物料与水分的结合方式 根据物料中所含水分去除的难易程度分为下列两种: (1)、非结合水分: 非结合水分包括存在于物料表面的润湿水、孔隙水等物料与水分直接接触时,被物料吸收的水分。(2)加热干燥法也就是我们常说的干燥,它利用热能加热物料,气化物料中的水分。由于与物料的结合强度小,故易于去除。
木材干燥时,把木材堆成材堆,借助一种既能将热量传给木材又能吸收木材 中蒸发的水分的媒介物质,称为干燥介质. 干燥开始前,首先要预热,预热木材的介质是饱和湿空气或接近饱和的湿空气,空气中的水蒸气将有一部分穿过界面层到达湿木材的表面,并在表面上凝结成水,此时水蒸气所含的汽化潜热变为显热,传给木材表面,并由表面传入内部,木材温度逐渐升高,当木材表面温度等于介质温度时,木材表面的水蒸气分压力等于循环蒸汽流的分压力,互相传递的水蒸气数量处于平横状态,同时,由于木材 内部的温度低于表面温度,干燥介质中的热将通过表面向内部传递. 预热过后,开始干燥时,木材蒸发面的自由水和部分吸着水在水蒸气分压差的作用下脱离木材进入干燥介质中然后被排出窑外.木材表层大毛细管的自由水首先蒸发,然后蒸发微毛细管中的吸着水,由于表面水分的蒸发,是蒸发面的含水率降低,在木材的表层和内部各层之间出现内高外低的含水率梯度和内低外高的温度梯度,在这两种梯度的作用下,使内部各层中的水分向表面移动,直到干燥完 毕,木材内外层含水率才接近一致.
人工干燥是确保实木地板质量的重要环节。干燥的目的主要是使木地板形体稳定.使其在以后的使用过程中不再发生收缩、湿胀和变形,同时也提高实木地板的加工性能、使用性能和耐久性能。在不关闭真空泵的情况下,即保持原有真空度的条件下,加入防腐剂溶液。干燥质量的关键是终含水率必须达到略低于使用环境的平衡含水率。在我国南方约为10%-12%,北方约为8%-10%,西北地区约为6%-8%,而且必须干透,并确保不翘、不裂和干燥应力基本解除。
炉气加热常规干燥因不需要蒸汽锅炉,并利用木废料能源,投资费用低、干燥成本低。但因温、湿度难以调节控制,干燥质量不易保证。若干燥窑设计不好,还易烘坏木材和发生火灾。对于中、高实木地板,这种干燥方法应慎用。
处于试验阶段,或已初步采用且有发展前途的。主要包括:①太阳能干燥。置材堆于东、西、南3面有玻璃壁的干燥窑内,以太阳能为主要热源,或用集能器和贮热器加强热能利用率,以燃烧燃料的热气体为辅助热源,用喷水器及通风孔调节湿度,用风机引起强制循环,达到干燥目的(图 4)。②真空干燥。把木材置于真空罐内加热,抽真空,造成由木材内部到表面和由表面到外界的水蒸气压力差;又由于木材内的水分在真空下沸点降低,易于气化,就使水分易从木材中蒸发并从真空罐中抽出(图 5)。木材防裂技术:1.机械法防裂:在已干燥的木材上用铁丝捆端头,使用防裂环、组合钉板等,用机械的方法强制木材不要膨胀和收缩,这样也可以避免木材发生开裂。③微波干燥。在谐振腔加热器或曲折波导加热器中,由于受微波管发生的、 频率为915或2450兆赫的电磁波作用,木材内部因分子间摩擦而产生热量,形成内高外低的蒸气压力差,促使木材快干(图 6)。可用于珍贵木材的干燥。④红外线干燥。将木材置于辐射板、管的照射范围内,接受近红外(波长0.76~4微米)或远红外(波长4~1000微米)热射线的辐射,木材中的水分吸收辐射能后产生共振现象,可使温度迅速提高,引起水分蒸发。远红外线辐射能的热量转换率优于近红外。若采用材堆干燥方式,则红外线辐射元件主要起加热器作用(图 7)。⑤除湿干燥。从窑内抽出的热湿空气在被强制流过除湿装置的蒸发器时,所含热能被蒸发器内气态致冷剂吸取,所含水分凝结成水并被排走;冷干空气流过冷凝器时;从冷凝器内的液态致冷剂,吸取热能,变成热干状态,并在通过电阻丝加热器时进一步提高温度,再入窑作为介质(图 8)。这此方法除太阳能干燥外,大多存在所需投资费用大等问题,正进一步研究改进中。
山楂片烘干工艺
(1)①山楂片烘干温度一般控制在80°~130°
②烘干机少为五层结构,循环翻转,逐层烘干,模拟阳光下的人工翻晒。
③第五层为较干的料,向上逐层渐湿,逐层脱水,较干的料接触的是热风,较湿的料接触的是湿热风,避免了较湿物品直接接触干热风,减轻近似阳光暴晒对物品本质和颜色造成的破坏。
④多层烘干机内物品经逐层循环脱水烘干,湿风由顶层直接排空,湿风与物品接触时间极短,同时将每层观察孔打开一点,随时逐层排潮,这样就完全避免了湿风与物品接触时间较长而出现的“沤”象,保证了物品的颜色。
(2)设备的燃烧室与立式多层烘干箱分开,隔离进行,进入烘干箱的是纯净的热风,毫无污染,更不会出现火灾隐患。
(3)燃料广泛:可用木材下脚料、煤,。
(4)设备分体设计,烘干层为不锈钢材料,耐高温、腐蚀。
(5)在山楂片烘干过程中,应通过观察孔,随时观察其颜色及水分的变化,排潮好,颜色鲜亮;下层忌烘的过干才出箱,适当的含水率放出后摊晾即可。
(6)本设备按药材原理研制生产,对中药、干果等的脱水干燥,其它干燥设备无可比