【木材知識】木材干燥的意義

木材作為人類最喜愛的材料，幾乎涉及到人類世界的每一個角落。環保、溫暖、魔幻、多彩等屬性讓木材成為最常見也是最珍貴的加工材料。

　　　　不得不承認，人類一直想征服木材，使它成為“聽話”的材料。在數百年的研究和調試過程中，人類基本上掌握了木材的各種屬性，也對木材加工處理注入了非常多的心血，其中最為主要的一項就是干燥木材。

　　　　無論是作為建筑物中的結構支撐物還是作為木工物品，木材都會吸收或釋放水分，直到其與周圍環境平衡。這種與周圍環境水分交流的過程會導致木材出現不均勻得收縮，如果該過程發生得太快，可能會損壞木材。必須控制平衡以防止損壞木材。

　　　　木材分為兩類：軟木、硬木。軟木較輕，結構比較簡單，而硬木更硬更復雜。軟木密度范圍為350公斤/立方米~700公斤/立方米，硬木為450公斤/立方米~1250公斤/立方米。由于硬木結構較為密集，結構復雜，其滲透率遠低于軟木，使其更難干燥。雖然硬木樹的體積大約比軟木樹高出百倍，但軟木干燥加工速度更快，更容易將軟木變為商業木材。

　　　　生長樹木和新鮮原木含有大量的水，通常占木材重量的50％以上。水對木材有很大的影響。木材不斷地與周圍環境產生水分交換。木材含有三種形式的水分，分別是自由水、結合水和蒸汽水。

　　　　自由水：

　　　　木材細胞腔中包含的大部分水是自由水。

　　　　結合水：

　　　　結合水通過氫鍵與木材結合。木材對水的吸引力源于細胞壁中纖維素，半纖維素和木質素分子中游離羥基（OH）基團的存在。羥基帶負電荷，由于水是極性液體，纖維素中的游離羥基通過氫鍵吸引和保持水分；

　　　　蒸氣水：

　　　　在正常溫度和濕度下，水蒸汽形式的細胞腔內的水通?？梢院雎圆挥?。

　　　　木材干燥可以被描述為控制收縮從而限制大尺寸變化的技術干燥過程。理想情況下，木材被干燥至平衡含水量，尺寸變化將保持最小，但完全消除木材尺寸變化是不可能的。

　　　　如果樹木砍伐后立即進行干燥，也可以保護木材免受腐爛、真菌污染、昆蟲攻擊等影響。導致腐爛和污漬的生物體通常不能在水分含量低于20％的木材中茁壯成長，機會所有的蟲害只能生活在新鮮原木中，所以及時地干燥能夠很好地提高木材質量。

　　　　除了木材干燥的上述優點外，以下幾點也是重要的

　　　　在大多數強度屬性中，干木比新鮮原木強。

　　　　如果要進行適當的滲透，特別是在油型防腐劑的情況下，用防腐劑浸漬的木材必須適當地干燥。

　　　　在木材和木制品的化學改性領域，應將材料干燥至一定的含水量才可進行充分的反應。

　　　　在機械、表面和涂膠等加工處理過程中，干木通常比新鮮原木更容易操作，特別是油漆和表面處理只能在干燥木材上進行。

　　　　通過干燥改善木材的電氣和保溫性能。

　　　　伐木后立即迅速干燥，升級并增加了原木的價值。因此，木材的干燥是研究和開發的一個領域，涉及世界各地的許多研究人員和木材公司。

　　　　廣泛地說，木材可以被干燥的方法有兩種：

　　　　自然干燥或風干

　　　　空氣干燥是通過將其暴露于空氣來干燥木材?？諝飧稍锏募夹g關鍵是需要環境干凈、陰涼，在干燥和陰涼的地方，在堆積的地基上制作一疊鋸材（層板由貼紙分隔）。干燥速度很大程度上取決于氣候條件和空氣運動。為了成功的空氣干燥，需要布置整個木材堆中連續均勻的空氣流。

　　　　優點：使用這種干燥方法與木材的生產成本有關，空氣干燥通常會產生很好的木材質量。

　　　　缺點：根據氣候情況，需要幾個月的時間才能對木材進行干燥。

　　　　人工干燥

　　　　人造或“烘箱”干燥的過程基本上是通過引入熱量來進行快速干燥?？芍苯邮褂锰烊粴饣螂娏?，或間接通過蒸汽加熱的熱交換器，太陽能也是一種選擇。在此過程中，通過控制溫度、相對濕度和空氣循環等可變的條件，以達到特定的干燥特性。為了實現這一點，木材堆放在密閉空間，其中裝有用于控制大氣溫度，相對濕度和循環速率的設備。

　　　　世界上幾乎所有的商業木材都在工業窯中干燥?？諝飧稍?、常規窯和太陽能干燥效果相比下，木材可以通過常規或太陽窯干燥至任何所需的低含水量，但在空氣干燥中，大多數位置的水分含量低于18％是難以達到的。

　　　　使用的干燥溫度高于60°C，通常會殺死木材中的所有真菌和昆蟲，空氣干燥則不能保證；同時如果空氣干燥不正確（當暴露在陽光下），干燥的夏季可能會過快的干燥，導致開裂和分裂，而在寒冷的冬季則太慢。

　　　　常規窯爐干燥的顯著優點包括更高的產量和更好地控制最終含水量。不管天氣條件如何，傳統的窯爐和太陽能干燥使得木材可以干燥至任何水分含量。對于大多數大型干燥操作，太陽能和常規窯干燥比空氣干燥更有效。

　　　　針對木材的干燥，在提升木材質量的同時也會存在缺陷，如翹曲、彎曲、扭曲，彎曲等。由于干燥不均勻而導致木材組織斷裂，也可能發生折疊，通常表現為波紋或木材表面的“搓板”，折疊是由于纖維的物理平整導致纖維飽和點帶來的缺陷。干燥質量的五項內容包括：水分含量梯度和殘留干燥應力的存在（表面硬化）；表面、內部和末端檢查；塌陷、扭曲、干燥引起的變色。

　　　　如何通過簡單的方法來辨別木材干燥質量的好壞和等級呢，那就是看木材上的標識。正規進口木材上會有相應相處的標識，KD表示窯干，HT表示熱處理，DB表示剝皮。

　　　　在表示木材在表面處理或加工階段的含水量時，使用了以下縮寫標識：

　　　　常用標識“HT”表示“heattreated”（加熱處理）。加熱處理是指在中心溫度達56度的溫度下，至少對木材加熱30分鐘，以殺死松木和其他針葉木材有害的松材線蟲和其他昆蟲。