紅木干燥工藝說明【高頻真空紅木烘干設備】
紅木家具是高檔純實木家具，它的各個零件都是以實木制作。隨著人們生活水平的提高和市場的擴大，紅木家具生產已形成區域性產業，逐步走向了規?；l展。雖然許多紅木家具企業的生產規模擴大了，紅木家具市場開始由國內向海外擴大，但紅木家具在生產、運輸和使用過程中的質量問題也隨之而來。因此，紅木木材的干燥是解決紅木家具生產質量的首要問題。
記者從了解紅木家具生產的現狀出發，介紹了紅木木材干燥的難點、如何選擇紅木木材的干燥方法和設備，講述了干燥紅木木材保證質量的正確操作工藝規程、幾種紅木木材的干燥基準和幾種噴蒸處理工藝的技術要領。
一、紅木家具企業木材干燥現狀
據作者了解，目前企業在干燥問題上，普遍存在以下問題：
⑴對干燥生產環節重視不夠。紅木家具大企業很少，目前國內紅木家具的生產企業規模和實木家具企業相比普遍較小，一般紅木家具企業年銷售量為幾百萬到幾千萬之間，很多小企業認為干燥工序不如機械加工和雕刻工序重要。少數珍貴難干材在一些企業仍以自然風干為主，輔以人工強制干燥，木材含水率干燥不到位，干燥材管理普遍重視不夠，很少有干燥材密閉倉庫。
⑵干燥窯結構簡單。企業自建的干燥窯較多，干燥窯殼體建造比較簡單，不利于窯體的保溫、保濕，干燥質量無法保證。
⑶干燥室內有強制氣流循環，但多數氣流循環不夠合理。
⑷對干燥技術重視不夠，多數企業的干燥作業，操作簡單、多僅憑工人操作經驗為主?；蚱髽I即使配有干燥窯，干燥人員也沒有經過正規的技術培訓，工人素質較低，流動性大。
⑸大多數都有自己的干燥車間。采用以蒸汽為熱源的供熱方式，也有不少采用燒燃木材廢料的熱水爐，但是干燥室檢測裝置比較簡單，半自動、全自動控制系統應用較少。購買國內、國外先進干燥設備的企業較少，中小型紅木家具企業，應用熱風爐干燥較多，不少企業木材干燥手段簡單、原始。迫于市場壓力，近兩年新增蒸汽鍋爐采用“蒸汽烘干”的企業增多，但干燥室均為非專業設計，自己建造為主，設備性能差。
總體上講，紅木家具企業由于發展快、規模大，而木材干燥技術整體相對落后、發展速度慢，干燥能力不足。不少企業干燥方法原始、使珍貴木材降等損耗嚴重，浪費了木材資源。正如“2003年中國傳統家具企業家論壇”資料中所言：“北京地區紅木家具企業除少數企業有蒸汽烘干窯外，大部分企業使用土制烘干窯，配合水煮工藝。個別企業偷工減料，木材未經干燥就制作家具”。由此可見紅木家具生產企業在干燥設備、管理、技術和人才培養方面比較缺乏。
二、紅木干燥難點分析
1．材料因素：明式紅木家具最具時代特征的標志。紅木家具是指用紫檀、黃花梨、紅酸枝、烏木、雞翅木等熱帶硬木樹種心材制作的家具。是中國人自明至今注重體現身份的家具材質，推崇紅木歷經百年而不衰，今天的仿古家具中仍在沿用。紅木木材材質堅硬（**篇已經分析過了）。從干燥研究的角度來講，全是難干材，明時干燥紅木的方法是采用自然氣干，有的長達兩至三年以上。紅木干燥自明代在技術上就存在難題。
2．工藝因素：今天的紅木家具生產工藝仍沿襲傳統的技法。
⑴面板不拼寬：高檔仿古紅木家具門芯板、桌和幾等面板越寬越好，不能有拼縫。
⑵腿、邊框不拼厚度：高幾、平幾、沙發椅等腿材料不論斷面尺寸多大也不能拼方。
不使用積成材、膠合材料，部件組合不用膠，不用釘。由于工藝上不拼板，不拼方，是真正意義上的純實木家具。由于紅木家具題材廣泛，品種多，不同的零部件需要不同厚度規格的板方材，所以需要紅木鋸材的規格十分繁雜，面板厚度（16mm）較薄，但要寬度自然，薄壁雖然容易干燥，但容易變形；腿料厚度在50mm以上，有的零部件材料厚度甚至達到220mm，這些厚板和特厚板，即便普通的家具材料干燥周期也長，干燥質量也難控制，所以紅木更是難干燥。
3．知識和信息缺乏：明清以來紅木家具用材、主要來源為東南亞、我國南方、西南地區。隨著我國對森林資源的保護，國家出臺了相關政策，紅木木材幾乎全靠進口，紅木木材的來源已從這些傳統地區轉移至非洲，南美和太平洋等地區。木材樹種發生了變化，紅木加工企業由于缺少獲取資源信息渠道，不知道絕大多數進口的紅木材種的材性、干燥特性和傳統原料之間的差異性，同時在這些方面和科研院所之間交流少，這種現象比較普遍。在干燥生產中帶有很大的盲目性。由于缺少科學知識，再加上對干燥技術的認識和交流不足，也是造成紅木干燥難的一個重要原因。
4．生產規模因素：由于紅木家具及制品的原料、質感和生產工藝等因素，決定了紅木家具及制品的價格很高，普通消費者難以購買，消費市場受到很強的限制，因此生產規模比較小。紅木的樹種也很多，價格也很高，生產企業不敢囤積原料，每個樹種只能少量購買，不同規格的板方材難以進行分類干燥，科學的干燥工藝執行難。
5．管理因素：很多企業紅木干燥窯體自建，設備自制，設備性能差，難以保證合理工藝的正確實施；人才不培養，操作缺少科學性。難以實現真正意義上的干燥。
三、紅木木材干燥方法和設備選擇
綜上所述，紅木家具生產企業規模小，樹種多，厚度規格多，購買時批量少，要對不同樹種和不同厚度規模的木材分類干燥難度也十分大。針對這些情況企業要選擇好干燥方法和設備。作如下分析：
1、干燥方法的選擇：干燥紅木的干燥方法很多，主要有常規干燥法，高頻真空干燥法及氣干常規聯合干燥法。
⑴常規干燥法：常規干燥法是以濕熱空氣為干燥介質的對流加熱干燥方法，其結構形式多，是木材加工企業中使用最多的一種干燥木材的方法。其供熱方式多（可分為常規蒸汽、熱水干燥和常規爐氣干燥）；裝材容積變化范圍很大（小的為幾個立方米,大的則為幾百立方米）,能滿足各種生產需求；干燥工藝易掌握和控制。如前一章節分析的情況，多數紅木制品生產企業年木材加工量不大、樹種雜、板材規格變化多,故選容積在15～25 m3左右的窯體，爐氣窯選擇端風機式的，蒸汽和熱水窯選擇頂置風機式的更好，小窯材堆內氣流循環較均勻,溫、濕度差異小，既可滿足產量需要，也可以取得更好的干燥質量。
⑵晨陽高頻真空干燥法：高頻真空干燥法在國內外應用也相當多。真空窯窯體是圓柱體金屬結構，抗壓、密封性好。其干燥原理是利用罐體內的真空度，降低水的沸點，加快木材內水分移動速度，從而提高干燥速度，縮短干燥時間。所以選擇真空干燥法時，干燥溫度低，可減少或避免木材出現內裂、皺縮等干燥缺陷。真空干燥法比較適合干燥硬闊葉材厚板，它對滲透性好的闊葉材具有良好的干燥效果。山東晨陽干燥設備廠；400-668-0837
⑶氣干與常規聯合干燥：氣干即為大氣干燥，它干燥成本低，正確的氣干在木材高含水率干燥階段，不容易產生干燥質量問題，干燥速度也是可以接受的，而在木材含水率低于纖維飽和點(FSP)時，干燥速度過于緩慢。如果將氣干后的半干材再用常規干燥法干燥，這樣可以使窯干時間顯著縮短。經過氣干后的木材板面非常平整，不會產生表面硬化、蜂窩裂和皺縮等缺陷。氣干與常規聯合干燥還是提高木材干燥質量、降低干燥成本比較有效的方法。氣干容易實施。氣干結束后再將木材裝入常規干燥窯內，可大大提高工作效率，節省時間，降低費用，取得較好的經濟效益。
2、根據干燥產量選擇合適的設備類型：市場上的干燥設備類型比較多，如常規干燥方法有蒸汽加熱式、熱風加熱式、熱水加熱式等；其他干燥方法有高頻干燥、間歇真空干燥、高頻真空干燥等，常規干燥法以濕空氣為介質，蒸汽加熱和熱水加熱式干燥窯裝材容積從幾個立方到200立方之間不等，熱風加熱式裝材容積一般小于30立方；高頻和真空干燥裝材容積均很小，**的不超過20立方，設備價格高。企業可以根據自身特點和資金情況合理選擇不同類型的設備。
設備類型不同其特點也就不同，其操作工藝也不同，蒸汽和熱水干燥操作易控質量，干燥成本低，適用范圍廣泛，熱風干燥則次之。高頻真空設備干燥質量好，速度快。紅木家具生產企業多數適合選擇單窯裝材容積不超過20m3的干燥窯型。選擇專業的干燥設備要結合干燥方式，如企業有工業鍋爐供氣，**蒸汽加熱式干燥窯，次之選擇熱水加熱式干燥窯，企業資金少，產量低可選爐氣加熱式干燥窯，企業資金實力雄厚，產品率高的企業可選擇高頻真空式干燥設備。
3、選擇合理的干燥工藝基準：常規和間歇真空干燥設備有的是以濕空氣為加熱介質，高頻干燥設備是以電磁波為加熱介質。要了解每種設備的特點制定合理的干燥生產工藝基準，才是保證產品質量的第二步。干燥工藝基準的制定要結合具體樹種、厚度規格、設備類型等。還要反復研究結合本企業的實際情況。這些干燥設備并不是買回來簡簡單單地一安裝就可以達到理想效果的。干燥效果是建立在實踐基礎上的而不是紙上談兵。
四、紅木常規干燥工藝的實施
紅木常規干燥工藝包括設備檢查、制定干燥基準、工藝操作和質量檢測等階段。
1、設備檢查就是在干燥窯裝材之前檢查設備的運轉狀況是否正常，窯體、門的密封性能、閥門和儀表等，及時更換測量溫濕度的易耗材料。
2、制定科學的干燥基準：干燥過程就是蒸發木材內水分的過程，由于木材在不同的含水率階段表現的材性（如開裂、變形和應力狀況）不同，因此要科學、合理地控制各個含水率階段的水分蒸發的強度，在保證干燥質量的前提下，盡快提高木材干燥速度。實際上基準就是控制窯內濕空氣溫濕度變化的程序表。干燥基準的類型很多，常用的基準是含水率基準，制定含水率基準的方法也很多。以下是作者根據實踐制定并發表過的干燥基準，供大家參考。
表 紅木常規窯干干燥基準
3、制定嚴格的常規干燥操作工藝規程：干燥工藝包括木材的堆垛、干燥基準的實施，調濕處理等。雖然很多資料中有介紹，但大部分管理人員和操作人員認為木材干燥就是把木材中的水分降到所需要的含水率就行了，其實這只是淺顯的認識，干燥的真正意圖還包括解決木材的應力問題，也就是說包括減少木材彎曲變形、開裂等質量問題。要保證干燥木材的質量，除了要求操作人員有正確的態度和責任心，還要制定嚴格的操作規程，減少操作過程中的盲目性和隨意性，對干燥過程中出現的問題也要有具體的解決措施，只有這樣才能保證干燥木材的質量。
木材的堆垛要按照樹種和厚度來堆放，其規程要求同樹種同厚度的木材堆放在一起，有時候同一批材料比較少，窯內空間堆放不滿，可將干燥材性相近的木材堆放在一起，如條紋烏木和烏木。有時候這種情況窯內空間還堆放不滿，可將薄板堆放在距加熱器近的區域，厚板堆放在距加熱器遠的區域。窯內要有足夠的氣流通道，材堆內每層木材之間要放一定厚度的隔條，上下層隔條要平行并在同一垂直線上，保證材堆內部氣流通暢。只有窯內所有區域氣流暢通，才能保證木材受熱均勻，才能保證干燥質量。堆垛過程中要在材堆內準確放入木材含水率檢測探頭，測量探頭要安放在潮濕的木板上。如果有兩種以上厚度的木材，薄板上也要放置探頭。
干燥基準的實施過程包括木材預熱階段、干燥階段、中間處理、平衡處理和終了高濕處理等。其規程要求：
（1）根據不同樹種和厚度確定預熱溫度，一般預熱起始溫度不超過45℃，多數低于40℃，預熱時一定要讓木材熱透才能進入干燥階段，必要時可以噴蒸汽；
（2）干燥階段：根據工藝基準要求操作，保溫階段要防止溫度波動，基準階段調整時也要防止升溫過快；
（3）中間處理：中間處理就是向窯內噴蒸汽，調節窯內空氣的濕度。干燥過程中要觀察和記錄木材水分變化的速度，操作人員應進入窯內觀察木材表面是否發生開裂和變形情況，如過發生一定要進行記錄并做好標志，根據木材水分下降和木材表面發生的變化情況及時向窯內噴入蒸汽，噴蒸汽要保證時間，但也不能過長，一般為一厘米板厚2.0h，中間處理溫度和該基準階段要求的一致，相對濕度比該階段平衡含水率高5～8%的相對濕度，中間處理的次數可根據需要及時進行；
（4）平衡處理：就是消除窯內不同材堆之間含水率的差異，保證出窯時所有木材含水率都達到要求。干燥到后期就能發現多數探頭含水率高，少數已經達到了要求，為了讓窯內木材都能合格出窯，必須進行平衡處理，平衡處理溫度與最終基準要求一致，相對濕度要求比終含水率低2%的平衡含水率的相對濕度，時間是直至各探頭終含水率均勻為止；
（5）終了高濕處理：就是消除木材厚度上內外不均勻。高濕處理溫度等于基準最后階段溫度，相對濕度比終含水率高4%的平衡含水率的相對濕度。
（6）冷卻出窯：干燥后期的溫度較高，為防止熱的木材出窯時會產生爆裂，必須將木材冷卻后才能出窯。
五、提高紅木干燥質量的措施
隨著中國傳統紅木家具產業的發展，優質紅木木材資源日益減少，要實現產業的可持續發展，在干燥工藝環節上應該采取措施，提高干燥質量，以提高木材利用率。
1．針對紅木內含物多，采用水煮再干燥技術來提高.干燥質量。紅木木材內有很多水溶性內含物阻礙了干燥過程中木材內水分的移動，增加了干燥難度，不僅延長了干燥時間還影響了干燥質量。水煮后可以將水溶性內含物減少，增加了木材內水分移動的通道，提高水分移動的速度，使干燥變得相對容易一些，從而能達到提高干燥質量的目的。
2．加強紅木氣干加常規干燥工藝和技術的研究，不僅能達到低碳生產的要求，同時也能提高常規干燥質量。
3．大型的紅木加工企業要積極主動和高校、科研單位聯合，進行操作人員和管理人員的技術培養，制定一些針對企業實際情況的干燥工藝技術以提高干燥質量。
4．在原料進口集散地構建木材干燥中心，對板方材集中干燥，小型企業可以省略干燥生產工序直接購買干板材，對已形成規模優勢的紅木地區，也可以采取同樣的方法。批量集中干燥也可提高干燥質量。
5．對彎曲零件材和大斷面尺寸材，應按樣板加工成毛坯后蒸煮，再進行零件材干燥，薄板材堆墊條間距300mm，堆好后要用包裝軋帶捆扎?？梢蕴岣吒稍镔|量。
6．統籌兼顧協調發展。紅木企業現代干燥車間的建立和改造，要注意室型大小的搭配，常規干燥和特種干燥的結合，以適應規格材尺寸繁多的行業特點。
六、總結
紅木內含物多，木材中的水分通道不暢，水分移動非常緩慢，是難干的闊葉材，生產規模小，木材尺寸規格多，不能分類干燥，增加了干燥難度。斷面尺寸大的零件，紅木的表層與稍下部的內層含水率相差很大，含水率應力大，薄板因徑弦向差異大，附加應力大，都易產生干燥缺陷。所以紅木難干燥的因素是多方面的。
總之，企業對紅木干燥生產要有科學的態度和認識，只有合理選擇干燥方法、設備和裝材容積的配置，制定科學的干燥工藝才是保證紅木干燥質量的關鍵。
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