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家具生产中的木材干燥问题

发布日期:2012-03-04 18:10 作者:admin 点击:

   众所周知,木材干燥是实木家具生产的一个重要环节,它直接决定和影响着家具产品的质量。家具生产中的木材干燥问题主要集中在实本类家具这一产品门类中。这一问题包括:干材的供应、温材的干燥、干燥质量和成本、生产过程中的含水率的控制等等。

1 干材的供应

我国目前的木材供应主要仍是原木方式,虽然已有一部分板材供应,但远未成为一种主要供应方式,特别在经济尚不够发达的省份和地区。我国应尽快地转变木材的供应方式,要尽快地实现“集中制材、集中干燥、干材供应”,这种干板材的生产方式和供应方式有许多优点,而主要的优点是,它为实现木材加工和家具生产的社会化、专业化分工提供了一个材料的供应基础。实木家具生产厂希望有生产中常用树种的各种规格的干板材供应,而且有良好的供货方式,能保证所需材料及时、稳定的供应。

2 湿材的干燥

我国的实木家具厂大都有各种形式的木材干燥设备,来保证本厂的干板材所需。由于我国的家具业发展极不平衡,先进的工厂和较落后的工厂其干燥设备水平相去甚远;更为严重的问题是,由于这些工厂的技术水平的差距,对干燥工艺技术的掌握和运用更有天壤之别。因此,在我国家具业,木材干燥是一个十分突出的技术“瓶颈”。

要解决好这一问题,首先要从根本上解决木材的供应问题,这在上文中已有所提及。对中、小型家具企业来说,用不着“小而全”,对干材的需要,完全可从市场上去解决,不必专设干燥车间;对大型企业,由于产品门类多,还有综合利用的考虑,材料的需求也比较复杂,有必要专设干燥车间。这样合理选用木材干燥设备和科学运用木材干燥工艺技术就显得十分重要。现在国内许多大型的实木家具厂,选购干燥设备时“求洋”的倾向十分突出,而对引进的国外先进干燥设备又知之甚少,未能充分发挥设备的作用;另一方面,对木材干燥工艺未能很好掌握,或是干燥周期过长,或是干燥不当,木材降等的损失十分惊人。中、小企业在这一方面的问题就更为严重。

3 干燥质量和成本

干燥质量和成本应当是选择干燥方法的主要标准,这是因为家具厂所用的木材多数为价格比较高的阔叶材,材料的降等对工厂的经济损失很大。干燥降等是由干燥过程中不良的操作和干燥设备差所造成的。大多数干燥缺陷都与干燥速度紧密相关。干燥太快主要是因干燥温度太高、湿度太低或者风速太大所引起的。对于珍贵树种和难干易裂树种,干燥前木材经过简单的刨切,消除锯切时留下的微小的缝隙,有很好的防裂效果。这种微小的缝隙,也是造成干燥开裂的原因之一,包括干燥表裂和内裂;木材的内裂大约有98%是由表裂加深而导致的。美国的研究表明,对于赤栎(Red Oak)板材经过刨切,木材开裂的可能性减少18倍,干燥速度加快10%,窑干能力增加 10%,能量节省 10%,这些数据对其它难干的阔叶材也同样适用。木材的端部涂漆也有很好的防裂效果,木材干燥时若采用端部涂漆,对于Zm长的板材,可增加木材利用率8%左右。当然端部涂漆应在木材锯切后立即进行,越快越好。只有在锯切后l~3d内涂布,才会取得 这样的效果;3d以后,则只能收到一半的效果。

干燥成本取决于很多因素,与设备和工艺有很大关系,同时和干燥的管理也密切相关,这里不�一赘述。值得注意的是,干燥降等对干燥成本的影响不可低估,特别对家具厂而言,由于所用的木材多为优质阔叶材,材价昂贵,干燥降等对干燥成本的影响更大。目前国内的干燥成本(不计干燥降等的损失)约100~200元/立方米不等,但家具厂所干燥的木材价格总在1000元/立方米以上,如红榉更高达 800元/立方米,如因降等损失木材10%。其金额应在100元/立方米以上,甚至高达每立方米数百元,远高于干燥成本。因此在家具工厂的木材干燥问题上,更应强调干燥质量,不能以牺牲干燥质量的代价来降低干燥成本。今后在干燥成本的计算上,是否可以把干燥降等也计入其中,以提高经济核算的合理性。

4 生产过程中的含水率控制

我国的出口家具中,实本类家具占很大比例,国外订单中客户对这种产品的含水率要求很高,通常对抛光实木类产品要求板面的含水率不大于8%,对非抛光实木家具类产品要求板面的含水率不大于 10%,这比国标中要求的不超过当地平衡含水率(15%左右)明显加大了难度。从木制品的品质要求来看,如果含水率超过10%,产品一旦到了高温低湿的环境中,就会出现板面翘曲、变形、开裂的现象,从而影响产品品质,导致客户拒收、索赔。在干燥窑内使木材达到以上要求,并不困难;而在家具生产过程中要保证木材在低含水率范围内,则需要采取相应的措施。

我国地域辽阔,年平均平衡含水率在15%左右,如以青岛、上海、广州三地为例:

青岛、上海、广州三地的平衡含水率的变化范围

地区

含水率大值%

含水率小值%

含水率平均值%

青岛

20.0

12.8

14.4

上海

17.6

12.4

15.1

广州

17.9

14.7

16.0

 

三地区平衡含水率的小值为 12.4%,而高值则远高于10%,因此,木制品在此环境下进行生产都存在着除湿问题。

平衡含水率的大小取决于温度的高低和湿度的大小,即使在同一地区,在一昼夜内,温度和湿度也变化较大,因此平衡含水率也相差较大。在江苏某地的实测表明,六月份该地区在一昼夜内的平衡含水率,其小值为7.l%,大值为24.2%,相差17.1%,平均值为16.5%;平衡含水率小于10%的时间区域为11:30 ~16:30,共5h;平衡含水率处于10%~14%的时间,共 3.5h;平衡含水率处于 14%~24.2%的时间,共15.5h;全天有19个小时面临除湿问题。一昼夜内,以中午至下午(11:30~16:30)为理想的含水率环境时间;夜间平衡含水率较高,木制品极易吸湿,含水率控制显得尤为重要。

在生产过程中,有无含水率控制,产品的终含水率有较大差异,一般在3昼夜后出现明显差别,而环孔材、软材的吸湿尤为明显,如投料含水率为6%的水曲柳和橡胶木,经7昼夜,其终含水率分别上升为15.2%和15%。

在生产过程中,控制木材含水率的方法主要有:

4.1 控制木材干燥后的初含水率

一般,对抛光类实木家具用料的初含水率控制在6%内为宜,对非抛光类实木家具用料的初含水率控制在8%以内为宜;木材干燥后不可立即投人生产,应贮存在干料库内2~3d,干料库内温度控制在35~40℃,相对湿度控制在 40%~50%为宜。这样,木材可在干料库内消除干燥应力,平缓含水率梯度。

4.2 尽量缩短生产周期

生产周期的长短直接影响木制品的含水率的高低,因此要合理组织生产,使各零部件的含水率同时均衡到位。目前,在台湾许多企业,生产周期一般控制在2~3d,而大陆大部分企业,生产周期一般在10~15d,这是我们急需改进的。

4.3 创造低含水率环境,让木制品在不加工时存放在低含水率环境中

木制品在自然环境中,显然要吸湿。因而有必要建立低含水率环境,使该环境中的含水率控制在8%以下。创造这种环境有以下方法:

(1)造除湿房,配备除湿机控制室内空气的平衡含水率;

(2)在干材仓库内,利用木材干燥原理,配备风机及散热片控制室内空气的平衡含水率;

(3)分清主次,不同要求的产品采用不同的除湿方法,如对要求严格的抛光类家具零部件,采用除湿房;而对牙板等次要零部件,可仅用塑料布或帆布等覆盖;

(4)严格控制油漆前的白坯含水率,对抛光类家具零部件的白坯含水率应控制在8%以内;而对非抛光类家具零部件的白坯含水率应控制在 10%以内,方可上油漆。对含水率已失控的零部件应坚决采取补救措施,进行干燥或表面除湿处理房必使含水率达到要求;

(5)完善工艺,防止含水率升高,如加强木制品白

坯的封闭、加强非油漆面的封闭、控制包装纸箱的含水率(包装纸箱的含水率一般在14%~18%,一般应除湿处理至 10%左右为宜)。

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