我國木材干燥工業(yè)現(xiàn)狀與科技需求—科技現(xiàn)狀
1.1 科技現(xiàn)狀
1.1.1 主要科技成果
“八五”以來,我國木材干燥工業(yè)經(jīng)歷了相對快速發(fā)展的階段,構(gòu)建了一批以國家木材科技開發(fā)中心、省部級重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托的木材干燥技術(shù)創(chuàng)新平臺、產(chǎn)學(xué)研基地;先后承擔(dān)了多項(xiàng)國家科技攻關(guān)項(xiàng)目、省部級重點(diǎn)項(xiàng)目以及國家自然基金項(xiàng)目,取得多項(xiàng)科研成果。
1) 除常規(guī)蒸汽干燥外,以木材加工剩余物為能源的旋風(fēng)干燥、爐氣間接加熱干燥;熱水(含高溫?zé)崴┘訜岣稍?;高效真空干燥;除濕干燥等,相互配合和補(bǔ)充,形成了完整的木材干燥工業(yè)體系,并在工業(yè)生產(chǎn)中普遍使用,以滿足不同木材產(chǎn)品的干燥要求。
2) 制定了近百種我國重要樹種木材的窯干基準(zhǔn),保證了鋸材的干燥質(zhì)量。
3) 建立了國產(chǎn)木材干燥設(shè)備制造工業(yè)體系。近年來新投產(chǎn)的一些大型木材加工企業(yè),其生產(chǎn)線或主機(jī)設(shè)備常采用進(jìn)口,而干燥設(shè)備多選用國產(chǎn)配套。說明我國常規(guī)窯干設(shè)備的總體技術(shù)性能,已接近國外先進(jìn)水平,且已形成系列。
4) 在木材平衡含水率;木材中水分遷移 ;熱、質(zhì)傳遞模型;毛細(xì)管張力及木材細(xì)胞皺縮機(jī)理;木材干燥過程中的應(yīng)力、應(yīng)變及其規(guī)律性等木材干燥理論研究方面,均取得看一定成果,有力地提升了我國木材干燥學(xué)科在行業(yè)中的學(xué)術(shù)地位。
長期以來,我國的木材干燥技術(shù)研究緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,70%以上的研究成果已在企業(yè)推廣和應(yīng)用,對行業(yè)的貢獻(xiàn)率較高。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),近10年內(nèi),木材干燥科技成果創(chuàng)造的產(chǎn)值約30億元,為木材加工企業(yè)節(jié)約投資約50億元,節(jié)約能源約1300萬t標(biāo)準(zhǔn)煤。木材干燥技術(shù)的發(fā)展,還為我國家具、地板企業(yè)創(chuàng)名牌,走向國際市場,做出了重要貢獻(xiàn)。
1.1.2 自主知識產(chǎn)權(quán)
我國已制定有關(guān)木材干燥的國家標(biāo)準(zhǔn)3項(xiàng),林業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)。在木材干燥新技術(shù)、新工藝和新裝置方面,申報(bào)專利30項(xiàng),已獲授權(quán)的18項(xiàng),其中發(fā)明專利4項(xiàng),實(shí)用新型專利14項(xiàng)。
1.1.3 研發(fā)成果應(yīng)用
1) 清潔能源干燥,熱能回收技術(shù)。以電為能源的熱泵除濕干燥技術(shù)、太陽能木材干燥技術(shù),對環(huán)境無污染,且可回收木材干燥的排氣余熱,是一種節(jié)能降耗的綠色感覺技術(shù)。通過校企協(xié)作,現(xiàn)已進(jìn)行了木材熱泵除濕干燥節(jié)能工藝、高溫雙熱源除濕干燥、高溫雙熱源除濕與太陽能組合干燥等技術(shù)的研究。在國內(nèi)已廣泛推廣應(yīng)用,并推廣至俄羅斯。
2) 高效快速干燥技術(shù)。包括真空干燥,高溫干燥,微波、高頻干燥及熱壓板接觸干燥等。如以負(fù)壓過熱蒸汽為介質(zhì)、帶熱回收裝置的高效節(jié)能真空干燥技術(shù);高頻真空干燥的機(jī)理及工藝;木材真空-浮壓干燥;單板和鋸材的熱壓干燥等。
對滲透性較好的硬闊葉樹材,宜采用真空、高頻真空及微波干燥,干燥效率高,質(zhì)量好;對人工速成材,宜采用高溫干燥或熱壓板接觸干燥,速度快,且材面光滑平整,表面密度和強(qiáng)度略有提高。
3) 改進(jìn)工藝,控制干燥質(zhì)量。闊葉樹材,如桉木、楊木的呢個(gè),干燥過程中易產(chǎn)生皺縮。通過研究皺縮形成的機(jī)理與時(shí)機(jī),提出了減少或消除木材皺縮的技術(shù)方法。有些材色淺白的闊葉樹材,如楓木、白樺、泡桐等,針對其在干燥過程中易變色的缺陷,進(jìn)行了變色機(jī)理、條件和防治的研究,并初獲成效。
4) 干燥、改性一體化。針對楊木、杉木、馬尾松等人工林木材,在加工和使用中易翹曲變形的缺陷,采用干燥、改性一體化技術(shù),不但高質(zhì)量地干燥了鋸材,而且改進(jìn)了材性,提高了密度、強(qiáng)度和平整度。如先浸漬樹脂,或進(jìn)行預(yù)壓處理、再干燥定形的技術(shù),提高了木材的強(qiáng)度和密度。
采用預(yù)浸泡或預(yù)氣蒸處理,再輔以適當(dāng)?shù)母稍锕に?,可使松類木材有效脫脂,從而改良木材的品質(zhì)。
為提高硬闊葉樹材及人工林木材的尺寸穩(wěn)定性、耐候性及耐久性,對鋸材、地板坯料或貼面薄木進(jìn)行高溫?zé)岣男?,可提高其利用價(jià)值。該項(xiàng)技術(shù)已在國內(nèi)多家木材加工企業(yè)推廣應(yīng)用,取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。熱該性地板已出口日本,熱該性窯已出口到歐洲。
5) 木材干燥工藝智能控制技術(shù)。通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊變結(jié)構(gòu)等技術(shù),控制木材干燥工藝,目前以取得實(shí)驗(yàn)室研究的初步成效。
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