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我国木材干燥技术发展问题的思考
2010-04-26|上海市家具研究所 许美琪
中国
木材
干燥研究会将于明年在内蒙举行“第八届全国木材干燥学术讨
论会”,这是新世纪伊始我国木材干燥学术界对发展我国木材干燥事业的一
次重要会议,它将研究今后我国木材干燥技术发展的方向,特别是在全球经
济一体化和我国加入WTO后,我国木材干燥工业如何应对国际木材干燥业的
挑战,使我国的木材干燥业在国际木材干燥业中获得应有的大国地位。日前
中国木材干燥研究会征求此次会议的议题的意见,我不揣浅陋,提出以下看
法,供业内人士参考。
一、 我国的木材干燥业应立足以“本国资源为主,国外资源为辅”的
材料来源格局来考虑我国木材干燥的装备和工艺的开发和研究。
我国在下一世纪木材资源将进行国际化配置,考虑到我国在下世纪的初
叶仍为一发展中国家和我国目前面临的急迫的生态危机,在今后的十至二十
年内,我国的木材来源应为:
大量的工业速生材如各类松、杉、杨、桉树、橡胶木等;
少量的来自于天然林的木材,其中包括南方的混交阔叶林木材如枫香、
木荷等难干木材;
少量的进口阔叶材如美国阔叶材、欧洲阔叶材和非洲及南美洲的阔叶材;
少量的进口针叶材如北美加拿大、俄罗斯、智利、新西兰等的松、杉类
木材。
我国的木材供需缺口甚大,估计到2010年将达到1亿立方米。如果全部从
国际市场来填满,一是国际市场的供应能力是否能满足,二是耗用的外汇恐
非国力所能承担。所以我认为上述这些进口材只能是少量的,大约在每年1000
万至2000万立方米左右。我国木材的主要来源还是要靠本国资源来解决,而
根本的出路在于用人工林木材代替天然林木材,基本满足国民经济对木材的需
求。
改革开放以来我国木材干燥的设备制造已有长足的发展,已能制造各种类
型的干燥窑如蒸汽、热水、除湿、真空、炉气等干燥窑,但是这些干燥窑的配
备无论在数量上还是在比例上(如大量适用于工业速生材快速干燥的高温窑较
少)都不能适应我国木材来源格局将要发生的新变化。另一方面,我国干燥设
备在自动控制和含水率在线测定的水平等方面也远落后于发达国家。
在国内的主要树种木材方面,我国已制定了较为完善的干燥基准。近年来
对工业速生材的干燥特性和干燥工艺也进行了研究,但是对各种工业速生材的
工业化干燥作业尚未有更具操作性的工艺,对进口材的干燥特性知之甚少,工
艺研究也不够成熟和不成系统。
因此,为适应今后我国木材来源格局的变化,我国木材干燥工业应重新配
置对设备和工艺的研究布局。这可能是一个战略意义的考虑。
二、我国木材干燥设备的开发研究应以“热水及蒸汽干燥窑为主,除湿及
真空与其它型式为辅”的开发战略
热水与蒸汽干燥窑由于其干燥温度较高、宜于快速调节,所以适用面广,
特别适用以大批量的工业速生材干燥,也适用于阔叶材的干燥。值得指出的是,
热水干燥窑有很大的发展潜力。新西兰采用在热水炉中把热水增压至1.0MPa的
方法,可以使热水温度提高到158℃,成为过热水,相当于0.5 MPa的蒸汽。这
样热水干燥窑就完全可以替代蒸汽干燥窑,而且它有投资小,安全性好的优点。
除湿干燥窑可以作为大容量的预干窑(如120立方米/窑以上)的主要型式,
充分发挥除湿干燥在高含水率阶段效率较高的特点,而且由于热泵的设备投资
较高,但作为大容量的干燥窑,这种缺点得以克服。
真空干燥窑可以作为难干阔叶材的专用设备,也能扬其所长。但建议开发
研制较大容量的真空窑,如国外已开发出120立方米/窑的真空干燥窑。
至于其它因地制宜的各种型式的干燥窑,只要符合实际情况,有良好的经
济效益,也是可行的,可以作为辅助的手段。
三、 我国木材干燥工艺的研究应以“工业速生材干燥工艺研究为主,并加
强各类进口材和南方阔叶材的干燥工艺研究""
我国木材来源将以工业速生材为主,这就必然要求我国的木材干燥业对这
种材料的干燥提供科学、实用的干燥工艺。这种工艺必须建立在对工业速生材
干燥特性的充分把握的基础之上。我国木材干燥的研究机构如中国林科院和南
京林业大学等高等院校已在这方面做了卓有成效的工作。但是,由于我国的工
业速生材有我国各地域立地条件殊异和培育的差异性,木材结构和材性的变异
使这一方面的研究急待进一步深入。
各类进口材特别是热带木材有其复杂的木材结构,材性也十分复杂,它的
干燥工艺不穷其工,难以把握。南方混交林的阔叶材材性诡异,也是需要投以
大量人力和时间进行研究的。在这里,特别要强调利用高新技术手段来提高研
究水平的问题。如利用CT技术、声学技术、计算机技术等。
四、 利用高新技术,提高我国木材干燥设备及工艺水平
木材干燥工业是一传统产业,利用高新技术进行改造,使其成为现代产业
是当今新经济时代的要求。
木材干燥设备在结构上可以利用成组技术,进行模数化的设计与制造,如
组装式的模数化结构,快速安装;窑体材料实施轻型化、高保温、气密性强等;
又如气流组织可以利用计算机进行模拟,进一步改进风机的结构,实施风道的
最优化设计;控制系统可以利用传感技术,实施含水率的在线高精度测定,并
与计算机连接,实施自动控制,并进一步利用网络技术,进行多窑远程控制等。
木材干燥工艺可以利用专家系统与人机对话,来实施干燥基准的最优化等;
根据材堆平均含水率和单块板的含水率的变异来优化干燥过程等。
总之,利用高新技术的手段使干燥工艺真正成为可以定量的技术,而不是
过份依赖经验的技艺。
五、 培养一支高素质的技术队伍,全面提高木材干燥工业从业人员的素质
木材干燥工业要能成为现代产业,最重要的是有一支高素质的技术队伍和
高素质的从业人员。
高素质的技术队伍要通过对现有人才的培养,要加强大学本科木材加工专业
《木材干燥学》的修订工作,要使这本教材全面、系统地反映国际国内木材干燥
的技术进展;要加强研究生的培养工作,要求研究生能利用高新技术手段来研究
和开发木材干燥技术。
对生产工人要进行专业培训,并设立如日本的“木材干燥士”一类的资格认
定,资格认定必须通过全国统一考试,实行技能合格上岗制度等。
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