油松木材干燥特性的研究范文

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摘要:采用百度試驗法研究了油松木材干燥特性。結果表明:初期開裂等級為1級;截面變形等級為2級;瓦彎變形為1.4mm;平均體積干縮率為11.49%，差異干縮為1.14;干燥速度等級為1級。根據干燥特性相關數據，初步擬定了25～30mm厚油松木材干燥基準。

關鍵詞:油松木材;干燥特性;百度試驗法;干燥基準

油松為松科針葉常綠喬木，大枝平展或斜向上，老樹平頂;小枝粗壯，雄球花柱形。油松為喜光、深根性樹種，喜干冷氣候，在土層深厚、排水良好的酸性、中性或鈣質黃土上均能生長良好。油松結構較細密，材質較硬，耐久用。可作為建筑、電桿、礦柱、造船、器具、家具及木纖維工業等用材，為中國特有樹種，產于東北、中原、西北和西南等省區［1－2］。百度干燥試驗是把標準尺寸的干燥試件放置在干燥箱內，在溫度為100℃的恒溫條件下進行干燥并觀察試件初期開裂的情況，干燥結束后，鋸開試件觀察其內部的開裂和截面變形情況，用來確定木材干燥過程中所需的溫度和相對濕度［3］。根據試件在干燥過程中含水率的變化情況及所消耗的時間，預測在干燥室干燥情況下所需要的干燥時間。用標準試件所確定出的干燥基準就是被測樹種厚度為2.5cm板材的干燥基準。木材干燥特性是其被加工利用的基礎，國內對各種木材干燥特性研究較多［4－7］。但對于冀北油松木材干燥特性的研究則很少，為提高油松木材的使用價值，解決木材加工利用的瓶頸問題，本文采用百度干燥試驗法研究油松木材的干燥特性，并初步擬定干燥基準，旨在為油松木材加工利用提供參考。

1試驗材料與方法

1.1試驗材料油松:原木采集自河北承德隆化縣茅荊壩林場，試材運至實驗場所后鋸解為板材。油松濕材長120cm、寬18cm、厚25mm，弦向刨光材，紋理通直，表面無缺陷。加工成規格為200mm×100mm×20mm的弦切板。試件放入烘箱前需要測量其尺寸，精確到0.01mm。測得試件初含水率為110%左右，備用。

1.2試驗設備電熱恒溫鼓風干燥箱(型號DHG—9240A);電子天平(精度0.01g);電子游標卡尺(精度0.01mm);不銹鋼鋼尺(精度0.5mm);格力博無刷鏈鋸。

1.3試驗方案試驗采用100℃干燥試驗法，詳見文獻“木材干燥基準簡易確定法一百度試驗法”［8］。試驗結束時處理試驗數據并分析原因。參照文獻“百度干燥試驗中干燥缺陷及干燥速度分級標準”［9－10］對油松木材的缺陷分別定級，根據缺陷等級確定油松木材干燥的初期溫度、干濕球溫度差及后期溫度，綜合選出最低條件作為油松木材干燥基準的基本條件，進而擬定初步干燥基準。

2試驗結果與分析

2.1木材干燥缺陷油松木材的干燥缺陷見表1。由表1可知，油松木材干燥時發生了初期開裂，但僅出現少量端裂和短端表裂，未出現內部開裂，開裂等級為1級。木材干燥后截面變形的均值為0.88mm，等級為2級;油松木材扭曲變形的均值為1.0mm，等級為2級;油松木材瓦彎變形均值為1.4mm。在干燥后期，木材表層含水率變得很低，收縮值遠小于木材內部的收縮值，木材內外的干縮差異會使木材內部產生拉應力，當木材內部的拉應力超過木材的橫紋抗拉極限強度時，產生內部開裂。

2.2干縮特性了解木材的干縮性質和規律，可以掌握其干燥特性的動態變化，提高其制定干燥基準的有效性，對制定木材干燥工藝及合理加工利用均有重要的意義。100℃干燥條件下油松木材的干縮情況見2。由表2可知，油松木材平均徑向干縮率為5.45%;平均弦向干縮率為6.20%;平均體積干縮率為11.49%。木材差異干縮為1.14，小于1.5［11］，說明油松木材在干燥過程中產生翹曲和開裂的趨勢相對較小。

2.3干燥速度干燥速度是反映木材內部水分向外移動快慢的重要指標，也是反映木材干燥難易程度的一個重要指標，其與木材的構造密切相關。油松木材百度干燥試驗的干燥速度見表3，油松木材平均含水率變化曲線如圖1所示。2.4干燥基準的初步擬定初期開裂程度一般與干燥初期濕度關系最大，與初期溫度關系次之，與末期溫度和末期濕度關系較小。截面變形程度與干燥初期溫度和初期濕度關系較大，與末期濕度關系較小。內裂程度與干燥初期溫、濕度、末期溫度關系均較大，與末期濕度關系較小。

3結論

油松木材的初期開裂等級為1級，未發生內部開裂;截面變形等級為2級;扭曲變形等級為2級;瓦彎變形值為1.4mm。油松木材干燥速度等級為1級。油松木材的平均徑向干縮率為5.45%;平均弦向干縮率為6.20%;平均體積干縮率為11.49%，差異干縮為1.14，小于1.5，干燥過程中產生翹曲和開裂的趨勢相對較小。在油松木材干燥特性測定的基礎上，確定了油松木材干燥基準的基本條件，初步擬定了25～30mm厚油松木材干燥基準，百度干燥試驗法所得結果與一般實際生產中的干燥結果有一定差別，因而本試驗所得結果僅供參考使用。

作者：李春貴1，李達2，魏立婷2 單位：1.河北隆化國有林場管理處茅荊壩林場，2.河北農業大學林學院