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速生材的干燥技术

    我国实木家具业主要以硬阔叶材为主要原料,长期以来以东北材为主,所用的树种有水曲柳、柞木、核桃楸、榆木、桦木等,近年来进口美国硬阔叶材如红、白栎木、鹅掌楸、槭木、美国枫香、樱桃木、胡桃木等,也从欧洲大量进口榉木,以敷国内材之不足。我国自去年禁伐天然林,东北材更趋紧缺;而大量进口则外汇耗用颇巨(1999年进口木材用去外汇80亿美元)。因此一方面需大量采用板式家具,以人造板为主要原料;另一方面,也可大量应用工业速生材来制作家具,以满足人们对实木家具的需求。工业速生材因其生长周期短,细胞壁较薄,年轮较宽,虽然干燥较易,但变形较大,因此其干燥技术往往成为利用它的瓶颈。改革开放以来,我国的木材干燥工业取得了巨大的发展,无论是干燥生产工艺和设备的研究开发水平,都有很大的提高;但是由于基础比较薄弱,总体水平还不能满足国民经济发展的需要。笔者在考察新西兰林业、木材加工业和家具业期间,特别注意考察了该国的木材干燥业,感到该国对工业速生材干燥技术的开发研究有许多值得我们借鉴之处。
  新西兰是一个用工业化培育方式大面积种植速生材的国家,它有170万公顷的幅射松人工林地,幅射松从植入树苗到成材,大约经过25年。新西兰每年幅射松的木材产出高达1700万立方米,价值50亿新元(相当于人民币200亿元);计划到2025年,幅射松种植面积达到350-400万公顷,木材产出则将达到5500-6000万立方米。新西兰非常重视幅射松木材的利用技术,它包括制材(含集成材的生产)、干燥、防腐及细木工、家具生产,还积极利用这种优质的人造板原料,大力发展中密度纤维板的生产。
  新西兰温德莎工程集团有限公司(Windsor Engineering Group, Ltd.)是一个干燥设备的专业制造公司,它位于新西兰的首都—惠灵顿市(Wellington)的郊区,笔者在新西兰考察期间访问了该公司。
  新西兰温德莎工程集团有限公司建于1975年,现有职员95人,公司总部和工厂均设在惠灵顿,同时在新西兰南岛的罗特鲁阿市(Rotorua)设有木材加工技术和销售部,在澳大利亚的阿尔伯里(Albury,Australia)设有项目工程及销售部。
  自1980年以来,该集团公司制造了200多只干燥窑,目前新西兰国内的75%的木材都是用这些干燥窑来进行干燥的。木材干燥设备是该公司的主产品,另外也制造吸尘和环保设备,广泛用于化工和食品加工业。在南非的克里斯特(Cresta, South Africa)的“新世纪制材厂”(The New Century Sawmill)和南美智利(Concepcion, South America)的康塞普西翁的索里希(Solecia)工厂里所装备的干燥窑是该公司的典型产品,南半球盛产松木,非常需要新西兰的新型木材干燥技术来促进它们的利用。
  该公司的干燥设备产品及技术服务有:
  成材干燥窑;
  干燥窑控制系统;
  吸尘和气力输送系统;
  噪音控制设备;
  木材技术咨询服务。
  温德莎工程集团有限公司已通过NZS/ISO9001认证,并有一批经验丰富的工程师和技术工人保证设备的安装精度和可靠性。
  它的木材干燥设备适合以下树种木材的干燥:
  工业速生材,如:
  幅射松 (Radiata Pine)
  Patula
  Elliottii
  火矩松 (Taeda,同Lobllolly-pine)
  Caribaea
  长叶松 (Southern Yellow Pines)
  Pinaster
  花旗松 (Douglas Fir)。
  南美杉属木材 (Araucaria, Hoop pine)。
  桉树属木材 (Eucalypts)。
  用于工业速生材的木材干燥窑有以下类型:
  预干或后处理木材干燥窑(Packdry Kilns),它有以下特点:
  适用于小型工厂用来预干或后处理结构用材;
  干燥温度一般为120-140℃;
  窑内设置蒸汽发生器,用于预蒸或中间处理、终了处理等;
  风机按装在侧下方,风机的电动机置于窑外,材堆的板面风速为4.5-7m/s;在中部装有挡风板,以使风速均匀分布。
  窑的容量一般为20-30m3 。
  快速常规干燥窑CTS型(Accelerated Conventional Temperature CTS Kilns),它有以下特点:
  适用于对表面要求较高、具较高价值的板材的干燥;
  单个材堆;
  材堆上方加压,一般为350kg/m2 ;
  最高干燥温度为80-110℃;
  对板材每1mm厚度的而言,平均干燥速度为1小时;
  材堆板面间的气流速度为6-7m/s;
  干燥中的各处理阶段的时间为4-6小时;
  窑的容量为30-120m3 。
  高温或超高温干燥窑HTK型 (High and Ultra Temperature HTK Kilns),它有以下特点:
  用于建筑或包装用材;
  单个材堆;
  材堆上方加压,一般为750-1000 kg/m2;
  最高干燥温度为120-200℃;
  对板材每1mm厚度的而言,平均干燥速度为9
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