全 文 ：陕西林业科技　２０１５，（５）：１０～１３
Ｓｈａａｎｘｉ　Ｆｏｒｅｓｔ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
　收稿日期：２０１５－０７－０２
　期金项目：广西林业科技项目珍贵树种顶果木人工林综合技术研究（桂林科字［２０１２３０］号）。
　作者简介：李付伸（１９７９－），女，工程师，从事森林培育研究工作，Ｅ－ｍａｉｌ：７７００７１１４＠ｑｑ．ｃｏｍ。
＊通信作者
顶果木木材干燥特性研究
李付伸１，黄腾华２＊，周夏铮１，符韵林２，刘晓玲２
（１．广西壮族自治区国有维都林场，广西 来宾５４６１００；２．广西大学林学院，南宁５３０００４）
摘　要：为了掌握顶果木木材的干燥特性，制定合理的干燥基准，利用百度试验法研究了顶果木木材的
干燥特性，结果表明：顶果木木材干燥速度为３级，较快；截面变形程度较轻，为１级；初期开裂较严重，
为３级；扭曲等级为２级，有内裂。针对顶果木木材的干燥特性，参照百度试验缺陷等级以及干燥缺陷
对应的干燥条件，拟定２５～３０ｍｍ厚为顶果木木材的干燥基准。在实际的窑干生产中只需对拟定的干
燥基准进行适当的调整和优化便可以得到适合于顶果木木材的干燥基准，提高干燥基准的制定效率，为
促进顶果木木材的开发和利用提供科学的理论依据。
关键词：顶果木；干燥特性；百度试验法
中图分类号：Ｓ７８１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００１－２１１７（２０１５）０５－００１０－０４
Ｗｏｏｄ　Ｄｒｙｉｎｇ　Ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｏｆ　Ａｃｒｏｃａｒｐｕｓ　ｆｒａｘｉｎｉｆｏｌｉｕｓ　Ｗｉｇｈｔ
ＬＩ　Ｆｕ－ｓｈｅｎｇ１，ＨＵＡＮＧ　Ｔｅｎｇ－ｈｕａ２，ＺＨＯＵ　Ｘｉａ－ｚｈｅｎｇ１，ＦＵ　Ｙｕｎ－ｌｉｎ２，ＬＯＵ　Ｘｉａｏ－ｌｉｎｇ２
（１．Ｗｅｉ　Ｄｕ　Ｆｏｒｅｓｔ　ｆａｒｍ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｘｉ，Ｎａｎｎｉｎｇ，５４６１００；
２．Ｆｏｒｅｓｔｒｙ　ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ，５３０００４）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｋｎｏｗ　ｗｅｌ　ｔｈｅ　ｄｒｙｉｎｇ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｄｒａｗ　ｕｐ　ｒｅａｓｏｎａｂｌｅ　ｄｒｙｉｎｇ　ｓｃｈｅｄｕｌｅ　ｆｏｒ　Ａｃ
ｒｏｃａｒｐｕｓｆｒａｘｉｎｉｆｏｌｉｕｓＷｉｇｈｔ　ｗｏｏｄ，ｉｔｓ　ｄｒｙｉｎｇ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ｗｅｒｅ　ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　１００℃ｔｅｓｔ
ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｓｈｏｗｅｄ　ｔｈａｔ：ｔｈｅ　ｄｒｙｉｎｇ　ｓｐｅｅｄ　ｏｆ　Ａｃｒｏｃａｒｐｕｓ　ｆｒａｘｉｎｉｆｏｌｉｕｓ　Ｗｉｇｈｔ　ｗｏｏｄ　ｗａｓ
Ｇｒａｄｅ　３，ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ　ｆａｓｔ；ｔｈｅ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｃｒｏｓｓ－ｓｅｃｔｉｏｎ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｌｉｇｈｔ　ａｔ　Ｇｒａｄｅ　１；ｔｈｅ　ｉｎｉｔｉａｌ　ｃｈｅｃｋｓ
ｗｅｒｅ　ｍｏｒｅ　ｓｅｒｉｏｕｓ，ｂｅｉｎｇ　Ｇｒａｄｅ　３；ｔｈｅ　ｄｅｇｒｅｅ　ｏｆ　ｔｗｉｓｔ　ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｗａｓ　Ｇｒａｄｅ　１，ｗｉｔｈ　ｉｎｔｅｒｎａｌ　ｃｒａｃｋｓ．
Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｄｒｙｉｎｇ　ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｄｅｆｅｃｔ　ｌｅｖｅｌ　ｏｆ　１００℃ｔｅｓｔ　ｒｅｓｕｌｔｓ，ａ　ｄｒｙｉｎｇ　ｓｃｈｅｄｕｌｅ　ｃｒｉｔｅｒｉａ　ｏｆ
Ａｃｒｏｃａｒｐｕｓ　ｆｒａｘｉｎｉｆｏｌｉｕｓ　Ｗｉｇｈｔ　ｗｏｏｄ　ｗｉｔｈ　ｔｈｅ　ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ　ｏｆ　２５～３０ｍｍ　ｗａｓ　ｄｒａｗｎ　ｕｐ．Ｉｎ　ｔｈｅ　ａｃｔｕａｌ
ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｏｆ　ｋｉｌｎ　ｄｒｙｉｎｇ，ｏｎｌｙ　ｐｒｏｐｅｒ　ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ　ｗｅｒｅ　ｎｅｅｄｅｄ　ｔｏ　ｗｏｒｋ　ｏｕｔ　ａ　ｓｕｉｔａｂｌｅ
ｄｒｙｉｎｇ　ｓｃｈｅｄｕｌｅ　ｆｏｒ　Ａｃｒｏｃａｒｐｕｓ　ｆｒａｘｉｎｉｆｏｌｉｕｓ　Ｗｉｇｈｔ　ｗｏｏｄ，ｗｈｉｃｈ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｔｈｅ　ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ　ｏｆ　ｄｒａｗｉｎｇ
ｕｐ　ａ　ｄｒｙｉｎｇ　ｓｃｈｅｄｕｌｅ．
Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ａｃｒｏｃａｒｐｕｓ　ｆｒａｘｉｎｉｆｏｌｉｕｓ　Ｗｉｇｈｔ；ｄｒｙｉｎｇ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ；１００℃ｄｒｙｉｎｇ　ｔｅｓｔ
　　顶果木（Ａｃｒｏｃａｒｐｕｓ　ｆｒａｘｉｎｉｆｏｌｉｕｓ）别名毛
榔、泡椿、顶果树、梣叶豆，为苏木科顶果木属落叶
高大乔木，自然分布北热带、南亚热带地区，在广
西主要分布在龙州、宁明、崇左、巴马、平果、田东、
田阳、德保、那坡、隆林、凤山、都安、田林等县和国
营老山林区［１］。是广西乡土速生阔叶树种之一，
属国家三级保护稀有树种［１－２］，其树形高大挺拔，
树高４０ｍ以上，枝下高２０ｍ以上，胸径４０～８０
ｃｍ，最大胸径可达２４０ｃｍ［３］。树高年平均生长达
２ｍ以上，立地条件好的可达３ｍ。侧枝很少，板
根突出，是阔叶树中出材率较高的树种之一，散孔
材，边材黄白色，心材暗红褐色，纹理直，坚韧，少
开裂，是家具、板料、单板等上等材料。其木纤维
壁薄而细长，是纤维工业优良原料［３］。顶果木生
长快，树干通直圆满，出材率高，特别适合培养大
径材，材质轻韧，花纹美丽，心材淡红褐色，少开
裂，较耐腐，可作上等家具等用材。还可用作行道
树，风景树或生态防护树种，其市场前景广阔，有
望发展成为我国南方地区继速丰桉之后的重要速
生丰产林阔叶树种。
培育优质速生用材林是当前商品林经营的切
入点，是提高林产品附加值的一项主要技术途径。
顶果木具有生长快，材质好，出材率高，适应性强
的优点，因此是很好的造林和用材树种，极具推广
价值［５－７］。２０１０年广西林业厅将其列为今后重
点推广发展的珍贵树种［４］，过去对顶果木的研究
多涉及生物学特性，繁殖栽培，育苗试验，离体培
养和种子解剖与催芽处理等，但在加工和利用方
面还未见相关报道。木材干燥是木材加工利用的
重要环节，是影响木材利用和经济效益的关键因
素。因此，本文主要研究顶果木的木材干燥特性，
并制定预测干燥基准，旨在为顶果木的开发利用
提供理论依据。
１　材料与方法
１．１　试验材料
采用顶果木弦切板，取材于广西来宾市维都
林场，共采伐三株，原木胸径３５．６～４９．１ｃｍ。试
件规格为２００ｍｍ ×１００ｍｍ ×２０ｍｍ（Ｌ×Ｗ×
Ｈ），四面刨光，选取优良无缺陷的弦切板８块，径
切板３块，中心板１块。其中弦切板用来评判木
材干燥特性的等级，径切板和中心板作对比试验。
１．２　试验方法
试验按照百度试验法进行。具体步骤如下：
（１）干燥开始前。在试件上标记测量点，测量
试件的实际尺寸，精确至０．１ｍｍ；用电子天平称
重，精确至０．１ｇ。
（２）干燥试验。将测量和称重后的试件沿纹
理方向水平竖立于干燥箱内，在（１００±２）℃的条
件下进行干燥。观察干燥过程中试件初期端裂和
表面开裂情况。试验开始每０．５ｈ后观测１次，２
次后转入每１ｈ观测１次；６ｈ后每２ｈ观测１次；
当裂缝开始愈合时，每６ｈ观测１次。每次观测
的同时还称重，记录水分的变化情况。
（３）干燥结束。待测量得２次重量基本不变
时，停止烘干。将试件称重，并测量其长宽厚尺
寸，以及测量扭曲、顺弯、瓦弯等后期变形情况。
然后沿长度方向的中央锯取１５ｍｍ宽的含水率
试片，测定其含水率并推算出试件的全干重。在
已烘干试样的新截断面检查内裂状况及截面变形
程度。
２　结果与分析
２．１　确定顶果木木材的干燥缺陷等级
根据干燥试验数据，参照相关文献［８－１０］确定
试件的干燥缺陷等级。顶果木试件初期开裂程
度，内裂和截面变形等缺陷情况如表１所示。
表１　顶果木试件缺陷等级
缺陷情况 初期开裂 内裂等级 截面变形 扭曲等级 干燥速度 综合特性
缺陷等级 ３　 ２　 １　 ２　 ３　 ３
２．２　干燥特性分析
（１）初期开裂。初期开裂主要是由于木材表
层与内层收缩不均匀而形成过大的拉应力所致。
干燥初期，试件的初含水率较高，在１００°强烈的
干燥条件下，相对湿度接近零，水分蒸发很快，特
别是沿纤维方向的段表层以及垂直于纤维方向的
木材表层，水分移动的路径短，蒸发迅速，形成较
大的含水率梯度。当木材表层的含水率低于纤维
饱和点时，木材内层的含水率还远远高于纤维饱
和点，表层因吸着水的排除而收缩，但受到内层的
限制，从而产生内压外拉的干燥应力。这种应力
发展 很 快，在 干 燥 周 期 约 １／８ 时 达 到 最 大
值［１１－１２］，当干燥应力超过木材本身在当时含水率
状态下的横纹拉伸极限强度时，木材即产生开裂。
百度试验表明：顶果木木材的初期开裂程度
属于中等，主要为端裂和端表裂，只有个别试件出
现了表裂和贯通裂，但是数量少。在第１次观察
中（进烘箱０．５ｈ）大部分试件均产生了端裂，裂
纹细小且多，小部分出现端表裂，细小且少；１ｈ
后，绝大部分试件产生了端裂和端表裂，１块中心
板出现了１条贯通裂；此后，裂纹数量及长度迅速
发展。２ｈ时，其中一块弦切板出现了表裂和贯
通裂；３ｈ时，所有试件都产生了端裂；初期开裂
在２～３ｈ内发展到最大值。表裂最多３条，长度
最长只有５０ｍｍ ，最大宽度有０．３ｍｍ。随后裂
纹开始愈合，到结束干燥时，除１块中心板外尚有
较为明显的裂纹外，其余试件基本都愈合完全。
根据干燥缺陷及干燥速度分级标准判定，其初期
·１１·２０１５年第５期 李付伸等　顶果木木材干燥特性研究
开裂等级为３级。根据试验观察，初期开裂是顶
果木的主要干燥缺陷，因此在干燥初期时干湿球
温度差不应太大，以确保干燥质量。
（２）内部开裂。内裂主要起因于干燥引起的
表面硬化和干燥应力，常发生在干燥后期，与干燥
初期的干燥条件以及末期干燥温度有关，特别是
较为严重的表裂会向内部延伸从而引起内裂［９］。
干燥试验结束后观察，大部分弦切板都没有产生
内裂，径切板和中心板均有内裂，但是内裂程度较
轻，根据干燥缺陷及干燥速度分级标准判定，综合
其等级为２级。
（３）截面变形。截面变形是由于干燥过程中，
木材表层与内层水分蒸发速度不同，以及表层硬
化引起的［１３］。实验表明，顶果木的截面变形程度
比较轻，弦切板的截面变形值介于０．１～０．４８
ｍｍ之间，平均值为０．２５ｍｍ；径切板和中心板的
截面变形平均值分别为０．３１ｍｍ和０．２６ｍｍ；综
合评定其等级为１级。
（４）扭曲，弯曲变形。由于干缩的不均匀性，在
百度试验过程中，试件会产生扭曲变形，即顺弯、瓦
弯、横弯等变形［１４］。对于弦切板，靠近树皮一边的
板面比靠近树心一边的板面收缩率大，因而容易引
起与年轮方向相反的弯曲（瓦弯），而顺弯和横弯的
主要原因是木材的纹理不直或制作试件的长度方
向与树木长度方向有误差，引起干缩的不均匀，从
而产生扭曲变形。试验结果表明，顶果木木材扭曲
的程度较严重，弦切板的扭曲值介于０．５～３．５ｍｍ
之间，平均值为１．９７ｍｍ，评定等级为２级。径切
板和中心板的扭曲平均值分别为０．７５ｍｍ和１．５
ｍｍ。总体上，弦切板试件的扭曲水平要高于径切
板和中心板。弦切板的瓦弯也较为严重，介于０．５
～２．４ｍｍ，平均值为１．３９ｍｍ；径切板和中心板的
平均值分别为２．２８ｍｍ和１．９０ｍｍ。
（５）干燥速度。顶果木干燥过程中含水率变化
曲线如图１所示。参照相关文献［１５－１７］对其干燥特
性进行计算。经过统计计算，各弦切板试材从含水
率３０％降至５％所需时间介于１１．０～２９．８ｈ之间，
平均用时２０．４ｈ，平均干燥速度为１．２３％·ｈ－１，
等级评定为３级，干燥速度较慢。干燥速度统计
结果见表２。含水率从３０％降至５％，径切板平
均用时３８ｈ，平均干燥速度为０．６６％·ｈ－１。可
见，径切板的干燥速度比弦切板要慢很多，因此窑
干时为保证干燥质量，应该将板材分类分别进行
干燥。
图１　含水率变化曲线
表２　百度试验干燥速度
Ｗ初／％
Ｉｎｉｔｉａｌ　ＭＣ
干燥时间／ｈ
全程 Ｗ初％～３０％ ３０％～５％
干燥速度／％·ｈ－１
全程 Ｗ初％～３０％ ３０％～５％
干燥速度等级
１０５．６　 ６８　 １１　 ２０．４　 １．５５　 ６．８７　 １．２３　 ３
２．３　编制顶果木木材干燥基准
通过试验获得顶果木木材３种主要干燥缺陷
的等级程度后，参照与干燥缺陷相对应的干燥条
件，确定顶果木木材干燥的初期温度，初期干湿球
温度差以及干燥末期温度，如表３所示，从中选出
各温度和干湿球温差最低条件作为确定顶果木木
材干燥基准的基本条件［１８］。
表３　试件干燥初步条件
缺陷情况 等级
干燥初期
温度／℃
初期干湿
球温差／℃
干燥末期
温度／℃
初期开裂 ３　 ６０　 ３～７　 ９０
截面变形 １　 ８０　 ５～７　 ９５
内部开裂 １　 ８０　 ５～７　 ９５
　　根据表３确定：初期温度为６０℃，干燥初期干
·２１· 陕　西　林　业　科　技
湿球温差３～５℃，末期温度为９０℃。木材初期开
裂程度一般与干燥初期干湿球温度差关系最大，与
初期温度关系次之，与末期温度和末期干湿球温度
差关系最小。截面变形程度与干燥初期温度和干
湿球温度差关系较大，与末期干湿球温度差关系较
小。内裂程度与干燥初期温湿度，末期温度关系均
较大，与末期湿度关系较小［１８］。在制定干燥基准
时应注意针对各主要缺陷的情况合理安排各阶段
温湿度的变化，以减少甚至避免各类干燥缺陷的出
现，确保干燥质量，提高生产效率。
顶果木的初期开裂等级较高，截面变形及内裂
等级较小，因而对其进行干燥时，前期的干湿球温
度差不宜过大，升温不宜过快，可有效避免初期开
裂的出现；中后期升温幅度及干湿球温度差可适当
加大，提高干燥效率。根据实验记录，初期开裂多
集中在含水率６８％左右出现，含水率３４％左右趋
于稳定。因此含水率在７０％以上时，干球温度为
６０℃，干湿球温度差为３℃；含水率在７０％～３０％
时，各阶段之间缓慢升温，之后的升温幅度可适当
加大，以提高干燥效率。经过计算，试件的初含水
率为１０５．６％，查含水率与干湿球温度差关系
表［１８］，可以制定出锯材的干燥基准；再根据本试验
共用时６８ｈ，初期干湿球温度差为３℃，查干燥时
间估算图，可估算锯材实际干燥的时间。一般成材
干燥多为家具用材，因而制定２５～３０ｍｍ厚顶果
木木材干燥基准。最终干燥基准见表４。
表４　百度试验法确定的顶果木木材
（２５～３０ｍｍ）干燥基准
阶段 含水率／％ 干球温度／℃ 干湿球温度差／℃
１　 ７０以上 ６０　 ３
２　 ７０～６０　 ６３　 ４
３　 ６０～５０　 ６６　 ６
４　 ５０～４０ ６９ １０１０
５　 ４０～３５　 ７３　 １８
６　 ３５～２５　 ７７　 ２０
７　 ２５～１５　 ８１　 ２５
８　 １５～１０　 ８５　 ３０
９　 １０以下 ９０　 ３０
　　干燥时间为１０ｄ。
３　结 论
（１）结果表明，顶果木木材的干燥速度较快，
干燥时间介于１１．０～２９．８ｈ，对应的特性等级为
３级。弦切板和径切板干燥速度差异比较明显，
为确保干燥质量，最好分别进行干燥。
（２）初期开裂为顶果木木材的主要干燥缺陷，
达到３级。因此干燥前期升温不宜太快，干湿球
温度差也不宜过大。
（３）弯曲变形中，扭曲变形最明显，平均为
１．９７ｍｍ；瓦弯变形程度轻，截面变形小，有内裂，
对应的特性等级分别为２、１、１。
（４）制定２５～３０ｍｍ厚为顶果木木材的预测
干燥基准。
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