木材真空干燥特点及国内研究现状

    真空干燥属于木材特种枯燥范畴，单板烘干机是将木材置于低于大气压力的密闭容器环境中进行枯燥的一种技能，始于20世纪70年代的欧洲木材工业，因其在枯燥质量和枯燥效率等方面具有较大优势，契合枯燥技能开展要求，从而在世界各地得到广泛使用。该项技能在20世纪80年代初期引人我国并得到推广使用，但不论是研讨范畴还是出产使用范畴，总体开展比较缓慢。进人21世纪，跟着木材工业的进一步开展，木材价格不断攀升，市场对木制品质量要求的逐步提高及速生材改性处理材等非传统木质材料枯燥问题的呈现，使传统枯燥技能在实际出产中存在的缺乏显现出来，这时真空枯燥技能开端得到相关企业和科研人员的重视。真空枯燥设备制作企业的数量、规划及设备制作水平等相关范畴也得到迅速开展，但对真空枯燥基准、枯燥机理等方面的研讨还是很少。单板烘干机根据加热方法不同，可将真空枯燥技能分为对流加热（间歇枯燥）、传导加热（接连枯燥）和高频电解质加热三种，其间前两种加热办法的真空枯燥被认为是传统枯燥办法。由于高频电解质加热还存在一定的技能问题，选用这一加热方法的真空枯燥机在实际使用中相对较少，出产企业仍大都选用前两种真空枯燥办法来枯燥木材。为此，本文以传统真空枯燥办法为研讨对象，对其枯燥特色、国内研讨现状等进行分析，为推动真空枯燥技能的理论研讨、促进现代木材枯燥工业开展供给依据和辅导。 

    木材真空枯燥的原理在影响木材内部水分移动的很多要素中，周围空气的压力是决定性的要素。若空气的温度和湿度保持不变，则木材水分移动的速度随空气压力的减小而急剧变大。这是由于在真空条件下水的沸点下降，木材内部水分可在较低温度下到达沸点汽化，从而使木材外表水分蒸腾速度加速，木材外表和内部的含水率梯度变大。木材外表水分剧烈蒸腾的同时会吸收大量的汽化热，在惯例枯燥中这部分汽化热会从介质中得到弥补，但在真空条件下却无从弥补，因而会引起木材外表的降温，使得木材外表与内部的温度梯度加大。另外，真空条件下，木材表里大毛细管体系的水蒸气压力梯度也变大。这些要素都加速了木材内部的水分向外表移动。 　　2木材真空枯燥的特色与木材的惯例枯燥技能比较，真空枯燥技能在我国使用的时刻短、范围小，直到近年来该项技能才被一些企业使用，并得到快速开展。选用真空枯燥技能枯燥木材具有如下优势。 　　2.1大幅缩短枯燥周期枯燥是木材整个加工进程中耗时较长的环节之一，尤其是厚板和难干材，其枯燥周期可到达一个月乃至更长的时刻。如能大幅缩短枯燥周期，对企业经济效益、产出规划、抗风险才能等都具有重要意义。真空枯燥技能的呈现适应了企业的这一需求，据统计，木材真空枯燥周期仅为惯例枯燥的1/51/3，是难干材的1/101/5，木材枯燥周期大幅缩短。这与真空枯燥中影响木材水分移动的要素有关，在影响木材内部水分移动的各要素（如枯燥温度、湿度和周围空气压力）中，周围空气压力是决定性的要素，跟着周围空气压力减小木材内部水分移动速率会急剧变大，肯定压力60mmHg柱时木材内部水分移动速度大约是压力为760mmHg柱时的5倍。

  　2.2下降能耗和污染在传统的木材枯燥中，枯燥热效率遍及偏低，一般仅在30%40%之间，且枯燥进程造成的污染为林产工业职业污染的一个重要污染源。研讨标明，与惯例枯燥窑比较，真空枯燥的归纳能耗可下降50%，污染气体排放也有显着减少。因而这一枯燥技能的广泛使用将会推动林产工业职业的节能减排作业，契合我国“十二五”规划提出的大力开展节能环保工业的要求。真空枯燥在节能环保上的奉献主要取决于枯燥周期的大幅缩短和枯燥加热温度的显着下降，从节能减排来看，真空枯燥技能具有更广阔的开展空间。 单板烘干机显着改进木材枯燥质量惯例枯燥条件下，板材因处于材堆中的方位不同以及枯燥窑内各方位环境条件的差异使得锯材枯燥后易呈现翘曲变形、霉变、终含水率不均匀和外表硬化等缺陷。真空枯燥则可显着提高木材枯燥合格率，确保木材枯燥质量，特别合适贵重木材、改性处理材等难干木材的枯燥。这与真空枯燥均匀的枯燥环境和低压、低温、快速的枯燥方法有关。在真空枯燥环境中，木材周围气压仅为大气压的5%15%，确保了材堆各方位都处在均等的枯燥环境中，使得木材之间含水率差异较小。低压、低温、快速的枯燥方法使得木材内部和外表之间压力差较大，在压力梯度效果下，水分会很快移向外表，弥补木材外表蒸腾掉的水分，锯材各方位含水率相对均匀，不会呈现外表硬化现象。从而使得真空枯燥木材质量好，合格率高。 　　

   2.4减缓木材枯燥变色自木材枯燥职业鼓起以来，就面临木材枯燥变色这一问题。尤其是不利于木材材色美观的枯燥变色会使木材质量下降，使产品经济价值受到影响。真空枯燥则能够很好地处理木材变色的问题，乃至能够保持木材的天然色泽。这与真空枯燥的低温、快速、低压特色密切相关。大量研讨标明，枯燥温度、枯燥时刻均为影响木材变色的重要要素，在热效果下一些木材物质还会与空气中氧气发生氧化变色反响。在真空枯燥中枯燥温度较低，相当于惯例枯燥的低温枯燥，枯燥周期仅为惯例枯燥的10%~20%，且低压条件下枯燥介质中的氧气少。真空枯燥的这些特色大大地按捺了木材变色，使处理木材枯燥变色问题成为可能。