刺猬紫檀材热泵干燥特性及工艺研究

为了提高名贵木材刺猬紫檀的材干燥质量,以刺猬紫檀锯材为对象,采用热泵系统对锯材进行除湿干燥同时对其干燥特性进行分析,从而进一步优化干燥工艺。研究中重点分析了干燥过程中的干燥曲线、含水率、含水率偏差、干燥应力、干缩率等影响干燥质量的因素,并借助CT无损扫描技术建立了锯材含水率与CT值的数学模型,利用模型直观表征锯材分层含水率对干燥质量的影响。在此基础上进行干燥等级评定,进而优化刺猬紫檀材的干燥工艺。结果表明,刺猬紫檀材基本密度为0.84g·cm~(-3),弦向干缩系数为0.42%,径向干缩系数0.32%,体积干缩系数0.58%。刺猬紫檀干燥过程中锯材厚度上含水率偏差较大,应力梯度较大,采用较慢的干燥速率。通过建立CT值与分层含水率的线性回归方程y=0.149 8x+18.907 R~2=0.990 3,实现木材干燥过程中应力的变化与干燥质量的可控性,获得优化的干燥工艺:20mm厚、含水率42.2%的刺猬紫檀干燥528h后,其含水率达到10.24%,而且干燥质量达到GB/T6491-2012《锯材干燥质量》规定的一级要求。热泵干燥可有效减小干燥过程中的厚度含水率梯度及干燥残余应力,减少木材干燥产生皱缩、变形、表裂等缺陷。