專利名稱：木材干燥內應力釋放方法及其釋放裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及到木材干燥領域，特別是一種木材干燥內應力釋放方法及其釋放裝置。
背景技術：
目前，在木材的干燥過程中，其干燥應力的釋放方式通常是通過往木材干燥室中噴射飽和蒸汽，實施對木材的熱濕處理，以釋放干燥應力，達到提高干燥速度，保證干燥質量的目的。
在木材干燥過程中，為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，但當木材中的含水率梯度增加時，木材中的干燥應力也隨之加大，木材發(fā)生開裂的可能性也在加大。因此，為了保證木材的干燥質量，在實施木材干燥的過程中，都要適時地對木材進行噴蒸處理，以減少干燥應力，預防開裂。在不同的干燥段噴蒸處理的作用不同，干燥初期噴蒸處理主要是提高溫度，使木材均勻熱透，從而保證其干燥速度及干燥質量。干燥中期，當木材含水率降至纖維飽和點時，是木材發(fā)生應力和應力轉變的時刻，此時進行噴蒸處理可使木材表面吸濕，減小木材表心層的含水率梯度，緩和內應力，防止木材發(fā)生開裂。干燥結束后對木材進行噴蒸處理是為了消除殘余應力和平衡板材之間的含水率差異。這種傳統(tǒng)的處理方式需要的時間長、次數多、能耗大，效果差，而且處理不當會引起木材變色，存在很多缺陷。
本發(fā)明人為多年從事木材加工的生產設計者，針對目前制造業(yè)者的趨勢及走向以及上述公知技術的缺陷，進而發(fā)明出一種木材干燥內應力釋放方法及其釋放裝置，以改善上述的所有缺陷。

發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種木材干燥內應力釋放方法及其利用該方法的釋放裝置，可以有效地克服現(xiàn)有技術中的缺陷，提高木材干燥速度，降低能耗，減少干燥缺陷。
為此，本發(fā)明的一個方面是一種木材干燥內應力釋放方法一種木材干燥內應力釋放方法，其包括以下步驟步驟1為在木材干燥室制備高頻/微波發(fā)生器；步驟2為在木材的材堆內沿高度方向間隔設置復數張導電金屬板；步驟3為在設定的木材含水率范圍內啟動高頻/微波發(fā)生器；步驟4為利用干燥應力檢測裝置測定干燥應力，確定處理時間；步驟5為所測定的干燥應力達到一預定值時，關閉高頻/微波發(fā)生器。
如上所述的木材干燥內應力釋放方法，其中步驟1中所述的高頻/微波發(fā)生器為功率30kw，工作頻率為高頻電磁波11-20MHZ/微波915或2145MHz的高頻/微波發(fā)生器。
如上所述的木材干燥內應力釋放方法，其中步驟2中所述的沿木材的材堆高度方向間隔設置復數張導電金屬板，其間隔為0.8到1.2米，最好為1米。
如上所述的木材干燥內應力釋放方法，其中步驟3中木材含水率范圍可以是30％-35％、20％-25％或10-15％中的一個以上范圍。
如上所述的木材干燥內應力釋放方法，其中步驟4中的處理時間可以設定為每10毫米木材厚度處理0.5到3分鐘，最好為1分鐘。
如上所述的木材干燥內應力釋放方法，其中步驟1中所述的高頻/微波發(fā)生器為功率30kw，工作頻率為高頻電磁波11-20MHZ/微波915或2145MHz的高頻/微波發(fā)生器；步驟2中所述的沿木材的材堆高度方向間隔設置復數張導電金屬板，其間隔為0.8到1.2，最好為1米；步驟3中木材含水率范圍可以是30％-35％、20％-25％或10-15％中的一個以上范圍；步驟4中的處理時間可以設定為每10毫米木材厚度處理0.5到3分鐘，特別為1分鐘。
本發(fā)明的另一方面是利用該木材干燥內應力釋放方法的木材干燥內應力釋放裝置，其中所述木材干燥室外設置一高頻/微波發(fā)生器，室內在沿木材的材堆高度方向間隔設置復數張導電金屬板，所述高頻/微波發(fā)生器的輸出端貫穿木材干燥室壁，藉由波導管連接導電金屬板。
如上所述的木材干燥內應力釋放裝置，其中在木材干燥室的上方設置加熱器；在木材干燥室的頂部設置進排汽口；在木材干燥室的另一側壁上設置有供木材進出的大門。
本發(fā)明的原理是，在木材干燥窯中，通過加熱器的加熱使木材中的水份蒸發(fā)，干燥木材，而其加熱是由表及里，非均勻受熱。因此，當木材干燥中的木材含水率達到一定值時，通過高頻/微波加熱木材的原理，調節(jié)木材含水率，高頻/微波以超高頻震蕩木材內的樹脂和水分子，在內部發(fā)生熱量，使木材內部的水份向外部轉移，減小木材表心層的含水率梯度，緩和內應力，從而達到防止木材發(fā)生開裂的目的。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比的特點和優(yōu)點是根據高頻/微波加熱木材的原理，利用高頻/微波處理代替熱濕處理，有效地解緩木材干燥應力。高頻/微波是一種能量而不是熱量形式，但在含水的木材中可以將能量轉化為熱能，在高頻/微波處理木材的過程中，除木材以外無其他熱損和熱耗，因此能量消耗低。較公知的通過噴蒸處理釋放干燥應力的方法速度快、釋放干燥應力的效果好的目的，克服了公知技術在釋放應力時產生木材變色等缺陷。另外利用該木材干燥內應力釋放方法的裝置設備簡單，在普通的木材干燥室內增加高頻/微波發(fā)生器和普通導電板即可，并且操作簡單，易于實現(xiàn)。


圖1為本發(fā)明的木材干燥內應力釋放方法步驟示意圖；圖2為利用本發(fā)明木材干燥內應力釋放方法的裝置示意圖。
具體實施例方式
請參見圖1，本發(fā)明的木材干燥內應力釋放方法包括步驟1在木材干燥室設置高頻/微波發(fā)生器；步驟2在木材的材堆內沿高度方向間隔設置復數張導電金屬板；步驟3在設定的木材含水率范圍內啟動高頻/微波發(fā)生器；步驟4利用干燥應力檢測裝置測定干燥應力，確定處理時間；步驟5所測定的干燥應力達到一預定值時，關閉高頻/微波發(fā)生器。
其中，步驟1中所述的高頻/微波發(fā)生器為功率30kw，工作頻率為高頻電磁波11-20MHz/微波915或2145MHz的高頻/微波發(fā)生器；步驟2中所述的沿木材的材堆高度方向間隔設置復數張導電金屬板，其間隔為0.8-1.2米左右，以1米距離為最佳。
上述步驟3中木材含水率范圍大致可以是30％-35％、20％-25％或10-15％中的一個以上范圍，因此通常被干燥木材在含水率為30％-35％、20％-25％或10-15％時出現(xiàn)較大應力，因此，在此含水率范圍內進行應力釋放作業(yè)效果最佳，可根據具體被干燥木材的含水量、品種，由實際所采用的干燥工藝確定釋放應力的含水率范圍。
上述步驟4中的處理時間可以根據木材的厚度和當時測定的干燥應力的大小確定處理時間，通常每毫米厚度的木材釋放應力處理時間為0.05-0.3分鐘。
干燥應力的釋放應與干燥工藝匹配使用，每一種木材都具有一個干燥工藝，在執(zhí)行干燥工藝的過程中，與木材干燥窯內被干燥木材相連接的應力檢測儀會自動在線檢測木材的干燥應力(或分層含水率)，并確定釋放干燥應力的時間。實際生產中可在所述木材干燥室設置功率為30KW，工作頻率為11-20MHz的高頻電磁波發(fā)生器；或功率為30KW，工作頻率為915或2145MHz的微波發(fā)生器，當需要釋放干燥應力的時候，則啟動該高頻/微波發(fā)生器，開始釋放干燥應力。該高頻/微波發(fā)生器可以是人工啟動，也可以是通過與在線檢測裝置電連接，達到規(guī)定的數值后，自動開啟高頻/微波發(fā)生器，在被干燥木材上施加高頻/微波電場，均衡木材表心的含水量，將木材中的內應力釋放。釋放干燥應力的時間，可根據當時干燥應力的測定值確定。處理后木材的應力指標可從10％以上，降低到1％以下。
圖2為一種使用上述木材干燥內應力釋放方法的木材干燥內應力釋放裝置，設置一高頻/微波發(fā)生器，在沿木材的材堆高度方向間隔設置復數張導電金屬板，所述高頻/微波發(fā)生器2的輸出端貫穿木材干燥室壁，藉由波導管5連接導電金屬板4。
在木材干燥室的頂部設置進排汽口6；在木材干燥室的上方設置加熱器7；在木材干燥室的至少一側壁上設置有供木材進出的大門8。
本發(fā)明的技術適用性強，在任何一種木材干燥室內均可以實施該項技術。如，處理時間高頻/微波處理為0.5-3.0min/10mm厚度；而傳統(tǒng)的熱濕處理為1-1.5h/mm，能耗1.2-1.5元/mm2；效果應力指標從10％以上降低到1％以下。由此可見，本發(fā)明在提高干燥質量的同時，大大縮短了應力釋放時間，提高了干燥速度，從而降低了能耗。
在干燥32mm厚樺木板材時，當干燥到木材的含水率在30-35％；20-25％；10-15％時分別將木材上加設高頻/微波電場處理3.0-5.0min，處理后木材的應力指標可從10％以上降低到1％以下。與傳統(tǒng)的熱濕處理相比，降低了能耗，縮短了處理時間。
唯上所述，僅為本發(fā)明的最佳實施例而已，當不能以此限定本實用新型實施的范圍，即大凡依本發(fā)明專利申請范圍所作的等同變化與修飾，皆應仍屬本發(fā)明專利涵蓋的范圍之內。
權利要求
1.一種木材干燥內應力釋放方法，其特征在于包括以下步驟步驟1為在木材干燥室設置高頻/微波發(fā)生器；步驟2為在木材的材堆內沿高度方向間隔設置復數張導電金屬板；步驟3為在設定的木材含水率范圍內啟動高頻/微波發(fā)生器；步驟4為利用干燥應力檢測裝置測定干燥應力，確定處理時間；步驟5為所測定的干燥應力達到一預定值時，關閉高頻/微波發(fā)生器。
2.如權利要求1所述的木材干燥內應力釋放方法，其特征在于步驟1中所述的高頻/微波發(fā)生器為功率30kw，工作頻率為高頻電磁波11-20MHZ/微波915或2145MHz的高頻/微波發(fā)生器。
3.如權利要求1或2所述的木材干燥內應力釋放方法，其特征在于步驟2中所述的沿木材的材堆高度方向間隔設置復數張導電金屬板，其間隔為0.8到1.2米，最好為1米。
4.如權利要求1或2所述的木材干燥內應力釋放方法，其特征在于步驟3中木材含水率范圍可以是30％-35％、20％-25％或10-15％中的一個以上范圍。
5.如權利要求1或2所述的木材干燥內應力釋放方法，其特征在于步驟4中的處理時間可以設定為每10毫米木材厚度處理0.5到3分鐘，最好為1分鐘。
6.如權利要求1所述的木材干燥內應力釋放方法，其特征在于步驟1中所述的高頻/微波發(fā)生器為功率30kw，工作頻率為高頻電磁波11-20MHZ/微波915或2145MHz的高頻/微波發(fā)生器；步驟2中所述的沿木材的材堆高度方向間隔設置復數張導電金屬板，其間隔為0.8到1.2，最好為1米；步驟3中木材含水率范圍可以是30％-35％、20％-25％或10-15％中的一個以上范圍；步驟4中的處理時間可以設定為每10毫米木材厚度處理0.5到3分鐘，最好為1分鐘。
7.一種使用權利要求1所述木材干燥內應力釋放方法的木材干燥內應力釋放裝置，其特征在于所述木材干燥室外設置一高頻/微波發(fā)生器，室內在沿木材的材堆高度方向間隔設置復數張導電金屬板，所述高頻/微波發(fā)生器的輸出端貫穿木材干燥室壁，藉由波導管連接導電金屬板。
8.如權利要求7所述的木材干燥內應力釋放裝置，其特征在于在木材干燥室的上方設置加熱器；在木材干燥室的頂部設置進排汽口；在木材干燥室的至少一側壁上設置有供木材進出的大門。
全文摘要
一種木材干燥內應力釋放方法及其利用該方法的釋放裝置，其中，所述木材干燥內應力釋放方法包括首先在木材干燥室設置高頻/微波發(fā)生器；在木材的材堆內沿高度方向間隔設置復數張導電金屬板；在設定的木材含水率范圍內啟動高頻/微波發(fā)生器；利用干燥應力檢測裝置測定干燥應力，確定處理時間；測定的干燥應力達到一預定值時，關閉高頻/微波發(fā)生器。在執(zhí)行干燥工藝的過程中，當需要釋放干燥應力的時候，則啟動該高頻/微波發(fā)生器，開始釋放干燥應力。釋放干燥應力的時間，可根據當時干燥應力的測定值確定。本發(fā)明有效地克服現(xiàn)有技術中的缺陷，處理后木材的應力指標可從10％以上，降低到1％以下，提高了木材干燥速度，降低能耗，減少干燥缺陷。
文檔編號F26B3/347GK1540269SQ03128450
公開日2004年10月27日 申請日期2003年4月24日 優(yōu)先權日2003年4月24日
發(fā)明者江澤慧, 費本華, 王喜明, 趙榮軍, 劉君良 申請人:中國林業(yè)科學研究院木材工業(yè)研究所