全 文 ：第 30卷 第 4期 木材工业 2016年 7月
Vol. 30 No.4 CHINA WOOD INDUSTRY July 2016
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收稿日期：2015-10-02；修改日期：2016-06-02
基金项目：国家自然科学基金“老化作用下胞壁改性材水分吸附特
性的变迁机理研究”（31560190）；云南省应用基础研究重点项目
“云南特色阔叶林材增值利用技术基础研究”（2011FA021）；云
南省卓越青年教师特殊培养计划（515006059）。
作者简介：陈太安（1977—），男，西南林业大学副教授。
应用技术
25 mm厚滇青冈木材的间歇干燥工艺
陈太安1，罗 茜1，孙庭聪2，罗朋朋1，杨 燕1，陈安波2
（1. 西南林业大学材料工程学院，云南昆明 650224；2. 云南云景林纸股份有限公司，云南景谷 666400）
摘要：滇青冈是典型难干材，易发生表裂、内裂、变形等干燥缺陷。在常规连续干燥试验的基础上，拟定25 mm厚
滇青冈材间歇干燥工艺基准。结果表明：采用间歇干燥工艺，可在22 d内将板材含水率从39%降低至12%，干燥质量
较好，无表裂，但扭曲和瓦弯缺陷比例偏高；适用于除湿干燥窑和气密性不佳的常规干燥窑，工艺仍需进一步优化。
关键词：滇青冈；常规连续干燥；间歇干燥
中图分类号：S782.31 文献标识码：B 文章编号：1001-8654（2016）04-0049-04
Intermittent Drying Technology for 25 mm-Thick
Cyclobalanopsis glaucoides Lumber
CHEN Tai-an1，LUO Xi1，SUN Ting-cong2，LUO Peng-peng1，YANG Yan1，CHEN An-bo2
（1. College of Materials Engineering，Southwest Forestry University，Kunming 650224，Yunnan；
2. Yunnan Yun-jing Forestry & Pulp Mill Co.，Ltd.，Jinggu 666400，Yunnan）
Abstract： Cyclobalanopsis glaucoides is a difficult-to-dry wood species. The authors developed an
intermittent drying schedule and conducted a drying experiment for 25 mm thick Cyclobalanopsis
glaucoides lumber. The results showed moisture content of the lumber decreased from 39% to 12% in 22
days without surface checking and properties that met Grade Ⅱ specifications of the National Standard
GB 6491-2012. The authors suggested that the intermittent drying schedule was suitable for drying kilns
with poor insulation and air leakages.
Key words：C.glaucoides；continuous drying；intermittent drying
滇青冈（Cyclobalanopsis glaucoides）属于壳斗
科青冈属，是云南特有的乡土阔叶材树种，分布广
泛，其材性特点是密度高、干缩系数大、木射线宽，
内含物丰富、材质坚硬、耐腐性好，适合制作木地
板、实木家具等高档木制品，但干燥难且周期长、
合格率低。
难干阔叶树材常采用低温高湿连续干燥基准 [1]
或特种干燥方法[2]，调控干燥介质的湿度是关键，对
干燥窑体的要求较高，控制难度亦较大。操作不慎
则导致难干材严重开裂变形，干燥质量合格率甚至
不足30%[3-5]。注腊工艺及干燥设备可有效提高干燥
材的尺寸稳定性，在难干材干燥中具有一定应用潜
力，但对于非红木类难干材而言成本偏高。
间歇干燥多被用于真空干燥中，在常规干燥中
使用时，则可利用温度梯度对水分的调节作用，促
使内部水分向木材表层移动，削减温度梯度。操作
方法亦简单，特别适合湿度控制不力的除湿干燥窑
或普通干燥窑，还可以减轻干燥工的劳动强度。近
年来该工艺被用于澳洲桉木、新西兰红榉等易皱缩
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树种[6-8]以及厚锯材的干燥[9]。
笔者在分析滇青冈木材干缩特性的基础上，基
于连续基准干燥试验，探讨以间歇基准干燥滇青冈
材的技术可行性，以期开发简便易行的干燥技术，
为提高难干木材的干燥质量、实现其高附加值利用
提供技术支撑。
1 试验材料与方法
1.1 试验材料
滇青冈（Cyclobalanopsis glaucoides）试材，取
自当年新伐材，分两批取样，分别用于常规连续基
准和间歇基准的试验。
每次选取3根长2.0 m、直径18~25 cm，无明显可
见缺陷的通直原木。为减少储存过程中端头风干开
裂对干燥的影响，先将原木两端各截去长度0.5 m，
加工成长度1.0 m的木段；再采用两面下锯法，锯解
成厚度25 mm、自然宽120~220 mm的板材。
每批加工12片试板，锯解后3天内运回实验室进
行干燥。
1.2 试验方法
1.2.1 基本干燥材性试验
从两批次板材中各选取2片标准径切板，加工出
20 mm×20 mm×20 mm（纵×径×弦）的试件40个，
依照GB 1932-2009《木材干缩性测定方法》和GB
1933-2009《木材密度测定方法》，测定其干缩性、
密度等与干燥有关的基本特性。
1.2.2 干燥工艺试验
由于储存原因，用于连续干燥和间歇干燥的两
批试板的初含水率有所不同，分别为：49.7%和39.8%。
干燥开始前，试材两端头分别截去100 mm，之后截
取20 mm宽的初含水率试片，烘干法测定试样初含水
率。剩余750 mm长试件以胶封端头并称重，在恒温
恒湿箱内进行干燥，定期测量板材质量，观察并记
录表面开裂情况。
连续干燥基准及基于其试验结果拟定的间歇干
燥基准，均列于表1。二者的主要区别在于，当含水
率降至35%后开始间歇干燥，即白天按基准干燥12
h，夜间停止供热供风，实行“闷窑”的操作。
两种工艺均在含水率为30%时进行16 h的中间
处理，在平均含水率达10%时进行24 h的终了调湿
表1 25 mm厚滇青冈的连续干燥基准与间歇干燥基准
Tab.1 Continuous and intermittent drying schedule for
25 mm thick Cyclobalanopsis glaucoides lumber
含水率
阶段/%
连续干燥基准 间歇干燥基准
备注
T干 /℃ T湿/℃ T干 /℃ T湿 /℃
>40 40 38.5 / /
40~35 43 41 40 38.5 中间处理10 h
35~30 43 40 43 41.5
30~25 45 40 45 41 中间处理16 h
25~20 50 42 50 43
20~15 55 44 55 45
15~12 62 44 62 44
<12 72 47 / / 终了处理24 h
处理。间歇干燥增加一次中间处理，即含水率40%时，
进行10 h的首次中间处理。中间处理与调湿处理的温
湿度均按相关要求[10]执行。
干燥结束之后，取出试材在室内养生2周，根据
GB 6491-2012《锯材干燥质量》规定方法，检测试材
的干燥质量。
2 结果与分析
2.1 基本干燥特性
表2列出滇青冈木材与部分典型难干材的干燥
特性对比。
表 2 滇青冈及与其他难干木材[2-4]基本干燥材性对比
Tab.2 Drying characteristics of Cyclobalanopsis glaucoides
and other hard wood species
树种 气干密度/
（g·cm－3）
径向干缩
系数/%
弦向干缩
系数/%
干裂
势
滇青冈（C. glaucoides） 0.928 0.108 0.400 3.70
突脉青冈（C. elebaticostata） 0.719 0.105 0.320 3.05
黄毛青冈（C. delacvayi） 0.928 0.173 0.517 2.99
高山栲（Castanopsis delavayi） 0.843 0.160 0.337 1.95
滇石栎（Lithocarpus dealbatus） 0.950 0.170 0.467 2.75
栓皮栎（Quercus varibilis） 0.917 0.217 0.377 1.74
窿缘桉（Eucalyptus exserta） 0.810 0.211 0.294 1.39
注：干裂势为弦向干缩系数与径向干缩系数的比值[3]。
由表 2数据可知，滇青冈木材属于高密度木材，
其细胞壁物质所占比例高且导管中内含物多，使水
分在木材内部的移动难度增加，不仅干燥速度慢，
而且内高外低的含水率梯度大，在干燥初期极易产
生表裂。
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由表 2还可知，滇青冈木材径、弦向干缩系数分
别为0.108%和0.400%，相比其他难干阔叶树材，其
径向干缩系数较小，弦向干缩系数和干裂势比值均
偏高。据此推测，滇青冈木材在干燥中极易发生开
裂和变形。
2.2 干燥速率
图1a、b分别为滇青冈木材的连续干燥和间歇干
燥基准的曲线。
图1 连续干燥和间歇干燥基准曲线
Fig.1 Drying curves for continuous drying and
intermittent drying schedules
由图1可见，连续干燥的干燥速率较快，在19 d
内，试材的平均含水率从50%降低到12%，每天含水
率下降约2%；而间歇干燥的干燥速率较慢，在22 d
天内，试材的平均含水率从近39%降低到12%，每天
平均含水率下降只有1.27%。
在间歇干燥期间，加热器停止工作时，干球温
度下降：初期干球温度低于45 ℃时降低13~15 ℃，
中期干球温度50~55 ℃时降低18~20 ℃，后期干球
温度60 ℃时降低30 ℃，使木材内形成内高外低的
温度梯度，有助于水分排除。但因Binder恒温恒湿箱
具有良好气密性，期间介质相对湿度上升明显，初
期多高于90%，甚至可达95%，中期在80%~90%，后
期也可达65%左右，远高于基准设置的44%。
木材干燥时水分的排除分为内部移动和表面蒸
发两个过程，难干材的特点是内部移动困难，而内
部移动的驱动力为温度梯度和含水率梯度，或者是
二者共同决定的水蒸气分压力差。由于水蒸气分压
力较难准确测定。故可近似认为，难干材的干燥速
度是由介质平衡含水率和表层含水率的差值决定，
而表层含水率则接近于介质平衡含水率[10]。
根据图 1所示EMC线可知，“闷窑”期间，木
材内层的水分在含水率梯度和温度梯度的共同作用
下向表层迁移，而表层在低温高湿介质作用下会发
生吸湿，这使得木材平均含水率上升，厚度上的含
水率梯度减小，作用类似于中间调湿处理，可视为
微中间处理。因此，间歇干燥的干燥速率显著降低。
2.3 干燥质量
连续干燥的干燥速率较快，但干燥过程中表面
开裂情况严重，这是由于板材内含水率梯度大，表
层拉应力导致抗拉能力薄弱的木射线开裂所致。表
裂始发于板材干燥初期，后期发展迅速，致使大多
数板材无法达到地板等实木制品的干燥要求。
间歇干燥工艺中，由于存在多次的微中间调湿
处理，水分排除速度变缓，低温高湿工艺有助于控
制木材内含水率梯度，抑制表面开裂。
表 3列出间歇干燥试材的干燥质量，其厚度上
干燥均匀性和残余应力，均达到GB 6491-2012《锯材
干燥质量》二级干燥材的要求，终含水率也接近于
其要求，但扭曲值、瓦弯值均超过标准允许值。
表 3 间歇干燥试材的干燥质量
Tab.3 Drying quality of Cyclobalanopsis glaucoides lumber
with intermittent schedule
检测指标 终含水率/
%
厚度上含水率
偏差/%
扭曲/
%
瓦弯/
%
残余应力/
%
平均值 12.09 0.76 2.33 2.25 1.48
标准差 0.89 0.25 1.29 0.84 0.32
GB 6491-2012
二级允许值 8~12 3.50 2.00 1.00 2.50
综合两次干燥试验可知，滇青冈木材易发生的
干燥缺陷是表面开裂和变形，与其径弦向干缩系数
差异大有关。由表 2已知，滇青冈干裂势大，表明其
干燥过程中易发生表裂。在试验室干燥小试中，难
以采取顶部压重物的方式来避免板材形变，所以，
虽少见木材开裂，但变形仍甚为严重。
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在滇青冈木材的低温高湿干燥过程中，控制好
介质湿度是关键，因此对于气密性不佳的干燥窑以
及满足低温要求的除湿干燥窑，间歇干燥具有较好
的技术可行性。如控制滇青冈木材的开裂与变形等
干燥缺陷，进一步提高干燥质量，在工厂操作中可
从以下方面入手：
首先是干燥工艺的优化，确定间歇干燥开始的
合理时机与持续时间，充分利用温度梯度的作用，
降低板材内含水率梯度，减少开裂风险。
其次是制材工艺的优化，兼顾出材率与干燥质
量，如可以采用三面或四面下锯法，锯解出较窄的
板材，尽量避免半侧含髓心的半弦半径宽板材，减
少两宽表面干缩差异带来的瓦弯变形。
3 结论与建议
1）滇青冈木材属于典型难干材，采用常规连续
干燥基准时，木材开裂严重；采用间歇干燥基准，
可在22 d内将其含水率从近40%干燥至12%，无表面
开裂，含水率和应力指标达到GB 6491-2012中二级干
燥质量的要求。
2）间歇干燥操作方便，干燥质量良好，特别适
合易开裂木材，在除湿干燥和气密性较差的常规干
燥窑使用。
3）间歇干燥试板的扭曲和瓦弯指标偏高，还需
通过干燥工艺优化、板材预处理和锯解方式等措施
协同调控，改善木材干燥质量。
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（责任编辑 向 琴）
（上接第 45页）
性能均呈增强趋势；提高施胶量，对控制板材的 24 h
TS有明显作用。
2）在本试验提出的优化工艺条件下制备 MUF
防潮刨花板，其物理力学性能达到 GB/T 4897-2015
中“P7型潮湿状态下使用的承载型刨花板”及“P9
型高潮湿状态下使用的普通型刨花板”。
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