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　　　根据供热方式的不同，木材干燥可分为热风对流干燥、微波干燥和红外线辐射干燥等。为了比较这3种供热方式对木材干燥特性的影响，笔者进行了干燥动力学对比试验，测定并分析树种、板材厚度对干燥速度和能耗的影响规律，研究不同干燥方法的最佳分界点，旨在为合理制定干燥工艺提供依据。
　　1材料与方法
　　111试验材料与试件准备速生马尾松（Pinusmassoniana）、杨树（Populusdeltoidscv1I269255），采自合肥，其气干密度分别为0142和0148g/cm3。将原木加工成2m长的木段，并锯解成10、20、30和40mm等4种不同厚度规格的弦切板，厚度允许误差±011mm.挑选质地均匀，无裂纹、树瘤、虫眼等缺陷的板材备用。为了减少锯材端头和侧面在干燥过程中的水分蒸发，每块试样的端头和侧面用耐高温硅胶封涂。
　　112仪器设备与方法选用
　　热风对流干燥：选用DHG29240A型电热恒温鼓风干燥机，总功率为400W，干燥温度、风速可调。干球温度恒为105℃，湿球温度为85℃，风速为110m/s；微波干燥：选用格兰仕微波炉，额定功率1200W，频率2450MHz，试验采用60火力间歇加热；远红外干燥：选用JH型石英红外辐射加热器，功率为400W.
　　含水率测试采用称重法，能耗测定选用数字式功率表。热风对流、红外线辐射干燥的测试间隔为1h；微波干燥测试间隔为10min.采用混合正交表设计试验方案，每组试验重复3次，取其平均值。
　　2结果与分析
　　211干燥速度21111随时间的变化不同供热方式下，不同厚度的松木和杨木锯材的干燥速度。
　　可知，热风对流供热方式下，木材含水率从60降至8需8～13h；全过程可分为加速、恒速和降速3个阶段。薄板材恒速阶段不明显，降速阶段占全过程的60，总体干燥时间长、速度慢。
　　显示，在红外线供热方式下，木材含水率从60降至8需6～14h，无明显的恒速阶段，加速阶段时间仅占全过程10.这是因为红外线辐射加热无需中间介质，直接传递热量，木材表面自由水可迅速蒸发。木材吸收到的辐射能主要集中在表层，而木材内部主要以水分传导的方式从表面传导热量，热转移的速度慢，对厚板的干燥时间长。
　　表明，在微波供热方式下，木材含水率从60降至8仅需40～60min；全过程也可分为加速、恒速和降速3个阶段，其中加速阶段时间占全过程10，恒速阶段占70，总体干燥时间短、速度快。
　　主要原因是，微波加热的热量是由木材内部蒸汽生成，并形成压力梯度，导致木材在失水过程中可保持较高的干燥速度，且基本处于恒速。还可以看出，微波加热恒速阶段（10～30min）有一个明显的波动，这是因为干燥初期木材的含水率高于纤锥饱和点，自由水迅速向外渗透，干燥速度上升并趋于稳定；随着木材内部温度迅速升至100℃时，在蒸汽压力的作用下，大量水分排出，干燥速度再次上升，致使恒速阶段出现明显的波动。
　　21112随板材厚度、树种的变化干燥速度是多因素函数，不仅与供热方式、加热器参数有关，还与干燥对象参数（板材含水率、树种、厚度）有关。为了比较不同厚度、不同树种板材的干燥速度，将试材初始含水率统一调为60，并设定最终含水率为8.
　　为板材厚度、树种对其干燥速度的影响曲线。可以看出，热风对流和红外线供热方式下，干燥速度随板材厚度增加而降低；对10mm薄板红外线的干燥速度比热风干燥方式快，说明红外适宜干燥薄板；微波干燥时，板材厚度对干燥速度的影响复杂，以20mm厚板的干燥速度最快。
　　将干燥速度与板材厚度进行回归分析，结果表明，对2种木材，热风对流干燥速度与板厚的相关性均达011水平显著；红外干燥速度与板厚的相关性达0105水平显著；微波干燥速度与板厚不相关。
　　为了减少干燥缺陷，本试验确定：热风对流干燥、红外辐射干燥功率密度为01025W/g，微波干燥功率密度为012W/g.考虑到在微波干燥中，木材处于整体加热，加热速度高于水分汽化和扩散速度，因此，微波干燥采用60的火力间歇加热，以增加水分继续汽化和中心水分向外迁移的时间，减少干燥能耗。
　　由图可见，微波干燥能耗比热风对流、红外低。对10mm薄板干燥，3种供热方式的平均能耗比为：1∶0187∶0182；20mm厚板干燥的能耗比为：1∶1106∶0156；40mm厚板的能耗比为：1∶1110∶0160.
　　就树种而言，在热风对流和红外干燥方式下，松木比杨木的速度快、能耗低，微波干燥则相反。其原因是微波干燥效果与树种密度有关，通常密度越大，木材的介电系数和损耗角正切也越大，木材的加热速度就越快。杨木属散孔材，具有良好的透气性及透水性，适于高温微波干燥。
　　213干燥质量
　　1）热风对流干燥易产生表裂和内裂缺陷，其原因是，在干燥初期高温使木材外表的水分迅速蒸发，而内部仍处于冷湿状况，存在温度梯度，外部由于不能达到应有的干缩程度而产生表裂缺陷；随着热量的传递，木材内部水分开始蒸发，同样由于不能达到应有的干缩程度而产生内裂缺陷。试验结果表明，马尾松比杨木更易产生表裂和内裂缺陷。
　　2）微波加热属于体积加热，温度梯度小，可解决带髓心方材的干燥问题。微波干燥速度快，若工艺操作不当，易出现内裂和炭化等干燥缺陷。其原因是在干燥初期，木材内部水分形成大量的水蒸气，过量的水蒸气压力易使木材内部沿木射线方向内裂；干燥后期木材含水率低，内部温度高，由于过热易炭化。试验结果显示，马尾松比杨木易产生炭化。
　　3）红外加热透入木材的深度有限，辐射能主要集中在木材表层，而木材内部主要以水分传导的方式从表面传导热量，热转移的速度远低于辐射加热速度，因而在木材厚度方向形成较大的温度差和含水率差，导致锯材在干燥过程中易产生表面硬化、干裂和变形缺陷。由此可知，红外辐射加热仅适用于薄板的干燥。
　　3结论
　　1）热风对流、红外线干燥速度与板厚成反比；微波辐射干燥速度与板材厚度无关。
　　2）微波干燥的能耗比热风对流、红外线辐射干燥的能耗低。不同树种之间，在热风对流和红外辐射干燥方式下，马尾松比杨木的速度快、能耗低；微波干燥则相反。
　　3）热风对流干燥周期长，易产生表裂和内裂缺陷；微波加热属体积加热，适于干燥厚板，但其干燥速度快，若工艺操作不当，易出现木材内裂和炭化等干燥缺陷；红外干燥成本较高，干燥质量较差，仅适于薄板干燥。　
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