(zhì)的溫度適中的強制循環(huán)窯干法，過去通常指蒸汽為熱源的。現(xiàn)生產(chǎn)實踐證明，采用高溫熱水加熱的常規(guī)窯干法，具有蒸汽干燥的優(yōu)點，且設備投資和干燥成本不高，熱能利用率較高，是一種有前途的干燥法。對于中小型企業(yè)，干燥批量不大的，可選用以木廢料為能源的爐氣間接加熱干燥法（經(jīng)濟實用），或除濕干燥法（基本無環(huán)境污染）。對于滲透性較好的硬闊葉樹材厚板或方材，中小規(guī)模干燥量，可選用真空干燥。每種干燥方法都有它的優(yōu)缺點和一定的適用范圍，因此，提倡不同方法的聯(lián)合干燥，如氣干預干與常規(guī)窯干聯(lián)合，高頻與真空聯(lián)合，高頻與窯干聯(lián)合等。以取長補短，提高使用效果，當然，設備投資加大。進口干燥窯與國產(chǎn)窯的選擇問題也需正確導向。國產(chǎn)窯的總體技術性能和工藝匹配并不比進口窯差，但窯內(nèi)介質(zhì)溫濕度和含水率控制系統(tǒng)一般不如進口窯精確，窯外形不如進口的美觀。因此，大多數(shù)情況下，應推薦采用國產(chǎn)窯，必要時可進口一些控制元件，以減少設備投資。
木材干燥基礎理論的研究是提高干燥技術的基礎。我國在干燥理論的研究方面相當薄弱。今后木材干燥基礎理論的研究應側重以下幾方面：（1）干燥過程的數(shù)值模擬——建立數(shù)學模型；（2）木材干燥過程的傳熱傳質(zhì)；（3）干燥過程中木材的應力、應變；（4）高精度的木材含水率無損檢測方法；（5）木材干燥的節(jié)能及環(huán)境問題等等。
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