全 文 ：第 wv卷 第 ts期
u s s z年 ts 月
林 业 科 学
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∂²¯1wv o‘²1ts
’¦·qou s s z
小径低等原木加工利用中的制材 p干燥 p纵剖技术
李成元 李传信
k北华大学交通建筑工程学院 吉林 tvustvl
摘 要 } 以制材 !干燥 !实木产品加工生产之间内在联系和影响为主要原理 o对直径为 tw ∗ uw ¦°的 v等柞木原木
分别采用制材 p干燥 p纵剖k≥⁄• l工艺和传统加工工艺生产集成材进行对比试验 ∀两面下锯法提高了毛边板出材
率和生产率 o有效控制了毛边板的干燥变形 ∀结果表明 }与传统加工工艺相比较 o刨光材等级率未降低的情况下 o
≥⁄• 工艺提高了原木到集成材木材利用率 x1wt h ∀
关键词 } 两面下锯法 ~锯材出材率 ~减少边弯
中图分类号 }×≥yxu 文献标识码 }„ 文章编号 }tsst p zw{{kusszlts p stss p sy
收稿日期 }ussy p sv p tz ∀
基金项目 }吉林省林业厅资助项目kusss p stl ∀
Τεχηνιθυε οφ Σαωινγ2∆ρψινγ2Ριππινγ kΣ∆Ρlιν Υτιλιζινγ
Σµαλλ2∆ιαµετερ ανδ Λοω2Γραδε Οακ Λογ
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k Τραφφιχ Χονστρυχτιον Χολλεγε οφ Βειηυα Υνιϖερσιτψ ϑιλιν tvustvl
Αβστραχτ} ׫¬¶³¤³¨µ§¨¶¦µ¬¥¨¶·«¤··«¨ ³µ²§∏¦·¬²± ·¨¶·¶²©§²°¨ ¶·¬¦ ¤¯°¬±¤·¨§¥²¤µ§¶©µ²° ¶°¤¯ 2¯§¬¤°¨ ·¨µktw ∗ uw ¦°l¤±§
²¯º2ªµ¤§¨kªµ¤§¨ vl²¤® ²¯ª¶∏¶¬±ª·«¨ ·¨¦«±¬´∏¨¶²©≥⁄• ¤±§¦²±√¨ ±·¬²±oµ¨¶³¨¦·¬√¨ ¼¯ o¤¦¦²µ§¬±ª·²·«¨ ³µ¬±¦¬³¯¨²©·«¨ ¬±·¨µ±¤¯
¦²±±¨ ¦·¬²±¤±§¬°³¤¦·¤°²±ª¶¤º¬±ª!§µ¼¬±ª¤±§©∏µ·«¨µ³µ²¦¨¶¶¬±ª¶²¯¬§³µ²§∏¦·¶o¤¶º¨ ¯¯ ¤¶µ¨ ¤¯·¨§·«¨²µ¨·¬¦¤¯ ¥¤¶¬¶q¬√¬±ª
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µ¨¶∏¯·¶²©³µ²§∏¦·¬²±·¨¶·¶¬±§¬¦¤·¨§·«¤··«¨ ·¨¦«±¬´∏¨ ²©≥⁄• ¬±¦µ¨¤¶¨§·«¨ º²²§∏·¬¯¬½¬±ª³¨µ¦¨±·©µ²° ²¯ª·² ¤¯°¬±¤·¨§¥²¤µ§¥¼
x1wt h o¦²°³¤µ¨§·²·«¨ ·¨¦«±¬´∏¨ ²©¦²±√¨ ±·¬²±o∏±§¨µ·«¨ ¦²±§¬·¬²± ²©·«¨ ³¯¤±¨ § ∏¯°¥¨µªµ¤§¨ ¼¬¨ §¯¥¨¬±ª±²·§¨¦µ¨¤¶¨§q
Κεψ ωορδσ} ¬¯√¨ 2¶¤º¬±ª~ ∏¯°¥¨µµ¨¦²√¨ µ¼©¤¦·²µ~§¨¦µ¨¤¶¨§¦µ²²®
我国锯切用原木中 o小径级低等级原木比例日增 ∀小径级原木中 o直径 uw ¦°以下 !等级自 u等以下的
柞木k Θυερχυσ µονγολιχυσl原木因价格低廉 o大量用于实木产品生产中 ∀这些原木幼龄材比例大 !材质差 !木材
缺陷k节子 !矿物线l多 !径级小 !生长应力大 !锯材出材率低 !制材生产率下降 !干燥损失严重 o制材 !干燥及深
加工难度大 o因而 o最终产品生产成本高 o严重限制和阻碍了小径级低等级柞木原木的有效加工利用 ∀
¤¨ ª¯¬±kt|z|l !…²²±¨ 等kt|{sl !⁄¤±¬¨ k¯t|{zl将原木锯剖为毛边板后进行人工干燥 o然后进行纵剖 o有效
地控制了变形 o该工艺称为制材 p干燥 p纵剖k≥⁄• l工艺 ∀该工艺应用于槭木kΑχερl和杨木k Ποπυλυσl的加工
取得了令人满意的效果 ∀国内虽有不少有关小径级阔叶材制材或干燥方面的研究报道k朱政贤等 ot|||l o但
未把制材和干燥联系起来进行研究 ∀
本研究旨在结合我国木材工业实际情况 o从制材 !干燥 !深加工之间的内在联系和影响探索有效加工利
用小径级低等级原木的新技术 o这对于缓解当前木材供需矛盾 !人工林加工利用有重要意义 ∀
t 材料与方法
111 生产试验厂概况
沈阳市天发木业年加工 v sss °v 小径级柞木原木 ∀制材车间 }原木长度 u °∀原木直径 }tw ∗ uw ¦°∀原
木等级 }v等 ∀锯材厚度 }ws °° o锯材宽度 }ys !zs !|x !tvs !tys !t|x和 uvs °° o锯材长度 wss ∗ u sss °°∀锯材
质量要求 }tvs °°以下 o允许钝棱 ts h ~tvs ∗ t|x °° o允许板材一侧钝棱 us h ~t|x °°以上 o允许钝棱
us h ∀下锯方法以四面下锯法为主 ∀生产工艺 }跑车带锯 ψ主力锯 ψ板皮锯 ψ裁边锯 ψ截断锯 ∀干燥车间 }
xs °v 顶风型蒸汽干燥窑 o国产设备 o手动控制 ∀集成材车间 }以台湾设备为主 o工艺流程为 }横截或纵剖 ψ两
面刨光 ψ纵剖 ψ横截 ψ分等 ψ指接 ψ四面刨光 ψ横拼 ψ砂光 ψ修补 ψ裁边 ∀集成材分为 x等 }特等材 !一等
材 !二等材 !三等材 !四等材 ∀
112 试验设计
t1u1t 锯解误差的确定 tl 锯解误差测量方法 抽取 ux组锯材 o每组 w块锯材 o每组内锯材连续抽取 o而
且每块锯材不许翻转或调头 ∀抽取的锯材两端 us ¦°以内每边用游标卡尺测量 v点 o并做好纪录 ∀
ul 锯解误差计算 ≠ 计算每块锯材的平均厚度 ∀  计算整体样本的板内误差 Σº }
Σº €
Ε
ν
ι € t
Σu
Ν o
式中 }Ν为剔除可疑数据后的锯材块数 ∀
≈ 计算整体样本的板长度方向板内差 Σº¯ !每边板长度方向板内差 Σº¯ t和 Σº¯ u }
Σº¯ t € tu kΣº¯ n Σº¯ ul oΣº¯ t €
Ε
ν
ι € t
Σut
Ν oΣº¯ u €
Ε
ν
ι € t
Σuu
Ν ∀
…计算整体样本宽度方向板内差 Σººk≥·¨√¨ ot|{wl }
Σºº € Σuº p Σuº¯ ∀
  计算整体样本板间差 Σ¥ }
Σ¥ €
Ε
ν
ι € t
hΞuι p tΝ Ε
ν
ι € t
iΞι u
Ν p t o
式中 }hΞι 为每块锯材的平均厚度 ~ iΞι 为所有锯材的平均厚度 ∀
¡计算整体样本的锯解误差 Σ·}
Σ· € Σuº n Σu¥ ∀
天发木业名义厚度为 ws °°的柞木锯材 tss块锯解误差测量和计算结果如表 t ∀
表 1 40 µ µ 厚度柞木板材各种锯解误差
Ταβ . 1 Σαωινγ δεϖιατιον φορ 40 µ µ τηιχκ οακ βοαρδ °°
iΞι Σº¯ t Σº¯ u Σº¯ Σºº Σº Σ¥ Σ·
v|1|u s1zt s1ys s1yx s1t{ s1y{ s1yu s1|u
vl 锯解误差分析 由
表 t可看出 }影响 Σ·的主要
因素是 Σº o影响 Σº 的主要
因素是 Σº¯ o即板长度方向板
内差较大 ∀这说明锯路不直与锯条稳定性有关 ∀影响锯条稳定性的因素较多 o如适张度大小 !锯卡间隙 !张
紧力大小等 ∀
t1u1u 毛料厚度的确定 tl 测取平均干缩率 Α¶ 天发木业实测的两面下锯法锯制的标准的径切板kts块l
和标准的弦切板kts块l的径向干缩率为 w1tz h o弦向干缩率为 z1yu h o生产中多数板材为半弦k径l切板 o故 }
Α¶ € kw1tz h n z1yu h lΠu € x1{| h ∀
ul 测量刨光余量 Π 天发木业两面刨可达到的刨削厚度为 t1|u °° o四面刨刨削厚度为 u1s{ °° o故 }
Π € t1|u °° n u1s{ °° € w °°∀
vl 漏刨因子 Λ的确定k≥·¨√¨ ot|{wl 从表 u中可查到漏刨区域为 x h时 oΛ€ t1ywx ∀
wl 毛料厚度 Τ的计算 Τ€ ΛΣ·n k Φn ΠlΠkt p Α¶l ∀式中 }Φ为最终产品尺寸 o°°∀
天发木业集成材指接宽度为 uv !uz !vu °° o按上式计算的毛边板厚度如下 }指接条宽度 uv °°时 oΤ €
t1ywx ≅ s1|u n kuv n wlΠkt p s1sx{ |l € vs1t| °° o取 vs °° ~指接条宽度 uz °°时 oΤ€ t1ywx ≅ s1|u n kuz n
wlΠkt p s1sx{ |l € vw1ww °° o取 vx °° ~指接条宽度 vu °°时 oΤ € t1ywx ≅ s1|u n kvu n wlΠkt p s1sx{ |l €
v|1zx °° o取 ws °°∀
113 最大出材率软件设计
t1v1t 软件设计要求 tl 原木直径 }tw !ty !t{ !us !uu !uw ¦°~ul 毛边板厚度 }vs !vx !ws °° ~vl 毛边板宽度
不限 o钝棱率取 s h ~wl大带锯锯口宽度 v °° ~xl不同直径原木设计出材率最高的主产k毛边板l o副产不予
考虑 ∀
tst 第 ts期 李成元等 }小径低等原木加工利用中的制材 p干燥 p纵剖技术
表 2 漏刨因子与漏刨区域关系
Ταβ . 2 Ρελατιον βετωεεν φρεε2πλανεδ φαχτορ ανδ φρεε2πλανεδ αρεα
漏刨因子
ƒµ¨ 2¨³¯¤±¨ §©¤¦·²µ
漏刨区域
ƒµ¨ 2¨³¯¤±¨ §¤µ¨¤Πh
漏刨因子
ƒµ¨ 2¨³¯¤±¨ §©¤¦·²µ
漏刨区域
ƒµ¨ 2¨³¯¤±¨ §¤µ¨¤Πh
漏刨因子
ƒµ¨ 2¨³¯¤±¨ §©¤¦·²µ
漏刨区域
ƒµ¨ 2¨³¯¤±¨ §¤µ¨¤Πh
v1ss s1tv t1|y u1xs t1ss tx1{z
u1|s s1t| t1|s u1{z s1|s t{1wt
u1{s s1uy t1{s v1x| t1{s ut1t|
u1zs s1vx t1zs w1wy s1zs uw1ws
u1ys s1wz t1yw x1ss s1ys uz1wv
u1xs s1yu t1ys x1w{ s1xs vs1{x
u1ws s1{u t1xs y1y{ s1ws vw1wy
u1vv t1ss t1ws {1s{ s1vs v{1ut
u1vs t1sz t1vs |1y{ s1us wu1sz
u1us t1v| t1u{ ts1ss s1ts wy1su
u1ts t1z| t1us tt1xt s1ss xs1ss
u1ss u1uz t1ts tv1xz
t1v1u 软件设计原理 依据最大出材率原理 o无钝棱最大方材每边尺寸为 s1zt §k§为原木直径l o最大无钝
棱方材边部板皮最大出材率厚度为 s1t §o所以 o在 s1|t §ks1zt §n s1t§n s1t §l范围内安排主产厚度 ∀
t1v1v 软件的组成及功能 本设计采用 ⁄¨ ³¯«¬语言编写 o由于本设计所采用的是结构化设计语言 o因此整
个软件部分由大量相对独立的功能模块组成 o根据功能模块的不同可以将整个软件分为 }初始化模块 !方案
选择模块 !说明模块部分 ∀软件设计结果见表 v ∀
表 3 软件设计结果
Ταβ . 3 Σιµ υλατιον ρεσυλτσ
原木直径
²ª§¬¤°¨ ·¨µ¦¯¤¶¶Π¦°
毛边板厚度
ƒ¯¬·¦«·«¬¦®±¨ ¶¶Π°°
毛边板宽度
ƒ¯¬·¦« º¬§·«Π°°
毛边板出材率
ƒ¯¬·¦«¼¬¨ §¯Πh
tw ws ows ows wz otvu oyt wy1t{
ty vs ovx ovx ovx xy otvy otwx ozs xu1yv
t{ vs ovs ovs ovs ovs yx otw{ otzy otxu oz{ xy1vz
us vs ovx ovx ovx ovs {t otyu ot|y otyy o|v x{1{v
uu vs ovs ovs ovx ovs ovs zz otzs ousz ous| otzw o|u ys1ww
uw vs ovx ovx ovx ovx ovs |w ot{v ouuz ouu| ot{{ otsz yu1|v
114 干燥基准的确定
t1w1t 确定小径级柞木毛边板
干燥基准原则 tl 保证干燥质
量前提下 o缩短干燥周期 ~ul 依
据窑型 !窑的性能k密封性 !保温
性 !风速大小及均匀性l !设备状
态 !锯材的具体条件k初含水率高
低及差异 !新材比例 !锯材厚度和
宽度l决定干燥基准 o逐步调整以
完善干燥基准 ~vl 采用低温干燥基准 ~wl 干燥初 !中期低速干燥 o干燥后期加速干燥 ~xl 考虑小径级柞木
毛边板心边材含水率差异大 o终了处理之前须进行平衡处理 ~yl 终了处理的主要目的是消除应力 o加强终
了处理强度以消除生长应力和残余应力 ∀
t1w1u 小径级柞木毛边板干燥基准的制定 美国农业部制定的商业用木材干燥基准中低等级红木的干燥
基准k≥¬§±¨ ¼ ετ αλqot|{{l的最后两阶段干球温度变化剧烈 o这是在保证窑内所有板材含水率都低于 tu h的
条件下才是安全的 o生产中往往由于各种因素k如风速不均 !装窑不规范 !含水率显示误差等l窑内各部分木
材的干燥是不均匀的 o尤其是本试验用干燥窑为手动控制 o无法检测窑内各部分含水率 o因此 o有些木材含水
率仍高时剧烈的升温具有危险性 o又根据孙品等kt||sl和孟祥柏等kt||wl的研究 o干燥第一阶段干球温度确
定为 wx ε o干燥最后阶段干球温度确定为 yx ε k表 wl ∀
u 生产试验
211 制材
为了缩短锯割时间将原有剖料 ψ剖分 ψ裁边 ψ截断工艺 o改为剖料 ψ裁边工艺 ∀具体操作如下 }在原木
楞场挑选 ys根原木 o按 Š…Π× w{tz p t||x阔叶树锯切用原木尺寸 !公差 !分等对已挑选的原木评等和检量 o结
果列表 x ∀将原木截成 t1v °木段以减少原木弯曲度造成的木材损失 ∀木段上料后 o在最差k具有最严重木
材缺陷l材面的相对面上轻度沿着原木边部锯下薄板皮后 |sβ向里翻转原木 o将着锯面扣到车盘上 o卡紧原
木 o平行于原木中心线锯下板皮 o然后依次锯下毛边板 ∀接近原木中心时 o将原木向里翻转 t{sβ后 o卡紧原
ust 林 业 科 学 wv卷
表 4 30 ∗ 40 µ µ 厚度柞木毛边板干燥基准
Ταβ . 4 ∆ρψινγ σχηεδυλε φορ 30 ∗ 40 µ µ τηιχκ οακ φλιτχη
干燥阶段
≥·¤ª¨ ²©§µ¼¬±ª
含水率
²¬¶·∏µ¨
¦²±·¨±·Πh
干球温度
⁄µ¼2¥∏¯¥
·¨°³¨µ¤·∏µ¨Πε
干湿球温度差
• ·¨2¥∏¯¥
§¨³µ¨¶¶¬²±Πε
平衡含水率
∞´ ∏¬¯¬¥µ¬∏° °²¬¶·∏µ¨
¦²±·¨±·Πh
t  ws wx v tx1|
u ws ∗ vx wx w tw1u
v vx ∗ vs wx x tu1z
w vs ∗ ux xs y ts1x
x ux ∗ us xx { |1|
y us ∗ tx ys ts {1z
z tx ∗ { yx tv z1t
{ 平衡处理∞´ ∏¤¯¬½¤·¬²±·µ¨¤·° ±¨· yx tt {1s
| 终了处理ƒ¬±¬¶«¬±ª·µ¨¤·° ±¨· yx v tx1s
木继续锯下板皮和毛边板 o直
到锯割完毕 ∀从跑车带锯机锯
割下来的毛边板在单锯片裁边
机上平行于毛边板边部轻度裁
边以提高干燥装载量 ∀评等和
测量材积中的板材宽度以小头
有效宽度k着锯面宽度l为准 ∀
毛边板堆积成材堆 o材堆中的
每层板材中毛边板的大小头交
错排列的 ∀隔条为 ux °° ≅ vs
°° 截 面 的 落 叶 松 k Λαριξ
γ µελινιιl干材制成 o材堆中隔条
基本上成垂线 o材堆两端面的
隔条凹进量为 ts ∗ ux °° o材
堆两边隔条伸出量约 x °°k李成元 ot|||l ∀
表 5 传统和 Σ∆Ρ 工艺生产试验对比
Ταβ . 5 Χοµ παρισον φορ χονϖεντιον ανδ Σ∆Ρ προχεσσεσ
检测项目 Œ·¨°¶ 传统工艺 ≤²±√¨ ±·¬²±¤¯ ³µ²¦¨¶¶¨¶k≥⁄• 工艺l ≥⁄• ³µ²¦¨¶¶¨¶
原木直径 ²ª§¬¤°¨ ·¨µΠ¦° tw ty t{ us uu uw
原木长度 ²ª¯¨ ±ª·«Π° t1v t1v t1v t1v t1v t1v
原木等级 ²ªªµ¤§¨ v v v v v v
原木根数 ²ª ∏´¤±·¬·¼ ts ts ts ts ts ts
原木材积 ²ª√²¯∏° Π¨°v s1uu s1u| s1vy s1ww s1xv s1yv
锯材厚度 ∏°¥¨µ·«¬¦®±¨ ¶¶Π°° ) ws vy vu ) )
锯材宽度 ∏°¥¨µº¬§·«Π°° 不限 ‘²·¯¬°¬·¨§ 不限 ‘²·¯¬°¬·¨§ 不限 ‘²·¯¬°¬·¨§ 不限 ‘²·¯¬°¬·¨§ 不限 ‘²·¯¬°¬·¨§ 不限 ‘²·¯¬°¬·¨§
锯材长度 ∏°¥¨µ¯ ±¨ª·«Π°° t vss t vss t vss t vss t vss t vss
锯材材积 ∏°¥¨µ√²¯∏°¨ Π°v t1vw| kt1v{ul
锯材出材率 ∏°¥¨µµ¨¦²√¨ µ¼©¤¦·²µΠh xw1yu kxx1|xl
锯材等级率 ∏°¥¨µªµ¤§¨ ¼¬¨ §¯Πh 一等材 Šµ¤§¨ t }xs1wskw|1uvl o二等材 Šµ¤§¨ u }uw1w{kuv1tsl o三等材 Šµ¤§¨ v }ux1tukuz1y|l
平均锯割时间 „√¨ µ¤ª¨ ¶¤º¬±ª·¬° Π¨°¬± t1|yx kt1{yyl
刨光材厚度 ≅宽度
∏°¥¨µ§¬°¨ ±¶¬²± ¤©·¨µ³¯¤±¨ §k× ≅ • l
vw ≅ uu
kvw ≅ u|l
u| ≅ u|
kvw ≅ uul
u| ≅ uu
ku| ≅ u|l
uw ≅ uu
kuw ≅ usl
特等材 一等材 二等材 三等材 四等材
刨光材材积 °¯ ¤±¨ § ∏¯°¥¨µ√²¯∏°¨ Π°v ≥∏³¨µªµ¤§¨ Šµ¤§¨ t Šµ¤§¨ u Šµ¤§¨ v Šµ¤§¨ w
s1szsw s1tu{u s1tuvt s1szyx s1u|s{
ks1ttsvl ks1ty|zl ks1twv|l ks1ttyxl ks1vwtxl
刨光材出材率
°¯ ¤±¨ § ∏¯°¥¨µ¼¬¨ §¯Πh
y1wy
k|1szl
tt1zz
ktv1|yl
tt1v
ktt1{wl
z1su
k|1x{l
u|1s{
ku{1tl
刨光材等级率
°¯ ¤±¨ § ∏¯°¥¨µªµ¤§¨ ¼¬¨ §¯Πh
ts1uu
ktu1xtl
t{1yt
kt|1uwl
tz1{y
kty1vul
tt1t
ktv1utl
wu1ut
kv{1zul
原木到刨光材木材利用率
• ²²§∏·¬¯¬½¬±ª³¨µ¦¨±·©µ²° ²¯ª
·² ³¯¤±¨ § ∏¯°¥¨µΠh
uz1{| kvx1zsl
原木到集成材木材利用率
• ²²§∏·¬¯¬½¬±ª³¨µ¦¨±·©µ²° ²¯ª
·² ¤¯°¬±¤·¨§¥²¤µ§Πh
t|1vv kuw1zwl
212 干燥
在干燥窑内 o最上层材堆上面压了重物k水泥块l o重物与顶棚之间留出 us ¦°空间 o材堆侧面之间距离
约 ts ¦° o材堆侧面与墙壁间距为 t1x °以增加干燥窑高度方向气流速度均匀 ∀毛方断面尺寸为 ys °° ≅
{s °° o在干燥窑高度方向基本成垂线 ∀vs °°厚度杨木板材拼接成挡风板 o挡住了材堆端面与侧墙空隙 ∀
挑选了 y块含水率检验板 o尽可能代表窑内各部分板材的含水率 ∀
vst 第 ts期 李成元等 }小径低等原木加工利用中的制材 p干燥 p纵剖技术
采用称重法测量 y块含水率检验板的初含水率 o平均初含水率为 yu1w h o最高初含水率为 yx1{ h o最低
初含水率为 w{1w h ∀毛边板厚度为 ws !vx !vs °° o长度为 t1v ° o宽度不限 ∀干窑启动后 o干球温度达到vs ε
后 o升温速度控制在 t ε #«pt o干球温度达到 wx ε 后逐渐拉开温差 o把温差速度控制在 s1x ε #«pt ∀整个干
燥过程无中间处理 ∀当最干的检验板含水率达到 { h时 o开始进行平衡处理 o当最湿的检验板含水率达到
{ h时 o结束平衡处理 o然后将干球温度降到 xs ε 后进行终了处理 vs «∀
213 集成材车间
出窑后的板材在冷棚存放了两周后 o送进集成材车间加工 ∀首先对个别翘弯锯材进行纵剖 o进两面刨刨
光后的板材送到 y锯片纵剖锯纵剖 o纵剖宽度为 u| !uu和 us °° o纵剖后的板条在横截锯上进行横截和分等 o
刨光材的长度不限 o等级为特等材 !一等材 !二等材 !三等材 !四等材共 x个等级 ∀刨光材按等级堆垛后在车
间内放置 v ∗ x §o目的在于均衡刨光材的含水率 o因为国产手动控制干燥窑最终含水率均匀度全部控制在
{ h ∗ tu h是困难的 o尤其小径级柞木心边材含水率差异较大的情况下更是如此 ∀然后 o进行指接 !刨光 !横
拼 !砂光 !分等 !修补处理 ∀
v 结果与分析
相同生产条件k原木 !设备 !人员 !刨光材l下的对比数据k表 xl表明 o与原有生产方式k我国大部分集成
材厂的作法l相比较 o本项目技术所达到的指标为 }tl锯割原木时间减少了 x h ~ul锯材出材率提高了
t1vt h ∀小径级阔叶树原木来自天然次生林或速生人工林 o径级小 o节子多 o弯曲度大 ∀小径级原木的直径
与锯材出材率和生产率有紧密联系 ∀天发木业原有制材生产方式下 o测取的小径级柞木锯材出材率 !生产率
列于表 y ∀由表 y得到锯材出材率回归方程为 }⊥ψ€ w|1vty | n s1yxs v Ξk Ξ为原木直径l ∀生产率回归方程
为 }⊥ψ€ p s1stw x n s1tsv u Ξk Ξ为原木直径l ∀
表 6 小径级柞木锯材出材率 !生产率
Ταβ . 6 Λυµ βερ ψιελδ ανδ σαωινγ προδυχτιϖιτψφροµ σµαλλ2διαµετερ οακ λογ
平均径级 „√¨ µ¤ª¨ §¬¤° ·¨¨µ¦¯¤¶¶Π¦° tw ty t{ us uu uw
加工时间 ≥¤º¬±ª·¬°¨ Π°¬± t1vw t1{y u1ts u1ws u1wv u1y{
生产率 °µ²§∏¦·¬√¬·¼Πk°v#°¬±ptl s1su{ x s1suz z s1su{ u s1svs y s1svx { s1svy |
出材率 ∏°¥¨µ¼¬¨ §¯©¤¦·²µΠh xt1tx xy1{s xz1wu xz1zt yt1ts yv1{v
从回归方程可知 }小径级原木直径越小 o锯材出材率越低 o生产率越低 o因而 o生产成本亦越高 ∀这是小
径级原木制材加工的特点 o也是小径级原木加工利用首先要解决的问题 ∀解决问题的途径有二 }一是提高锯
材出材率 o二是提高生产率 ∀
为了提高锯材出材率 o采用了下列技术措施 }≠采用两面下锯法 o提高了锯材出材率 ~ 助电子计算机 o
设计了不同直径原木的最大出材率锯材尺寸 ~ ≈ 采用新的加工余量计算方法 o降低了加工余量 ∀小径级原
木生产率低的原因有二 }一是随着原木直径变小锯材出材率降低 ~二是随着原木直径变小 o在现有带锯生产
线上加工小径级原木时 o固定 !摇尺 !翻转原木困难 o且所需时间延长 ~工艺流程过长 o也导致了加工时间延
长 ∀本研究采用两面下锯法 o将现有的跑车带锯机 ψ主力带锯机 ψ板皮带锯机 ψ裁边圆锯机组成的工艺流
程改为跑车带锯机 ψ截断圆锯机组成的工艺流程 o缩短了工艺流程 o减少了原木翻转次数和卡紧原木次数 ∀
vl 锯材等级率下降 ∀一等锯材减少了 t1tz h o二等锯材减少 t1vs h o但三等锯材增加 u1xz h ∀原因是
两面下锯对数量较多的一般木材缺陷选择性差 o结果将一般木材缺陷分散在更多的毛边板材面 o导致锯材等
级率降低 ∀
wl 干燥周期缩短了 u1u §o体积干缩率减少了 z1s| h ∀这与低温干燥有关 ∀
xl刨光材出材率提高了 |1v h o等级率也上升了 }特等材提高了 u1u| h o一等材提高了 s1yv h o二等材减
少了 t1xw h o三等材提高了 u1tt h o四等材减少了 v1w| h ∀其原因可能是 }
≠通过毛边板形式和适当干燥工艺有效的控制了毛边板的变形 ∀小径级阔叶树原木中锯割出来的锯
材 o因次生壁中层微纤丝角度大 o故心材部分纵向干缩大 o干燥中常产生边弯k¦µ²²®l ~毛边板两边裁边量不
等时 o因不能平衡两侧纵向生长应力 o干燥过程中也会产生边弯 ~幼龄材的弦径向干缩差异大 o干燥中常产
生横弯k¦∏³l和开裂 ∀采用两面下锯法将小径级阔叶树原木锯剖成毛边板 o则可解决上述问题 o这也是 ≥⁄•
wst 林 业 科 学 wv卷
技术的关键所在 ∀理由是 }毛边板平衡板宽度方向纵向生长应力 o限制侧向弯曲变形k边弯l ~毛边部分限制
边弯变形 ~干燥后期的干燥应力可部分抵消纵向生长应力k•²¥¨µ·ετ αλqot|{vl ∀同样道理 o幼龄材纵向干缩
大引起的边弯也通过毛边板干燥得以解决 ∀
应用软件设计和减少总割锯面和裁边锯口损失 o提高了毛边板的出材率 ∀
≈由原来的 u次裁边k制材时裁边 o干燥板材纵剖时仍裁掉边条l变成了一次裁边 o有效利用了原木尖削
部分木材 ∀
…刨光材长度不受限制k任意长度l的条件下 o刨光材横截工序剔除木材缺陷时 o随木材缺陷扔掉的木材
损失少 ∀
 减少了加工余量 o原来的 vy °°厚度变为 vx °° ovu °°厚度变为 vs °°∀
w 结论
在我国现有设备条件下 o利用小径级低等级柞木原木生产国内销售集成材时 o软件设计锯材尺寸 o正确
确定加工余量后 o在剖料 p裁边工艺下 o采用两面下锯法锯剖毛边板 ~对毛边板进行低温干燥 o强化终了处
理 ~干燥的毛边板刨光后纵剖和横截 o不仅减少锯割原木时间 x h o而且未降低集成材等级率的前提下 o提高
了原木到集成材木材利用率 x1wt h ∀
参 考 文 献
李成元 qt|||1 吉林省木材干燥设备和工艺存在的主要问题和改进措施 q林产工业 ouykvl }vz p v|
孟祥柏 o姜福来 qt||w1 榆树干燥特性及干燥工艺中几个问题的探讨 q林业科技 ot|kwl }ws p wu
孙 品 o李 智 qt||s1 柞木板材除湿干燥初探 q林业科技 otxkwl }uz p u|
朱政贤 o熊长棣 o姜日顺 o等 qt|||1 东北九种阔叶树小径木干燥技术的研究 q中国林学会木材工业分会论文集ktyl ot p {x
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k责任编辑 石红青l
xst 第 ts期 李成元等 }小径低等原木加工利用中的制材 p干燥 p纵剖技术