双柱豆、红克尼樟木材性质及干燥工艺

李大纲教授

    近年来，随着人民生活水平的不断提高，对居室环境和室内装饰也有了较高要求，同时大量木材进入中国木材市场。但由于广大消费者和一些生产经营者对所用或所生产木材的性质不了解，尤其是对干燥工艺不了解，许多具有很好品质的木材由于误操作，产生变形、开裂、翘曲等产品质量问题，造成损失。为此本文将对苏里南产的双柱豆和红克尼樟木材有关性质和干燥工艺进行介绍供有关人员参考。
1 木材性质
1.1 双柱豆（双柱苏木）Dicorynia guianensis
    地方名：巴斯拉洛库斯Basralokus，豆科（Leguminosae）苏木亚科（Caesalpinoideae）双柱苏木属（Dicorynia）木材
    大乔木，直径0.8-0.9m，有时达1.5m。主干圆满通直，高达16-20m。
    木材散孔材。心边材区分明显，心材材色在生材为红色，接触大气后心才逐渐由黄褐色变为红褐色或褐色带紫。生长轮不明显，具带状条纹。弦面有类似胡桃木的花纹。
    木材具光泽，无特殊气味，纹理通常直或略交错，结构中至略粗，均匀，木材重量中至重，气干密度0.79g/cm3，干缩率大，径向干缩率5.1%，弦向干缩率9.1%。强度高，顺纹抗压强度73MPa，抗弯强度178MPa，抗弯弹性模量1343 MPa。
    木材略困难，气干后使用稳定，有"南美柚木"之称。木材很耐腐，天然耐久性强。某些用途可代替柚木。由于木材组织中含有细小的硅粒，木材锯解困难，易使切削刀刃变钝，锯时推荐使用合金钢的锯片。精加工表面平滑，胶粘性能中等，钉钉困难，握钉力高。
    用于室内装饰，家具，地板，楼梯扶手，房屋建筑等，为目前市场热销的地板材。
1.2 红尼克樟Nectandra rubra
    地方名：瓦纳Wana，樟科（Lauraceae）尼克樟属（Nectandra）木材
    大乔木，直径0.6-1.2m树干直，圆柱状。
    木材散孔材。心材粉红色，因纹理交错径面常具带状条纹，与边材区别明显。
    木材具金色光泽，结构细，均匀，木材重量中，气干密度0.64-0.72g/cm3，干缩率大，径向干缩率3.7%，弦向干缩率7.6%。强度中，顺纹抗压强度40 MPa，抗弯强度72MPa，抗弯弹性模量1255 MPa。
    木材气干速度中等，略有开裂和翘曲；窑干用软基准性能良好。木材耐腐。木材加工容易，胶粘、钉钉亦佳。用于室内装饰，家具，地板，楼梯扶手，房屋建筑等。
2 干燥基准：
    以板厚2.54cm的地板材料为例。
3 干燥工艺
3.1 材堆的堆置
    （1） 材堆中应堆放同一厚度的木材。
    （2）若板材长短不齐，长板应堆放在材堆两侧，短板放在中间。
    （3）两层板材之间要放置隔条，隔条断面尺寸25×25mm，其长度等于材堆宽度，上下层隔条位置要对齐，材堆两堆的隔条应与板材端头平齐。
    （4）材堆顶部对准隔条位置应放置重物以防板材翘曲，或顶部堆放以次质的板材。
3.2 干燥过程中的调湿处理：
    （1）预热处理：木材干燥之前须进行预热，使木材热透，以利于干燥。
    条件：干球温度比基准阶段高5℃，干湿球温度差为2℃。
    维持时间：按木材厚度估计，每厘米厚1.5小时。
    （2）中间处理：木材干燥过程中当干燥应力发展到一定程度时，为避免发生开裂，应进行中间处理，以消除干燥应力和表面硬化。
    条件：干球温度为当阶段的干球温度，或略高1-2℃，干湿球温度差为2-3℃。
    维持时间：按木材厚度估计，每厘米厚1.5小时。
    处理的时机和次数根据应力检验结果而定。一般情况，当含水率减少到1/3时，表层张应力可达到大值，可在这时进行处理。当含水率降到25%时，表面硬化较严重，为避免后期发生内裂，这时也应进行处理。


    （3）平衡处理：当检验板含水率达到要求的终含水率后，为提高干燥均匀性和缩小沿厚度的含水率偏差，须进行平衡处理。
    条件：干球温度为后阶段的干球温度，干湿球温度差由比终含水率低2%的平衡含水率决定。
    维持时间：大约每厘米厚2-6小时。
    （4）终了处理：终了处理的目的是消除残余应力。
    条件：干球温度为后阶段的干球温度，干湿球温度差为2-3℃。
    维持时间：每厘米厚1.5-2小时。
3.3 窑干操作
    （1）干燥窑的启动
    ①关闭进、排气囱。
    ②启动风机，对有多台风机的可逆循环干燥窑，应逐台启动风机正转，不能数台风机同时启动，以免启动电流（是正常工作电流的4～6倍）叠加使电路过载。当窑内干球温度升到40～50℃时，须保温0.5h，使窑内壁和木材表面预热，并适当喷蒸，使干、湿球温度同时上升到预热处理要求的介质状态。处理结束后进入干燥阶段时，须打开进、排气囱。然后按工艺要求进行操作。
    （2）窑干操作及其注意事项
    ①通过关闭进排气囱或打开喷蒸管来提高湿度（降低干湿球温度差），降低温度也可提高湿度。反之，停喷蒸，开进排气或升温，则湿度降低。
    ②基准的控制精度为：干球温度不超过±2℃，干湿球温度差不超过±1℃。干燥阶段，加热时不喷蒸，喷蒸时不加热，喷蒸时进排气囱关闭，进排气囱开着时不喷蒸。
    ③应尽量减少喷蒸，充分利用木材中蒸发的水分来提高窑内相对湿度。当干湿球温度差大于基准设定值1℃时，就应关闭进排气囱，大于2℃时再进行喷蒸，若大于3℃，用紧急降温的办法来提高相对湿度（降低干湿球温度差）。
    ④如果干、湿球温度一时难以达到基准要求的数值，应首先控制干球温度不超过基准要求的误差范围，然后再调节干湿球温度差在要求的范围内。
    ⑤注意每4小时改变一次风向，先"总停"3分钟以上让风机停定后，再逐台反向启动风机。风机改变风向后，温、湿度采样应跟着改变，即始终以材堆进风侧的温、湿度作为执行干燥基准的依据。若窑内只装一对温湿度计，应注意改变风向后引起的温、湿度读数的变化，在执行基准时注意修正。因为气流穿过材堆后，干球温度一般会降低2～8℃，干湿球温度差会降低1～4℃，与材堆宽度、含水率高低和气流速度的大小有关。
    ⑥如遇中途停电或因故停机，应立即停止加热或喷蒸，并关闭进排气囱，防止木材损伤降等。
    ⑦采用干湿球温度计的干燥窑，应注意保持湿球温度计水杯的水位，定时加水。
    ⑧根据记录情况注意及时改变基准阶段和实施调湿处理。应注意经常检测各含水率测量点的读数，如出现异常读数（因电极探针与木材接触不良造成个别读数远低于其他测量点的读数），应立即将其取消，待以后检测如恢复正常时再重新输入。
    （3）窑干结束
    当被干木料的含水率达到要求的终含水率，并已经过终了处理后，首先停止加热与喷蒸，然后全开进排气囱，进入冷却降温阶段。待窑温降到不高于环境温度30℃时再停止风机。这时全过程才告结束，即可出窑。