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灰木莲木材干燥特性研究



全 文 :第 25卷 第 3期
Vol.25 No.3 木材工业CHINA WOOD INDUSTRY 2011年 5月May 2011
收稿日期:2010-05-18; 修改日期:2011-03-23
基金项目:广西自然科学基金重点项目(2010GXNSFD013024);高峰
林场珍贵及优良乡土树种科研项目。
作者简介:李俊贞(1968—),男 ,国营广西高峰林场副场长 ,工程师。
应用技术
灰木莲木材干燥特性研究
李俊贞1 , 黎小波1 , 唐 天1 , 韦鹏练2 , 符韵林2 , 魏国余1 , 冯永敏2
(1.国营广西高峰林场 , 广西南宁 530001;2.广西大学林学院 , 广西南宁 530004)
摘要: 利用百度试验法研究灰木莲木材的干燥特性 ,结果表明:灰木莲属易干木材 ,干燥速度 2 级;截面变形程度轻 ,
为 1~ 2 级;初期开裂 2~ 3 级 ,扭曲等级 2~ 3 级 ,无内裂 ,弦径向干缩差异小。根据试验结果 , 提出 25 ~ 30 mm 厚灰
木莲木材的干燥基准。
关键词: 灰木莲;干燥特性;百度试验
中图分类号:S781.71;TS652   文献标识码:B   文章编号:1001-8654(2011)03-0044-03
Drying Characteristics of Mang lietia glauca
LI Jun-zhen1 , LI Xiao-bo1 , TANG Tian1 , WEI Peng-lian2 ,
FU Yun-lin2 , WEI G uo-yu1 , FENG Yong-min2
(1.Gaofeng Forest ry Center of Guangxi , Nanning 530001 , Guangxi , C hina;
2.Fores try college , Guangxi University , Nanning 530004 , Guan gxi , China)
Abstract: Mang lietia glauca drying characteristics we re invest igated using 100 ℃ constant
temperature.The results show ed that Mangl iet ia glauca was relatively easy to dry w ith a Grade 2
drying speed.It w as no ticed that the main drying defects included init ial checks and distor tions
(f rom g rades 2 and 3), and cro ss-section deformation(betw een g rades 1 and 2).No internal cracks
were found in this study and there w as lit t le shrinkage dif ference betw een tangent ial and radial
direct ions.Based on these resul ts , a drying schedule for 20 ~ 30 mm thick Mangl iet ia glauca was
propo sed.
Key words: Mangliet ia glauca ;drying characteristics;100 ℃dry ing me thod
  灰木莲(Mangliet ia glauca)属木兰科常绿乔
木 ,属珍稀优良树种 ,原产于越南及印度尼西亚 ,为越
南北部山区主要造林树种。1960年引入我国 ,目前
主要分布于广西 、广东 、海南 、福建 、四川及江西等
地[ 1] 。灰木莲生长快 ,树干通直圆满 ,木材纹理细致 ,
材质优良 ,是家具 、胶合板生产的良好用材。
灰木莲自引种以来 ,其生物学生态学特性 、种苗
繁殖和造林技术方面已有大量的研究 ,但在加工利用
方面的研究还比较薄弱 ,尚未见干燥特性的研究报
道。因此 ,笔者对灰木莲木材进行了干燥特性的研
究 ,旨为灰木莲木材合理制定干燥工艺基准提供参
考 ,促进该树种木材的加工利用 。
1 材料和方法
1.1 材料
灰木莲试材 ,取自广西高峰林场 ,树龄46 a ,胸径
18 ~ 32 cm 。试件规格为 20 cm×10 cm ×2 cm ,四面
刨光 ,取无可见缺陷 、材色正常的弦切板 16 块 ,初含
水率 77%~ 156%,基本密度 0.343 ~ 0.445 g/cm 3 ,
生材密度 0.739 ~ 0.913 g/cm 3 。
1.2 方法
参照百度试验法进行木材干燥试验[ 2] 。
首先 ,对试件测量尺寸和称质量 ,沿纹理方向水
平竖立于干燥箱内 ,在 100 ℃的条件下进行干燥;定
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时观察 ,记录干燥过程中试件质量变化和初期端裂 、
表面开裂情况;待两次称量的质量差不超过 0.02 g ,
即认为试件达到绝干状态 ,停止干燥。
随后 ,再次测量试件尺寸 ,测量扭曲 、顺弯 、瓦弯
等后期变形情况 。
最后 ,沿试件长度方向的中央锯取 15 mm 宽含
水率试片 ,测定其含水率 ,并推算全干质量;对已干燥
的试件新截断面 ,检测内裂状况及截面变形程度。
2 结果与讨论
2.1 干燥特性的分析
1)初期开裂
在干燥初期 0.5 h内 ,有 3块试件产生了轻微端
裂;2 h 后 ,所有试件产生端裂和端表裂 ,还有一块试
件出现一条贯通裂;4 h 后 ,试件表层的含水率降到
纤维饱和点以下 ,开始出现表裂;6 h后 ,试件的含水
率降至 32%左右 ,初期开裂发展到最大值 ,缺陷等级
达到 3级 ,部分裂纹开始愈合 。
根据试验观察 ,初期开裂是灰木莲的主要干燥缺
陷 ,因此 ,在干燥初期时 ,应控制干燥速度 ,干球温度
及干湿球温度差不宜太大 ,以确保木材的干燥质量 。
2)内部开裂
干燥试验结束后观察 ,所有试件均未产生内裂 ,
其等级为 1 级。从干燥曲线(图 1)看 ,后期曲线平
缓 ,说明干燥过程中水分排除均匀 ,木材内部收缩均
匀 ,因此未产生内裂 。
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[ 3] 。观察试验发
现 ,灰木莲的截面变形程度比较轻微 ,弦切板截面变
形值介于 0.26 ~ 0.98 mm 之间 ,平均值为 0.50 mm ,
评定等级为 1 ~ 2级 。这是由于灰木莲木材材质均
匀 ,水分亦均匀排除 ,表层及内层收缩差异不大 ,因此
截面变形程度较轻。
4)扭曲变形
灰木莲木材的纹理直 ,因此在干燥中产生的扭曲
变形并不严重。试验结果表明 ,灰木莲弦切板的扭曲
值介于 0.26 ~ 6.80 mm ,平均为 2.50 mm ,评定等级
为 2 ~ 3级 。
5)干燥速度
灰木莲干燥过程中含水率变化曲线见图 1。全
程干燥用时 58 h ,平均干燥速度为 1.92%/h。试材
含水率从初含水率干燥到 30%左右时 ,其平均干燥
图 1 百木莲木材干燥过程中的含水率变化
Fig.1 Overall moisture change of Manglietia glauca
samples during the drying process
 
速度为 12.24%/h;由 30%降至 5%时 ,平均干燥速
度为 1.86%/h ,远小于干燥前期的干燥速度。
根据百度试验法的干燥速度分级标准判定 ,灰木
莲的干燥速度为 2级 ,属较易干燥类木材 。
6)干缩特性
灰木莲的干缩特性统计见表 1。国产木材的体
积干缩系数和差异干缩均可分为:很小 、小 、中 、大 、很
大共五个级别 。灰木莲体积干缩系数为 0.328%<
0.35%,差异干缩为 1.139<1.4 ,均属于很小级 ,说
明灰木莲木材的尺寸稳定性较好 ,在干燥过程中产生
翘曲和开裂的趋势相对较小。
表 1 灰木莲木材干缩特性
Tab.1 Drying shrinkage rates of Manglietia glauca
干缩率/ %
弦向 径向 体积
差异
干缩
干缩系数/ %
弦向 径向 体积
4.984 4.407 9.416 1.139 0.174 0.153 0.328
2.2 灰木莲干燥基准的编制
根据灰木莲试件初期开裂 、内裂和截面变形 3项
缺陷的等级情况 ,初步确定干燥条件 ,列于表 2。
表 2 灰木莲木材主要干燥缺陷等级及对应干燥条件
Tab.2 Drying defects during the drying process
缺陷名称 等级 干燥初期温度/ ℃
干燥初期干湿
球温差/ ℃
干燥末期
温度/ ℃
初期开裂 3 60 3~ 7 90
截面变形 2 70 4~ 7 90
内部开裂 1 80 5~ 7 95
依据百度试验法 ,从表 2所列干燥条件中选出最
低值 ,作为灰木莲干燥基准的基本条件 ,即:初期温度
60 ℃,干燥初期干湿球温差 3 ~ 7 ℃,终期温度 90 ℃。
经计算 ,试件初含水率为 111.39%,查含水率与
干湿球温度差关系表[ 4] ,可制定锯材的干燥基准。根
据试验记录 ,灰木莲木材初期开裂等级较高 ,而截面
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第 25卷 第 3期  木材工业 2011年 5月
变形及内裂等级较小 ,因而干燥前期应缓慢升温 ,干
湿球温度差不宜过大 ,故确定含水率在 75%以上时 ,
干球温度为 60 ℃,干湿球温度差为 4 ℃;含水率在
75%~ 30%时 ,各阶段之间缓慢升温 ,升温幅度2 ℃/
h为宜;含水率低于 30%之后 ,升温幅度可适当加大
至 2 ~ 5 ℃/h ,以提高干燥效率。
根据百度试验结果 ,最终制定 25 ~ 30 mm 厚灰
木莲木材的干燥基准 ,列于表 3。
表 3 25~ 30 mm厚灰木莲木材的干燥基准
Tab.3 Proposed drying schedule for
25 ~ 30 mm Mang lietia glauca
阶段 含水率/ % 干球温度/ ℃ 干湿球温度差/ ℃
1 75以上 60 4
2 75~ 50 62 4
3 50~ 40 64 6
4 40~ 35 66 9
5 35~ 30 68 15
6 30~ 25 70 25
7 25~ 20 75 25
8 20~ 15 80 30
9 15~ 10 85 30
10 10以下 90 30
3 结论
1)由百度试验结果可知 ,灰木莲木材的初期开
裂为 2 ~ 3级 ,截面变形为 1 ~ 2级 ,内部开裂为 1级 ,
扭曲变形 2 ~ 3级 ,干燥速度等级为 2级 ,差异干缩和
体积干缩系数均很小 ,综合干燥特性为 3 级 ,干燥速
度较快 ,干缩均匀 ,为易于干燥的一类木材。
2)根据百度试验获得灰木莲木材的干燥特性 ,
初步拟定 25 ~ 30mm 厚灰木莲木材的干燥基准 ,该
基准尚需进一步调整和优化 ,以应用于实际生产 ,获
得较高的干燥质量和干燥效率 。
参考文献:
[ 1]  贾宏炎 ,农瑞红.灰木莲大树移栽技术[ J] .广西林业科学 , 2006 ,
35(1):34-35.
[ 2]  何清慧.木材干燥基准简易确定法—百度试验法[ J] .木材工业 ,
1998 , 12(6):39-41.
[ 3]  苌姗姗 ,胡进波 ,刘元 ,等.人工林红椎木材干燥特性初探[ J] .木
材工业 , 2005 , 19(6):19-24.
[ 4]  戴于龙 ,黄月瑞 ,刘渝 ,等.推广预测木材干燥基准的百度试验法
的可行性探讨[ J] .北京林业大学学报 , 1985(1):19-29.
(责任编辑 向 琴)
展  讯
第 23届意大利国际木工机械展(Xylexpo 2012)
  第 23 届意大
利国际木工机械展
(Xy lexpo 2012),
将于 2012 年 5 月
8—12 日 , 在米兰
的 Fiera Milano-Rho 展览中心再度开幕 。
回顾 2010年的 Xy lexpo 展览 ,虽然是在全球经
济危机的困难环境下举办 ,依然取得了较好的成果。
展会面积达 4.2万 m2 ,共有 648位参展商 ,包括来自
34个海外国家的 230位参展商;吸引观众逾 5万名 ,
其中一半来自海外。
Xylexpo 2012 的主题确定为 “理念与技术”
(Ideas and Technolo gy),旨在传播交流木材及木基
材料的新理念与新技术。
展区布局基本无变化 ,仍然按照机械 、工具和技
术 ,家具原材料及半成品 ,木结构建筑技术和产品 ,表
面加工和处理的路线合理设置 。
目前 ,展会推广活动已经启动。在 2011 年 2 月
叙利亚 Damascus 的木工展 、印度 New Delhi 的
Delhiw ood 展 上 , 以 及即将 在 Hannover 、Kiev 、
To ronto 、V alencia 、Moscow 等地举办的木工展上 ,展
会的宣传活动如火如荼。此外 , Xy lexpo 还会通过新
兴交流工具 Facebook 和 Tw it ter 进行宣传 ,以获得
更广泛的关注与支持 。
近期 , Xylexpo 在加蓬 Gabon建立了一所培训学
校 ,以此作为 2012年展会活动的序幕 ,提升展会的附
加值 。此项活动得到 Amici pe r il Centraf rica 、
Acimall(意大利木工机械及工具制造商协会)和 Ice
(意大利对外贸易委员会)的支持 ,旨在促进意大利技
术的传播。培训课程由意大利专家免费提供 ,通常每
年可为当地培训 50名工程师 ,今后的培训规模将不
断扩大 。
Xylexpo 每两年举办一次 ,作为木工行业的著名
展会 ,主办方表示 ,将尽全力为每一位参会者带来价
值链的全面提升 。
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