第四章常规木材干燥工艺
常规木材干燥工艺是常规木材干燥室进行木材干燥生产的一个典型的生产工艺，很具有普遍性。常规木材干燥工艺主要包括木材干燥基准、木材干燥过程中的热湿处理条件和木材干燥基准的使用。木材干燥基准是常规木材干燥工艺的核心容，有的把它称为木材干燥生产的“秘方”。为此，学习和掌握木材干燥基准的有关知识，在木材干燥生产中合理、灵活地运用木材干燥基准，对干燥室的操作者能够合理地使用干燥设备，保证木材干燥生产的正常进行，提高木材干燥质量是很重要的。
第一节木材干燥基准
木材干燥基准一般简称为干燥基准，同义词叫干燥程序。它是干燥过程各含水率或时间阶段所采用的干燥介质温度（木心温度）和相对湿度的规定程序。
影响木材干燥的外部因子有干燥介质的温度、湿度，通过木材表面的气流循环速度和介质的压力；部因子主要是树种、被干木材的厚度和初始含水率等。我们知道，常规木材干燥室干燥介质的压力是处于常压状态；气流循环速度一般为恒速，若是变速，也是木材含水率降到30%以下时才适当降低风速，与其它因子无关，即气流循环速度可认为是基本不变的因子。同一批被干木材，其树种和厚度必须相同。所以，常规木材干燥室的木材干燥过程基本上就是控制干燥室干燥介质的温度和湿度与木材实际含水率之间的相互关系。为此，木材干燥基准就是规定对应于被干木材各不同含水率阶段的介质状态参数，即温度和湿度的常规干燥过程的操作程序表。由于干燥室的干燥介质的相对湿度通常是用干湿球温度计测量的，因此常见的干燥基准主要规定对应于各含
水率阶段的干燥介质的干球温度和湿球温度，或干球温度和干湿球温度差。有些比较完善的干燥基准还列出对应的相对湿度及平衡含水率的具体数值，以便于分析比较，也便于在其它场合应用。例如，有的干燥室，尤其是进口的干燥室，用平衡含水率传感器代替湿球温度计，直接测定干燥介质的平衡含水率；也有的低温干燥室等直接用湿度传感器测定介质的相对湿度。
一、木材干燥基准的种类
1、含水率干燥基准
树种或被干木材的厚度不同，干燥的难易程度差别很大；被干木材的用途和干燥质量要求与干燥工艺也有一定的关系，即干燥工艺必须满足树种、被干木材的规格和用途以及其他条件。因此，木材干燥基准通常组成系列，一般干燥条件都是由剧烈逐渐到温和而依次编号排列，并附有根据树种、被干木材的厚度和干燥质量要求选择基准号的推荐表。
这种按含水率划分阶段的木材干燥基准，称为含水率干燥基准，是在木材干燥生产中应用最普遍的常规木材干燥基准，使用时必须要测量和知道木材干燥过程的实际含水率变化情况。
2、时间干燥基准
按照时间来划分干燥阶段的干燥基准称为时间干燥基准。把整个干燥过程所需要的时间分为2—4个阶段，并按每一时间阶段规定相应的干燥介质温度和湿度。每一时间阶段的干燥时间有的是按占整个干燥时间的百分率时间系数来确定或控制的，有的是确定和表明具体的时间，如8h、12h、24h等。采用前一种方法，必须要知道不同被干木材的树种和厚度在不同的初含水率情况下所需要的干燥时间(h)定额。
时间干燥基准是在含水率干燥基准的基础上总结出来的，属
于经验性干燥基准。在木材干燥生产中操作者对于某种特定的干燥设备，采用含水率干燥基准在很长的一个时期或长年累月地干燥同一树种同一规格厚度的木（锯）材，并已取得丰富的实践经验，操作者对被干木材各个含水率阶段分别干燥多少时间已心中有数，只要干燥设备性能稳定、控制条件可靠，只根据干燥时间来掌握，不需要测定木材在干燥过程中的实际含水率变化数据，同样可以得到比较满意的干燥结果。此时，所采用的含水率干燥基准很自然地就演变成了时间干燥基准。
在采用时间干燥基准时，干燥室不需要事先从被干木材中选择和放置含水率检验板，在干燥过程中不用测量被干木材的实际含水率变化。这样做虽然可以简化操作过程，但由于没有干燥过程的信息反馈，干燥设备的操作者往往会出现操作上的盲目性。例如，当蒸汽管路的蒸汽压力不稳定，或干燥室干燥介质的温、湿度控制不正常时，操作者对干燥过程又心中无数，盲目执行时间干燥基准可能会使干燥工艺不合理，或因干燥条件偏软使被干木材的最终含水率达不到要求，或因干燥条件偏硬而使木材的含水率下降，影响了木材干燥质量等。
但是，对于一些产品比较单一、被干木材的树种和规格厚度长期不变化的企业，采用时间干燥基准进行木材干燥生产也是比较普遍的。只要操作者熟悉木材干燥生产技术，生产经验丰富，干燥室的性能比较稳定，而且是干燥易干树种的木材的薄板材，或对干燥质量和产品质量要求不太高时，采用时间干燥基准是可行的。
对于新的企业，产品质量要求比较高的，操作者是刚从事木材干燥生产的人员等，一定要采用含水率干燥基准干燥木材。
3、干燥梯度基准
具有自动检测计算机控制的常规木材干燥室，尤其是国外进口的多采用干燥梯度基准。所谓干燥梯度，是指木材的平均含水率与干燥介质平衡含水率之比。这是木材干燥学上特殊的梯度定义，并非严格意义上的梯度定义。引入这个定义主要是利于木材干燥过程中自动控制参数的确定和便于实现对干燥介质的自动控制，以达到对木材干燥过程的自动控制，其实就是以利于计算机控制系统软件的编制和控制程序的实现。干燥梯度可以直观地反映木材干燥速度的快慢。
在常规室干过程中，被干木材含水率的变化和干燥介质的平衡含水率变化都可用电测仪表法进行动态测量，可随时通过计算机求得干燥梯度，并可通过控制干燥介质的温湿度，使干燥梯度维持在一定的围。因此，只要根据被干木材干燥的难易程度设定合适的干燥梯度，就可按这个原理控制干燥过程。
正规的干燥设备制造者，根据各自的设备特点，都能提供相应的干燥基准和具体的操作说明，但其方法，小异。有些自动控制装置并没有将固定的干燥基准储存在微机中，而几乎完全是由设定的参数执行全过程自动控制，即根据基准表推荐的干燥梯度围、树种类别、干燥强度、初始温度、最终温度、调湿处理时间和木材最终含水率这7个参数来控制干燥过程。使用该方法应注意干燥室的含水率测量点不能少于3个。控制系统以各测点的含水率平均值作为执行干燥基准的依据。由于木材在干燥过程中的某一段时间表层会收缩，导致电极探针与木材接触不良而使含水率读数失真。操作者应经常检测各测点的实际含水率读数，如发现偏离太大的失真值，须立即将该点取消，待以后的检测发现读数又恢复正常了再重新输入（干燥后期，木材层开始收缩，表层受拉状态转变为受压状态，使探针与木材接触又恢复良好，读数
恢复正常）。
二、木材干燥基准表
木材干燥基准表是指导木材干燥生产的重要依据之一。木材干燥生产是木材加工生产中一个相对比较复杂的、关键的环节，国外对这一生产过程都很重视。为了便于木材干燥生产管理，保证木材干燥质量和干燥周期，我国和其他一些国家相继颁布了适合本国木材干燥生产和木制品加工质量要求的常规木材干燥工艺规程，即制定了木材干燥基准表，这对木材干燥生产具有实际意义。
1、有关国家行业木材干燥基准表另外提供，在本书中不做介绍。
2、国外木材干燥基准表
国外木材干燥基准目前有两种形式：一种是含水率干燥基准；一种是干燥梯度干燥基准。含水率干燥基准有俄罗斯（原联）国家标准的三阶段干燥基准和美国、加拿大等国家使用的多阶段含水率干燥基准；德国、意大利、新加坡等国使用干燥梯度干燥基准的比较多一些，但这也不是绝对的。由国外进口的干燥室看出，使用干燥梯度干燥基准的还是比较普遍的，美国和加拿大也有使用这种干燥基准的。
无论采用那种干燥基准，都应以被干木材树种的硬度来确定干燥基准。对于含水率干燥基准，每一组硬度的木材树种，可供参考选择的干燥基准相对多一些，比如美国所使用的含水率干燥基准，按硬材和软材划分，供它们各自可参考选用的含水率干燥基准就有120多个，围比较广。同时对处于软和硬中间性质的木材，可供参考选用的含水率干燥基准也有十几个。三阶段干燥基准选择树种的数量比较少，没有按木材树种的软硬度来区分。而
对于干燥梯度干燥基准，每一组硬度的木材树种，可供选择的干燥基准相对少一些。但根据木材树种的硬度不同，所划分的组别比较含水率干燥基准要多一些，一般都分成3—5个组。
三、木材干燥基准的选择方法
选择木材干燥基准的主要依据就是被干木材的树种、厚度、初含水率和用途。其中树种和厚度是是选择干燥基准的重要依据。初含水率和用途可以作为选择干燥基准和干燥过程中的参考数据。
例1有桦木锯材，厚度25mm，初含水率90%，要求最终含水率为10%。用国部颁标准的干燥基准。
选用国部多阶段干燥基准：根据已知条件，查木材干燥基准表，因锯材初始含水率大于80%，修改干燥基准的第1、2阶段的含水率，故确定的干燥基准：
例2有蒙古栎锯材，厚度27mm，初含水率50%，要求最终含水率为10%，用于制作家具。用国部颁标准选择其干燥基准。
国部颁多阶段干燥基准：根据已知条件，查国家木材干燥基准表，故确定的干燥基准为：
例3有水曲柳锯材，厚度23mm，干燥前的初含水率为18%，属于气干才，要求最终含水率为9%，用于制作地板。
用国部颁标准选择干燥基准。
选用国部颁多阶段干燥基准：根据已知条件，查国家木材干燥基准表，故确定的干燥基准为：