专利名称：木材干燥内应力释放方法及其释放装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及到木材干燥领域，特别是一种木材干燥内应力释放方法及其释放装置。
背景技术：
目前，在木材的干燥过程中，其干燥应力的释放方式通常是通过往木材干燥室中喷射饱和蒸汽，实施对木材的热湿处理，以释放干燥应力，达到提高干燥速度，保证干燥质量的目的。
在木材干燥过程中，为了提高木材干燥的速度，要加大木材中的含水率偏差和含水率梯度，但当木材中的含水率梯度增加时，木材中的干燥应力也随之加大，木材发生开裂的可能性也在加大。因此，为了保证木材的干燥质量，在实施木材干燥的过程中，都要适时地对木材进行喷蒸处理，以减少干燥应力，预防开裂。在不同的干燥段喷蒸处理的作用不同，干燥初期喷蒸处理主要是提高温度，使木材均匀热透，从而保证其干燥速度及干燥质量。干燥中期，当木材含水率降至纤维饱和点时，是木材发生应力和应力转变的时刻，此时进行喷蒸处理可使木材表面吸湿，减小木材表心层的含水率梯度，缓和内应力，防止木材发生开裂。干燥结束后对木材进行喷蒸处理是为了消除残余应力和平衡板材之间的含水率差异。这种传统的处理方式需要的时间长、次数多、能耗大，效果差，而且处理不当会引起木材变色，存在很多缺陷。
本发明人为多年从事木材加工的生产设计者，针对目前制造业者的趋势及走向以及上述公知技术的缺陷，进而发明出一种木材干燥内应力释放方法及其释放装置，以改善上述的所有缺陷。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种木材干燥内应力释放方法及其利用该方法的释放装置，可以有效地克服现有技术中的缺陷，提高木材干燥速度，降低能耗，减少干燥缺陷。
为此，本发明的一个方面是一种木材干燥内应力释放方法一种木材干燥内应力释放方法，其包括以下步骤步骤1为在木材干燥室制备高频/微波发生器；步骤2为在木材的材堆内沿高度方向间隔设置复数张导电金属板；步骤3为在设定的木材含水率范围内启动高频/微波发生器；步骤4为利用干燥应力检测装置测定干燥应力，确定处理时间；步骤5为所测定的干燥应力达到一预定值时，关闭高频/微波发生器。
如上所述的木材干燥内应力释放方法，其中步骤1中所述的高频/微波发生器为功率30kw，工作频率为高频电磁波11-20MHZ/微波915或2145MHz的高频/微波发生器。
如上所述的木材干燥内应力释放方法，其中步骤2中所述的沿木材的材堆高度方向间隔设置复数张导电金属板，其间隔为0.8到1.2米，最好为1米。
如上所述的木材干燥内应力释放方法，其中步骤3中木材含水率范围可以是30％-35％、20％-25％或10-15％中的一个以上范围。
如上所述的木材干燥内应力释放方法，其中步骤4中的处理时间可以设定为每10毫米木材厚度处理0.5到3分钟，最好为1分钟。
如上所述的木材干燥内应力释放方法，其中步骤1中所述的高频/微波发生器为功率30kw，工作频率为高频电磁波11-20MHZ/微波915或2145MHz的高频/微波发生器；步骤2中所述的沿木材的材堆高度方向间隔设置复数张导电金属板，其间隔为0.8到1.2，最好为1米；步骤3中木材含水率范围可以是30％-35％、20％-25％或10-15％中的一个以上范围；步骤4中的处理时间可以设定为每10毫米木材厚度处理0.5到3分钟，特别为1分钟。
本发明的另一方面是利用该木材干燥内应力释放方法的木材干燥内应力释放装置，其中所述木材干燥室外设置一高频/微波发生器，室内在沿木材的材堆高度方向间隔设置复数张导电金属板，所述高频/微波发生器的输出端贯穿木材干燥室壁，藉由波导管连接导电金属板。
如上所述的木材干燥内应力释放装置，其中在木材干燥室的上方设置加热器；在木材干燥室的顶部设置进排汽口；在木材干燥室的另一侧壁上设置有供木材进出的大门。
本发明的原理是，在木材干燥窑中，通过加热器的加热使木材中的水份蒸发，干燥木材，而其加热是由表及里，非均匀受热。因此，当木材干燥中的木材含水率达到一定值时，通过高频/微波加热木材的原理，调节木材含水率，高频/微波以超高频震荡木材内的树脂和水分子，在内部发生热量，使木材内部的水份向外部转移，减小木材表心层的含水率梯度，缓和内应力，从而达到防止木材发生开裂的目的。
本发明与现有技术相比的特点和优点是根据高频/微波加热木材的原理，利用高频/微波处理代替热湿处理，有效地解缓木材干燥应力。高频/微波是一种能量而不是热量形式，但在含水的木材中可以将能量转化为热能，在高频/微波处理木材的过程中，除木材以外无其他热损和热耗，因此能量消耗低。较公知的通过喷蒸处理释放干燥应力的方法速度快、释放干燥应力的效果好的目的，克服了公知技术在释放应力时产生木材变色等缺陷。另外利用该木材干燥内应力释放方法的装置设备简单，在普通的木材干燥室内增加高频/微波发生器和普通导电板即可，并且操作简单，易于实现。
图1为本发明的木材干燥内应力释放方法步骤示意图；图2为利用本发明木材干燥内应力释放方法的装置示意图。
具体实施例方式
请参见图1，本发明的木材干燥内应力释放方法包括步骤1在木材干燥室设置高频/微波发生器；步骤2在木材的材堆内沿高度方向间隔设置复数张导电金属板；步骤3在设定的木材含水率范围内启动高频/微波发生器；步骤4利用干燥应力检测装置测定干燥应力，确定处理时间；步骤5所测定的干燥应力达到一预定值时，关闭高频/微波发生器。
其中，步骤1中所述的高频/微波发生器为功率30kw，工作频率为高频电磁波11-20MHz/微波915或2145MHz的高频/微波发生器；步骤2中所述的沿木材的材堆高度方向间隔设置复数张导电金属板，其间隔为0.8-1.2米左右，以1米距离为最佳。
上述步骤3中木材含水率范围大致可以是30％-35％、20％-25％或10-15％中的一个以上范围，因此通常被干燥木材在含水率为30％-35％、20％-25％或10-15％时出现较大应力，因此，在此含水率范围内进行应力释放作业效果最佳，可根据具体被干燥木材的含水量、品种，由实际所采用的干燥工艺确定释放应力的含水率范围。
上述步骤4中的处理时间可以根据木材的厚度和当时测定的干燥应力的大小确定处理时间，通常每毫米厚度的木材释放应力处理时间为0.05-0.3分钟。
干燥应力的释放应与干燥工艺匹配使用，每一种木材都具有一个干燥工艺，在执行干燥工艺的过程中，与木材干燥窑内被干燥木材相连接的应力检测仪会自动在线检测木材的干燥应力(或分层含水率)，并确定释放干燥应力的时间。实际生产中可在所述木材干燥室设置功率为30KW，工作频率为11-20MHz的高频电磁波发生器；或功率为30KW，工作频率为915或2145MHz的微波发生器，当需要释放干燥应力的时候，则启动该高频/微波发生器，开始释放干燥应力。该高频/微波发生器可以是人工启动，也可以是通过与在线检测装置电连接，达到规定的数值后，自动开启高频/微波发生器，在被干燥木材上施加高频/微波电场，均衡木材表心的含水量，将木材中的内应力释放。释放干燥应力的时间，可根据当时干燥应力的测定值确定。处理后木材的应力指标可从10％以上，降低到1％以下。
图2为一种使用上述木材干燥内应力释放方法的木材干燥内应力释放装置，设置一高频/微波发生器，在沿木材的材堆高度方向间隔设置复数张导电金属板，所述高频/微波发生器2的输出端贯穿木材干燥室壁，藉由波导管5连接导电金属板4。
在木材干燥室的顶部设置进排汽口6；在木材干燥室的上方设置加热器7；在木材干燥室的至少一侧壁上设置有供木材进出的大门8。
本发明的技术适用性强，在任何一种木材干燥室内均可以实施该项技术。如，处理时间高频/微波处理为0.5-3.0min/10mm厚度；而传统的热湿处理为1-1.5h/mm，能耗1.2-1.5元/mm2；效果应力指标从10％以上降低到1％以下。由此可见，本发明在提高干燥质量的同时，大大缩短了应力释放时间，提高了干燥速度，从而降低了能耗。
在干燥32mm厚桦木板材时，当干燥到木材的含水率在30-35％；20-25％；10-15％时分别将木材上加设高频/微波电场处理3.0-5.0min，处理后木材的应力指标可从10％以上降低到1％以下。与传统的热湿处理相比，降低了能耗，缩短了处理时间。
唯上所述，仅为本发明的最佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施的范围，即大凡依本发明专利申请范围所作的等同变化与修饰，皆应仍属本发明专利涵盖的范围之内。
权利要求
1.一种木材干燥内应力释放方法，其特征在于包括以下步骤步骤1为在木材干燥室设置高频/微波发生器；步骤2为在木材的材堆内沿高度方向间隔设置复数张导电金属板；步骤3为在设定的木材含水率范围内启动高频/微波发生器；步骤4为利用干燥应力检测装置测定干燥应力，确定处理时间；步骤5为所测定的干燥应力达到一预定值时，关闭高频/微波发生器。
2.如权利要求1所述的木材干燥内应力释放方法，其特征在于步骤1中所述的高频/微波发生器为功率30kw，工作频率为高频电磁波11-20MHZ/微波915或2145MHz的高频/微波发生器。
3.如权利要求1或2所述的木材干燥内应力释放方法，其特征在于步骤2中所述的沿木材的材堆高度方向间隔设置复数张导电金属板，其间隔为0.8到1.2米，最好为1米。
4.如权利要求1或2所述的木材干燥内应力释放方法，其特征在于步骤3中木材含水率范围可以是30％-35％、20％-25％或10-15％中的一个以上范围。
5.如权利要求1或2所述的木材干燥内应力释放方法，其特征在于步骤4中的处理时间可以设定为每10毫米木材厚度处理0.5到3分钟，最好为1分钟。
6.如权利要求1所述的木材干燥内应力释放方法，其特征在于步骤1中所述的高频/微波发生器为功率30kw，工作频率为高频电磁波11-20MHZ/微波915或2145MHz的高频/微波发生器；步骤2中所述的沿木材的材堆高度方向间隔设置复数张导电金属板，其间隔为0.8到1.2，最好为1米；步骤3中木材含水率范围可以是30％-35％、20％-25％或10-15％中的一个以上范围；步骤4中的处理时间可以设定为每10毫米木材厚度处理0.5到3分钟，最好为1分钟。
7.一种使用权利要求1所述木材干燥内应力释放方法的木材干燥内应力释放装置，其特征在于所述木材干燥室外设置一高频/微波发生器，室内在沿木材的材堆高度方向间隔设置复数张导电金属板，所述高频/微波发生器的输出端贯穿木材干燥室壁，藉由波导管连接导电金属板。
8.如权利要求7所述的木材干燥内应力释放装置，其特征在于在木材干燥室的上方设置加热器；在木材干燥室的顶部设置进排汽口；在木材干燥室的至少一侧壁上设置有供木材进出的大门。
全文摘要
一种木材干燥内应力释放方法及其利用该方法的释放装置，其中，所述木材干燥内应力释放方法包括首先在木材干燥室设置高频/微波发生器；在木材的材堆内沿高度方向间隔设置复数张导电金属板；在设定的木材含水率范围内启动高频/微波发生器；利用干燥应力检测装置测定干燥应力，确定处理时间；测定的干燥应力达到一预定值时，关闭高频/微波发生器。在执行干燥工艺的过程中，当需要释放干燥应力的时候，则启动该高频/微波发生器，开始释放干燥应力。释放干燥应力的时间，可根据当时干燥应力的测定值确定。本发明有效地克服现有技术中的缺陷，处理后木材的应力指标可从10％以上，降低到1％以下，提高了木材干燥速度，降低能耗，减少干燥缺陷。
文档编号F26B3/347GK1540269SQ03128450
公开日2004年10月27日 申请日期2003年4月24日 优先权日2003年4月24日
发明者江泽慧, 费本华, 王喜明, 赵荣军, 刘君良 申请人:中国林业科学研究院木材工业研究所