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“高频真空干燥,木材干燥的福音”--南林专家如是说

导读:
这一期,我们有幸请到南林大刘洪海教授,刘教授专业研究木材处理技术,尤其是木材的高频真空干燥。在刚刚过去的一年里,他可被评为校级优秀呢,小编不小心在橱窗看见的啦!他说,高频真空干燥是木材干燥的福音,下面我们就来看看到底是怎么回事吧!

“高频真空干燥,木材干燥的福音”--南林专家如是说

众所周知,实木家具都容易开裂、变形,梅雨天气因为空气中湿度增加,实木家具甚至会出现霉变、虫蛀的现象。

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实木家具开裂

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实木家具翘曲

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实木家具变形

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实木家具虫蛀

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实木家具松动

造成这种现象的原因,想必大家也都了解了:木材干燥不够!由此可知,干燥工艺的重要性。干燥的好坏,直接决定了家具的使用寿命。所以,选择正确的干燥方法,是十分有必要的。

而目前,在干燥工艺中最常使用的干燥设备就是干燥窑,但其加热方式是对流加热,与热板加热、红外线加热方式等一样,属于加热效率低的外部加热,而木材的热传导率很低,因此加热时间长、效率低、干燥质量难以保证。

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近年来高频真空干燥技术发生了革命性的改变,给木材加工企业带来了期待已久的福音。高频真空干燥具有干燥时间短、干燥质量好、占地面积小、适用于多种制品、对环境友好等众多优势,在我国未来木材干燥行业具有巨大的应用前景。

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方体高频真空干燥设备

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圆体高频真空干燥设备

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木鼓高频真空干燥

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单板高频真空干燥

高频真空干燥是一项实现木材快速且高品质干燥的技术。常规窑干是在大气压(101.3kPa)下进行的对流加热干燥,而高频真空是在负压条件下对木材进行高频加热进而实施干燥。这项技术结合了负压真空条件下水的沸点降低和高频快速加热这两方面的特点。首先,负压下水的沸点降低,例如:常压(101.3kPa)下,水的沸点是100℃,而某一负压(10.1kPa)下,水的沸点是46℃。即,空气含量在常压1/10左右的时候,木材中的水分在46℃就能沸腾,从而更加容易从木材中脱出;其次,高频加热是利用木材内部水分等偶极子在高频电磁场中高速翻转、磨擦生热而进行的内部自身加热,无需进行对流和传导,可使木材内温度迅速升高,并且形成内高外低的温度和压力梯度,有利于材内水分向外排出。据有关资料报道,与常规对流加热干燥相比,高频真空干燥技术在时间上能缩短1/4以上,且质量提高,并具有良好的落叶松脱脂效果。

高频真空干燥技术除可直接用作家具、实木地板外的干燥,亦可用于制作单板层积材(LVL)、单板条平行材(PSL)、重组木(SCRINBER)、集成木梁、指节材等。此项技术尤其适用于大断面建筑用材及高附加值深色名贵硬木的干燥。尽管由于电费较高而使得单位体积木材的干燥成本有所增加,但由于出材率提高、干燥周期短等优势,使社会、经济等综合效益明显提高,具有广阔的应用前景。

高频真空加热属于介电加热,其原理如图1所示。把湿木料作为一种电介质,将木材置于高频振荡工作电容中,利用电极板之间电场的频繁交变,引起木材内部分子极化,由分子摩擦产生热量,使木材从内部加热。例如:6.7MHz的高频电场,木材内部水分子1秒中进行670万次极化,相互间摩擦生热,从内部加热木材。

高频真空木材加热:

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原理示意图

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工业生产示意图

木材高频真空干燥设备主要由真空干燥罐体、高频发生器等组成,如图2所示。干燥前把木材装载到材车上,运送到真空罐体内,通过真空泵来降低罐体内的真空度,同时利用高频发生器产生高频,导入罐体内的电极板上,进而实现对木材高频加热。工业生产中用到的高频真空干燥设备有圆体和方体两种,除了可以进行家具、地板、单板等木制品干燥之外,还可以进行木鼓、木碗等木制工艺品的干燥。

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高频真空干燥设备组件

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