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速生材的干燥技術

    我國實木家具業(yè)主要以硬闊葉材為主要原料,長期以來以東北材為主,所用的樹種有水曲柳、柞木、核桃楸、榆木、樺木等,近年來進口美國硬闊葉材如紅、白櫟木、鵝掌楸、槭木、美國楓香、櫻桃木、胡桃木等,也從歐洲大量進口櫸木,以敷國內(nèi)材之不足。我國自去年禁伐天然林,東北材更趨緊缺;而大量進口則外匯耗用頗巨(1999年進口木材用去外匯80億美元)。因此一方面需大量采用板式家具,以人造板為主要原料;另一方面,也可大量應用工業(yè)速生材來制作家具,以滿足人們對實木家具的需求。工業(yè)速生材因其生長周期短,細胞壁較薄,年輪較寬,雖然干燥較易,但變形較大,因此其干燥技術往往成為利用它的瓶頸。改革開放以來,我國的木材干燥工業(yè)取得了巨大的發(fā)展,無論是干燥生產(chǎn)工藝和設備的研究開發(fā)水平,都有很大的提高;但是由于基礎比較薄弱,總體水平還不能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展的需要。筆者在考察新西蘭林業(yè)、木材加工業(yè)和家具業(yè)期間,特別注意考察了該國的木材干燥業(yè),感到該國對工業(yè)速生材干燥技術的開發(fā)研究有許多值得我們借鑒之處。
  新西蘭是一個用工業(yè)化培育方式大面積種植速生材的國家,它有170萬公頃的幅射松人工林地,幅射松從植入樹苗到成材,大約經(jīng)過25年。新西蘭每年幅射松的木材產(chǎn)出高達1700萬立方米,價值50億新元(相當于人民幣200億元);計劃到2025年,幅射松種植面積達到350-400萬公頃,木材產(chǎn)出則將達到5500-6000萬立方米。新西蘭非常重視幅射松木材的利用技術,它包括制材(含集成材的生產(chǎn))、干燥、防腐及細木工、家具生產(chǎn),還積極利用這種優(yōu)質(zhì)的人造板原料,大力發(fā)展中密度纖維板的生產(chǎn)。
  新西蘭溫德莎工程集團有限公司(Windsor Engineering Group, Ltd.)是一個干燥設備的專業(yè)制造公司,它位于新西蘭的首都—惠靈頓市(Wellington)的郊區(qū),筆者在新西蘭考察期間訪問了該公司。
  新西蘭溫德莎工程集團有限公司建于1975年,現(xiàn)有職員95人,公司總部和工廠均設在惠靈頓,同時在新西蘭南島的羅特魯阿市(Rotorua)設有木材加工技術和銷售部,在澳大利亞的阿爾伯里(Albury,Australia)設有項目工程及銷售部。
  自1980年以來,該集團公司制造了200多只干燥窯,目前新西蘭國內(nèi)的75%的木材都是用這些干燥窯來進行干燥的。木材干燥設備是該公司的主產(chǎn)品,另外也制造吸塵和環(huán)保設備,廣泛用于化工和食品加工業(yè)。在南非的克里斯特(Cresta, South Africa)的“新世紀制材廠”(The New Century Sawmill)和南美智利(Concepcion, South America)的康塞普西翁的索里希(Solecia)工廠里所裝備的干燥窯是該公司的典型產(chǎn)品,南半球盛產(chǎn)松木,非常需要新西蘭的新型木材干燥技術來促進它們的利用。
  該公司的干燥設備產(chǎn)品及技術服務有:
  成材干燥窯;
  干燥窯控制系統(tǒng);
  吸塵和氣力輸送系統(tǒng);
  噪音控制設備;
  木材技術咨詢服務。
  溫德莎工程集團有限公司已通過NZS/ISO9001認證,并有一批經(jīng)驗豐富的工程師和技術工人保證設備的安裝精度和可靠性。
  它的木材干燥設備適合以下樹種木材的干燥:
  工業(yè)速生材,如:
  幅射松 (Radiata Pine)
  Patula
  Elliottii
  火矩松 (Taeda,同Lobllolly-pine)
  Caribaea
  長葉松 (Southern Yellow Pines)
  Pinaster
  花旗松 (Douglas Fir)。
  南美杉屬木材 (Araucaria, Hoop pine)。
  桉樹屬木材 (Eucalypts)。
  用于工業(yè)速生材的木材干燥窯有以下類型:
  預干或后處理木材干燥窯(Packdry Kilns),它有以下特點:
  適用于小型工廠用來預干或后處理結構用材;
  干燥溫度一般為120-140℃;
  窯內(nèi)設置蒸汽發(fā)生器,用于預蒸或中間處理、終了處理等;
  風機按裝在側(cè)下方,風機的電動機置于窯外,材堆的板面風速為4.5-7m/s;在中部裝有擋風板,以使風速均勻分布。
  窯的容量一般為20-30m3 。
  快速常規(guī)干燥窯CTS型(Accelerated Conventional Temperature CTS Kilns),它有以下特點:
  適用于對表面要求較高、具較高價值的板材的干燥;
  單個材堆;
  材堆上方加壓,一般為350kg/m2 ;
  最高干燥溫度為80-110℃;
  對板材每1mm厚度的而言,平均干燥速度為1小時;
  材堆板面間的氣流速度為6-7m/s;
  干燥中的各處理階段的時間為4-6小時;
  窯的容量為30-120m3 。
  高溫或超高溫干燥窯HTK型 (High and Ultra Temperature HTK Kilns),它有以下特點:
  用于建筑或包裝用材;
  單個材堆;
  材堆上方加壓,一般為750-1000 kg/m2;
  最高干燥溫度為120-200℃;
  對板材每1mm厚度的而言,平均干燥速度為9
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