木材在氣體介質(zhì)中的對流干燥過程——影響木材干燥速度的因素
影響木材干燥速度的因素
影響木材干燥速度的主要因素有介質(zhì)的溫度、濕度、氣流循環(huán)速度、木材含水率梯度、溫度梯度。
(1)介質(zhì)溫度
介質(zhì)溫度是決定木材干燥速度的主要外因。
當(dāng)木材被高溫空氣所包圍時，通過對流傳熱供應(yīng)提高木材及其內(nèi)部水分溫度和水分蒸發(fā)所需的熱量。
介質(zhì)溫度越高，木材及其內(nèi)部水分的溫度也越高，這就加快了水分子的熱運(yùn)動，提高了水分蒸發(fā)的速度和強(qiáng)度。
因此介質(zhì)溫度的升高可以加快木材干燥的速度，但溫度太高會造成木材強(qiáng)度和性能的降低。
(2)介質(zhì)濕度
當(dāng)溫度不變時，介質(zhì)濕度的降低會使木材的水分更容易向空氣中蒸發(fā)，干燥速度也就加快；反之，介質(zhì)濕度增加，干燥速度減慢，如果介質(zhì)濕度達(dá)100%，水分停止蒸發(fā)，干燥速度為零。
(3)氣流循環(huán)速度
干燥介質(zhì)氣流速度的大小，直接影響木材表面水分的蒸發(fā)，氣流速度過小會降低干燥速度，過大則會消耗能源過多。經(jīng)驗(yàn)表明：通過木材表面的氣流速度超過1m/s時，氣流呈紊流狀態(tài)，空氣對木材傳熱和從木材表面吸收水蒸汽的能力提高，但一般不超過3 m/s。
(4)含水率梯度
含水率梯度是木材內(nèi)部水分移動的驅(qū)動力。
木材內(nèi)的水分是含水率高的地方向含水率低的地方移動，含水率相差越多，即梯度越大，水分移動速度也越快，干燥速度也越快。
在干燥過程中，要形成一個內(nèi)高外低的含水率梯度，促使內(nèi)部水分向外移動，但是要注意不要造成過大的含水率梯度，不要在木材表面出現(xiàn)水分枯竭的硬化層，否則不僅水分不能繼續(xù)向外移動，還會造成干燥缺陷。
(5)溫度梯度
溫度梯度也是木材內(nèi)部水分移動的驅(qū)動力。
在正常干燥過程中，木材表面溫度高于內(nèi)部溫度，因溫度梯度是內(nèi)低外高，對水分向外移動是有阻礙的。為了造成外低內(nèi)高的溫度梯度，使之與內(nèi)高外低的含水率梯度相一致而共同推動木材內(nèi)部水分迅速向外移動。通常采用高溫介質(zhì)來處理木材，使木材在不蒸發(fā)水分的情況下熱透，提高木材內(nèi)部的溫度；然后降低介質(zhì)的溫度、濕度使木材表面溫度隨之降低，但這時木材內(nèi)部仍保持高溫，這就形成了內(nèi)高外低的溫度梯度，與內(nèi)高外低的含水率梯度相一致，加速木材內(nèi)部水分移動。
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