一种枫香木材的干燥试验方法
【专利摘要】本发明提供的一种枫香木材的干燥试验方法，其特征在于包括以下步骤：第一、分选预处理步骤；第二、蒸煮水热处理步骤；第三、利用百度试验法确定枫香木材的干燥特性步骤；第四、干燥处理步骤。本实验干燥方法有效的提高枫香木材和木制品的形状与尺寸稳定性，防止枫香木材在处理过程中开裂等问题的产生。干燥质量大大提高，干燥废品率降低，填补了国内关于枫香木材干燥处理的空白，且各项性能均能达到国家标准。
【专利说明】
一种枫香木材的干燥试验方法
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种能够有效提高楓香木材干燥质量的干燥方法，属于木材加工技术 领域。
【背景技术】
[0002] 楓香木材生长迅速，木材结构细致，韧性大，硬度、强度及密度适中，现有极为丰富 的资源，在我们森力资源严重匮乏的情况下，楓香木材是一种有很高利用价值的速生阔叶 材。但是由于楓香木材纹理交错扭曲，使得其干燥较难，在干燥过程中存在易裂、翘曲，变形 严重等缺陷，交错纹理使得机械加工困难，刀具损坏严重，严重影响此木材的直接使用，造 成木材资源的极大浪费。
[0003] 木材干燥是目前有效提高木材和木制品的形状与尺寸稳定性，防止木材开裂的重 要手段。据
【申请人】了解，使用目前常规的干燥工艺手段得到的木材干燥质量差、干燥废品率 高，针对楓香木材有效的干燥方法目前尚未见报道。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于:针对上述现有技术存在的问题，提出一种加热干燥均匀、既能 保持木材原有品质又不会造成木材变形、干裂、翘曲的楓香木材干燥试验方法，该方法提高 了楓香木材的干燥质量、降低干燥废品率。
[0005] 为了达到以上目的，本发明的1. 一种楓香木材的干燥试验方法，其特征在于包括 以下步骤：
[0006] 第一、分选预处理步骤
[0007] 将楓香木材原料加工成规格均为200mm*100mm*20mm的木材试件，将试件四面即弦 切面和径切面进行抛光处理，挑选无可见缺陷且含水率大于50%的弦切板；
[0008] 将楓香木材原料加工成规格均为200mm*100mm*20mm的木材试件，将试件四面即弦 切面和径切面进行抛光处理，挑选无可见缺陷且含水率大于50%的弦切板；
[0009] 第二、水热蒸煮处理步骤
[0010] 首先，将挑选出来的弦切板平均分为9组，每组不少于4块；
[0011]其次，将9组弦切板在三种不同时间和温度条件下进行正交试验;处理之后取出分 别擦干并测量每块板材的质量及其尺寸;正交试验因素和水平选取如下：
[0012]表1正交试验因素和水平选取
[0014]再次，将经过上一步处理的每组弦切板同时放入100±3°C的电热恒温鼓风干燥箱 内进行第一次干燥;每隔lh取出并于每组弦切板的相同部位测量其质量和尺寸，直至绝干； 观察各个阶段的变形及开裂情况，并根据以下公式进行试验评分：
[0015] 总分= 100Y_100V+N+A ;
[0016] 公式（1)中:Y为差异干缩率;V为干燥速度;N为内裂数；A为端面最大变形量;其总 分数值越小干燥效果越好；
[0017] 然后，根据上一步试验评分结果选择最佳时间和温度条件，最佳蒸煮温度为100 °C，蒸煮时间均为4h。
[0018]第三、利用百度试验法确定楓香木材的干燥特性步骤
[0019] 1)试样的处理:据百度试验法的试验要求，重新选取不少于8块弦切板试件;再在 经第二步骤确定的蒸煮温度l〇〇°C及蒸煮时间4h的条件下进行水热蒸煮处理；
[0020] 2)干燥前称重、测量:干燥开始前，用铅笔在1)步骤中的弦切板试件上标记测量点 并进行尺寸和称重；
[0021 ] 3)烘干:尺寸测量和称重后的弦切板试件竖直放在100 ± 3 °C的电热恒温鼓风干燥 箱内进行烘干处理。观察并记录每个弦切板试件在初期端裂、截面变形和翘曲方面的缺陷， 每隔1小时测量记录一次尺寸并进行称重；
[0022] 4)烘干后的称重、测量:待测得相邻2次重量不再发生变化时，停止烘干;并记录后 期的扭曲、顺弯以及瓦弯变形情况;然后取出试件从中间锯断;并记录每块弦切板试样的断 面内裂数及截面变形程度;再根据每个阶段的干燥缺陷对照相应的国家标准表进行等级确 定与干燥标准的确定；
[0023] 第四、干燥处理步骤
[0024]根据第三步百度试验法各时期的干燥缺陷等级确定干燥条件，并根据树种、木材 规格和用途编制干燥基准，如表4所示;并按干燥基准表对楓香木材进行干燥处理；
[0025] 表4楓香木材干燥基准表
[0027]第五、干燥质量的检测步骤
[0028]对经过第四步骤终了干燥处理的弦切板试样平均终含水率、厚度上含水率偏差与 残余应力指标分别进行检测;其检测结果分别为12.80 %、1.38%与0.72 % ;其平均终含水 率达到国家3级标准，试样厚度上含水率偏差和平均残余应力值均达国家1级干燥质量标 准。
[0029]本发明进一步限定的技术方案为:在第二步骤中所述绝干即相邻两次测量值之差 不超过0.02。
[0030] 进一步的，确定最优水热蒸煮工艺后，重新选择8块弦切板试件在最优水热蒸煮条 件下进行预处理。
[0031] 进一步的，在第三步骤的2)中，干燥前尺寸、称重测量，其测量尺寸精确至 0 ? 001mm;重量精确至0 ? 001g。
[0032] 本发明的有益效果:本实验干燥方法有效的提高楓香木材和木制品的形状与尺寸 稳定性，防止楓香木材在处理过程中开裂等问题的产生。干燥质量大大提高，干燥废品率降 低，填补了国内关于楓香木材干燥处理的空白，且各项性能均能达到国家标准。
【附图说明】
[0033] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0034] 图1为本发明一个实施例的试验流程框图。
【具体实施方式】 [0035] 实施例一
[0036]本实施例的一种楓香木材的干燥试验方法，基本试验流程框图如图1所示，其具体 详细的试验干燥方法步骤为：
[0037] 第一、分选预处理步骤
[0038] 将楓香木材原料加工成规格均为200mm*100mm*20mm的木材试件，将试件四面即弦 切面和径切面进行抛光处理，挑选无可见缺陷且含水率大于50%的弦切板；
[0039]第二、水热蒸煮处理步骤
[0040]首先，将挑选出来的弦切板平均分为9组，每组4块；
[0041] 其次，将9组弦切板在三种不同时间和温度条件下进行36次正交试验;处理之后取 出分别擦干并测量每块的质量及其尺寸;正交试验因素和水平选取如下：
[0042]表1正交试验因素和水平选取
[0044] 再次，将经过上一步处理的每组弦切板同时放入103°C的电热恒温鼓风干燥箱内 进行第一次干燥;每隔lh取出并于每组弦切板的相同部位测量其质量和尺寸，直至绝干即 两次测量值之间不超过〇. 02;观察各个阶段的变形及开裂情况，并根据以下公式进行试验 评分：
[0045] 总分= 100Y_100V+N+A ;
[0046] 公式（1)中:Y为差异干缩率;V为干燥速度;N为内裂数；A为端面最大变形量;其总 分数值越小干燥效果越好；
[0047] 然后，根据上一步试验评分结果选择最佳时间和温度条件，最佳蒸煮温度为100 °C，蒸煮时间均为4h;
[0048]第三、利用百度试验法确定楓香木材的干燥特性步骤
[0049] 1)试样的处理:据百度试验法的试验要求，确定最优水热蒸煮工艺后，重新选择8 块弦切板试件在最优水热蒸煮条件下进行预处理。
[0050] 2)干燥前称重、测量:干燥开始前，用铅笔在1)步骤中的8块弦切板试件上标记测 量点并进行尺寸和称重;尺寸精确至〇. ooimm;重量精确至〇. 〇〇lg;
[0051 ] 3)烘干:尺寸测量和称重后的弦切板试件竖直放在100 ± 3 °C的电热恒温鼓风干燥 箱内进行烘干处理。观察并记录每个弦切板试件在初期端裂、截面变形和翘曲方面的缺陷， 每隔1小时测量记录一次尺寸并进行称重；
[0052] 4)烘干后的称重、测量:待测得相邻2次重量不再发生变化时，停止烘干;并记录后 期的扭曲、顺弯以及瓦弯变形情况;然后取出试件从中间锯断;并记录每块弦切板试样的断 面内裂数及截面变形程度;再根据每个阶段的干燥缺陷进行等级确定与干燥标准的确定； 干燥等级标准如下表2所示，干燥特性等级和干燥条件如表3所示：
[0054]表3干燥特性等级与干燥条件对应表(单位:°C)
[0056] 第五、干燥处理步骤
[0057]根据第三步百度试验法各时期的干燥缺陷等级确定最优的干燥条件，并根据树 种、木材规格和用途编制干燥基准，如表4所示;并按干燥基准表对楓香木材进行干燥处理； [0058] 表4楓香木材干燥基准表
[0060] 第五、干燥质量的检测步骤
[0061] 对经过第四步骤终了干燥处理的弦切板试样平均终含水率、厚度上含水率偏差与 残余应力指标分别进行检测;其检测结果分别为12.80 %、1.38%与0.72 % ;其平均终水率 达到国家3级标准，试样厚度上含水率偏差和平均残余应力值均达到国家1级标准。
[0062] 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形 成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种楓香木材的干燥试验方法，其特征在于包括以下步骤： 第一、分选预处理步骤 将楓香木材原料加工成规格均为200mm*100mm*20mm的木材试件，将试件四面即弦切面 和径切面进行抛光处理，挑选无可见缺陷且含水率大于50%的弦切板； 第二、水热蒸煮处理步骤 首先，将挑选出来的弦切板平均分为9组，每组不少于4块； 其次，将9组弦切板在三种不同时间和温度条件下进行正交试验;处理之后取出分别擦 干并测量每块板材的质量及其尺寸;正交试验因素和水平选取如下： 表1正交试验因素和水平选取再次，将经过上一步处理的每组弦切板同时放入100±3°C的电热恒温鼓风干燥箱内进 行第一次干燥;每隔lh取出并于每组弦切板的相同部位测量其质量和尺寸，直至绝干;观察 各个阶段的变形及开裂情况，并根据以下公式进行试验评分： 总分=100Y-100V+N+A ; 公式（1)中：Υ为差异干缩率;V为干燥速度;Ν为内裂数；△为端面最大变形量;其总分数 值越小干燥效果越好； 然后，根据上一步试验评分结果选择最佳时间和温度条件，最佳蒸煮温度为l〇〇°C，蒸 煮时间均为4h; 第三、利用百度试验法确定楓香木材的干燥特性步骤 1) 试样的处理:据百度试验法的试验要求，重新选取不少于8块弦切板试件；再在经第 二步骤确定的蒸煮温度l〇〇°C及蒸煮时间4h的条件下进行水热蒸煮处理； 2) 干燥前称重、测量:干燥开始前，用铅笔在1)步骤中的弦切板试件上标记测量点并进 行尺寸和称重； 3) 烘干:尺寸测量和称重后的弦切板试件竖直放在100 ± 3 °C的电热恒温鼓风干燥箱内 进行烘干处理。观察并记录每个弦切板试件在初期端裂、截面变形和翘曲方面的缺陷，每隔 1小时测量记录一次尺寸并进行称重； 4) 烘干后的称重、测量:待测得相邻2次重量不再发生变化时，停止烘干;并记录后期的 扭曲、顺弯以及瓦弯变形情况;然后取出试件从中间锯断，并记录每块弦切板试样的断面内 裂数及截面变形程度;再根据每个阶段的干燥缺陷对照相应的国家标准表进行等级确定与 干燥标准的确定； 第四、干燥处理步骤 根据第三步百度试验法各时期的干燥缺陷等级确定干燥条件，并根据树种、木材规格 和用途编制干燥基准，如表4所示;并按干燥基准表对楓香木材进行干燥处理； 表4楓香木材干燥基准表第五、干燥质量的检测步骤 对经过第四步骤终了干燥处理的弦切板试样平均终含水率、厚度上含水率偏差与残余 应力指标分别进行检测；其检测结果分别为12.80 %、1.38 %与0.72 % ;其平均终水率达到 国家3级标准，试样厚度上含水率偏差和平均残余应力值均达国家1级干燥质量标准。2. 根据权利要求1所述的楓香木材的干燥试验方法，其特征在于:在第二步骤中所述绝 干即相邻两次测量值之差不超过〇. 02。3. 根据权利要求1所述的楓香木材的干燥试验方法，其特征在于:确定最优水热蒸煮工 艺后，重新选择8块弦切板试件在最优水热蒸煮条件下进行预处理。4. 根据权利要求1所述的楓香木材的干燥试验方法，其特征在于:在第三步骤的2)中， 干燥前尺寸、称重测量，其测量尺寸精确至〇. 001mm;重量精确至〇. 〇〇lg。
【文档编号】G01N5/04GK105928818SQ201610319862
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年5月12日
【发明人】王传贵, 刘成倩, 张双燕, 武恒, 董宏敢, 董廷刚
【申请人】安徽农业大学