本发明属于木材干燥技术领域，具体涉及一种木材高温干燥处理的方法。
背景技术：
木材是人类生产生活中最重要的原料之一，可以用来制作成各种生活和生产用品，但原木采伐后不能直接加工，需要把木材的含水率降低到一定的值才能使用，一般家具生产中，理想的木材含水率为7-8%，且应力和残留应力应低于2.5％，特别针对高档实木家具生产来说，应力和残留应力应低于1.5%，分层含水率内层和外层的含水率差小于1%。但是实际上，买到的木材大多数是不合格的，从统计数据查看，外购所谓已烘干木材的含水率基本上都超过10%，最高的甚至可以到20%-25%，其含水率分布也不均匀，应力最大值甚至达到10%以上，表面硬化程度大，远远不能达到实际要求，所以这类“干”木材需要重新干燥。但是，传统干燥工艺时间较长，并且能耗高，应力消除能力差，远远无法满足木材质量、生产进度和节能的要求，因此如何设计一种可以有效地降低木材含水率，且大大缩短木材干燥的时间和具有防霉变能力的木材高温干燥处理的工艺，成为本领域亟需解决的技术问题。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的不足，提出了一种木材高温干燥处理的方法，该方法可以有效的降低木材的含水率，且大大缩短木材干燥的时间，而且高温干燥处理能杀死木材中绝大部分的真菌和害虫，木材在高温处理的过程中，分子结构会发生重组，其物理性能显著增强，使干缩湿率大大降低、应力符合髙档家具的要求，同时木材内部微生物和害虫赖以生存的营养物质会被破坏掉，有利于木材长时间保存。
为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：
本发明提出了一种木材高温干燥处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）将木材叠垛送入干燥窑内，同时制作试片测定木材的应力和分层含水率；
（2）以每分钟0.1-0.2℃的速度使木材升温，升温过程中辅以蒸汽喷蒸，控制窑内空气湿度，使得木材所处温度和湿度下的平衡含水率等于该木材分层含水率的最大值，升温至80℃后保持一段时间，使木材的内层和外层温度均匀；
（3）再以每分钟0.1-0.2℃的速度升温至110-130℃对木材进行波动式干燥，波动值为10—20℃，保持一段时间，采用升温不排汽、降温排汽的方式去除木材中的水分，使木材的内层含水率降到5%以下，开始降温；
（4）降温时，开启所述排湿口，自然降至80℃，更换湿球温度计上的纱布，进行后期处理；
（5）后期处理为：保持所述干湿球温度计中的干球温度80℃，通过蒸汽喷蒸控制干湿球温度差为6℃，保持30小时，使木材中的含水率达到7-8%，且使木材的应力小于1%；
（6）降温至室温，出料。
进一步的，所述步骤2中，所述保持时间根据木材厚度确定为：t1=k1δ+1（当δ≥2.5cm，k1=2.5h/cm；当δ＜2.5cm，t1=2.5h），其中，k1为系数，t1为保持时间，δ为木材厚度。
进一步的，所述波动式干燥的具体步骤包括：80℃保持结束后，以每分钟0.1-0.2℃的速度每升温15℃，开启干燥窑的排湿口，再降温10℃，逐渐升温至110-130℃。
本发明的有益效果包括：本发明所述方法可以有效的降低木材的含水率，且大大缩短木材干燥的时间，而且高温处理过程中能杀死木材中绝大部分的真菌和害虫，改变木材的内部分子组合，使木材的吸潮能力降低，物理性能显著提高。同时木材内部微生物和害虫赖以生存的营养物质被去除，有利于木材长时间保存。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。下列实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件进行。
根据本发明的一些实施例，本发明不容易干燥的木材采用每分钟0.1℃的速度升温，容易干燥的木材采用每分钟大于0.1℃、小于等于0.2℃的速度升温；对于木材是否容易干燥可取决于木材的物理性质，如容积重、微宏观结构、厚度、长度和初含水率等因素；同时选取干燥的木材为含水率不大于25%的木材，若含水率太高，干燥时木材易变形严重，容易导致木材开裂，而木材在含水率达到25%以下干燥，失水产生的形变程度较小，使用高温干燥处理工艺时开裂的可能性较小，而本发明所述高温干燥处理方法很好地解决了木材干燥时开裂的问题。易干的木材有红松、鱼鳞云杉、杉松冷杉、红皮云杉、马尾松、杉木、樟子松、椴木、泡桐、檫木等；不易干的木材有色木、槭木、厚核桃楸、香樟、梓木、栲树、柿木、枫香、落叶松、水青冈、青冈、麻栎、荷木、柞栎、黄檀、厚红榉等。
实施例1：一种木材高温干燥处理的方法，木材选取易干的红松，具体包括以下步骤。
（1）将厚度为2cm的红松叠垛送入干燥窑内，同时制作试片测定木材的应力和分层含水率。
根据本发明的一些实施例，本发明采用多个试片进行测试，所述木材的分层含水率包括木材的外层含水率和内层含水率。
（2）以每分钟0.1℃的速度使木材升温，升温过程中辅以蒸汽喷蒸，控制窑内空气湿度，使得木材所处温度和湿度下的平衡含水率等于该木材分层含水率的最大值，升温至80℃后，保持一段时间，具体的，所述保持时间根据t1=k1δ+1（当δ≥2.5cm，k1=2.5h/cm；当δ＜2.5cm，t1=2.5h），其中，k1为系数，t1为保持时间，δ为木材厚度，由于木材的厚度δ=2cm，计算得到保持时间t1=2.5h，使木材的内层和外层温度均匀，有利于木材的内外层同步干燥。
根据本发明的一些实施例，可以理解的是，开启本发明所述蒸汽喷蒸，使得木材的内层和外层只升温不干燥（即平衡含水率略高于木材内层含水率），提高表层传热速度，达到热透木材的作用，进而使得所述内外层含水率趋于一致至最大值，但不超过平衡含水率，本发明优选为：该木材内外层含水率的最大值等于平衡含水率。
（3）再以每分钟0.1℃的速度升温至110℃对木材进行波动式干燥，波动值为10—20℃，保持一段时间，采用升温不排汽、压力略增，降温排汽减压的方式去除木材中的水分，使木材的内层含水率降到5%以下，开始降温。
根据本发明的一些实施例，本发明所述波动式干燥的具体步骤包括：当80℃保持结束后，以每分钟0.1℃的速度升温至95℃，开启干燥窑的排湿口，自然降温至85℃，再以每分钟0.1℃的速度升温至100℃，然后再次降温，重复循环，进行波动式升温，即每升温15℃，开启干燥窑的排湿口，再降温10℃，逐渐升温至110℃，然后进行保温。
（4）降温时，开启所述排湿口，自然降至80℃，更换湿球温度计上的纱布，进行后期处理；
（5）后期处理为：保持所述干湿球温度计中的干球温度80℃，通过蒸汽喷蒸控制干湿球温度差为6℃，保持30小时，使木材中的含水率达到7-8%，且使木材的应力小于1%；
（6）降温至室温，出料。
实施例2：一种木材高温干燥处理的方法，木材选取不易干的香樟，具体包括以下步骤。
（1）将厚度为3cm的香樟叠垛送入干燥窑内，同时制作试片测定木材的应力和分层含水率。
根据本发明的一些实施例，本发明采用多个试片进行测试，所述木材的分层含水率包括木材的外层含水率和内层含水率。
（2）以每分钟0.2℃的速度使木材升温，升温过程中辅以蒸汽喷蒸，控制窑内空气湿度，使得木材所处温度和湿度下的平衡含水率等于该木材分层含水率的最大值，升温至80℃后保持一段时间，具体的，所述保持时间根据t1=k1δ+1（当δ≥2.5cm，k1=2.5h/cm；当δ＜2.5cm，t1=2.5h），其中，k1为系数，t1为保持时间，δ为木材厚度，由于木材的厚度δ=3cm，计算得到保持时间t1=8.5h，使木材的内层和外层温度均匀，有利于木材的内外层同步干燥。
根据本发明的一些实施例，可以理解的是，开启本发明所述蒸汽喷蒸，使得木材的内层和外层只升温不干燥（即平衡含水率略高于木材内层含水率），提高表层传热速度，达到热透木材的作用，进而使得所述内外层含水率趋于一致至最大值，但不超过平衡含水率，本发明优选为：该木材内外层含水率的最大值等于平衡含水率。
（3）再以每分钟0.2℃的速度升温至130℃对木材进行波动式干燥，波动值为10—20℃，保持一段时间，采用升温不排汽、压力略增，降温排汽减压的方式去除木材中的水分，使木材的内层含水率降到5%以下，开始降温。
根据本发明的一些实施例，本发明所述波动式干燥的具体步骤包括：当80℃保持结束后，以每分钟0.2℃的速度升温至95℃，开启干燥窑的排湿口，自然降温至85℃，再以每分钟0.2℃的速度升温至100℃，然后再次降温，重复循环，进行波动式升温，即每升温15℃，开启干燥窑的排湿口，再降温10℃，逐渐升温至130℃，然后进行保温。
（4）降温时，开启所述排湿口，自然降至80℃，更换湿球温度计上的纱布，进行后期处理；
（5）后期处理为：保持所述干湿球温度计中的干球温度80℃，通过蒸汽喷蒸控制干湿球温度差为6℃，保持30小时，使木材中的含水率达到7-8%，且使木材的应力小于1%；
（6）降温至室温，出料。
根据本发明的一些实施例，为保证升温速度、高温保持、降湿保温等指标的实现，本发明干燥设备散热片内供热介质温度高于25o℃，每立方米被干燥木材时的散热面积大于l5m2。
发明人发现，本发明所述高温干燥处理方法可以有效的降低木材含水率，同时使木材应力小于1%，并大大缩短木材干燥的时间，而且高温处理过程中能杀死木材中绝大部分的真菌和害虫，改变木材的内部分子组合，去除微生物和害虫赖以生存的营养物质，有利于木材长时间保存，同时木材的吸潮能力降低，物理性能显著提高。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，仅为本发明的较佳实施例，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。