張是勛
(福建省尤溪鴻圣林業(yè)有限公司,福建 尤溪 365100)
木材干燥是一項(xiàng)十分重要的工作。我國當(dāng)前所擁有的木材干燥設(shè)備的干燥能力只能滿足國內(nèi)木材干燥需要的10%左右,相對于發(fā)達(dá)國家30%左右的干燥水平,仍然存在極大的差距。這也說明我國的木材干燥行業(yè)仍然具有較大的發(fā)展空間。
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)資料顯示,我國目前能夠規(guī)模生產(chǎn)各類木材干燥設(shè)備的廠家大約有20多個(gè),產(chǎn)品質(zhì)量基本能夠滿足當(dāng)前的生產(chǎn)需要。但是這些廠家所生產(chǎn)的木材干燥設(shè)備與國外的先進(jìn)設(shè)備相比,在檢測精度、系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性、加工的細(xì)致程度等方面還存在較大的差距,其中部分重要部件質(zhì)量較差,難以保證設(shè)備的運(yùn)行效率。面對以上這些問題,如果廠家、相關(guān)的部門能夠予以重視,從目前的技術(shù)條件來看,完全有能力解決。
當(dāng)前,我國的木材加工廠中,普遍使用蒸汽干燥設(shè)備作為木材干燥設(shè)備。而在小型企業(yè)中則普遍使用爐氣及直火式煙氣干燥設(shè)備。蒸汽干燥設(shè)備以過濾為主,受到目前我國技術(shù)的限制,我國工業(yè)鍋爐的平均熱效率在60%左右,同時(shí)蒸汽干燥設(shè)備在進(jìn)、排氣的過程中,大約會損失高達(dá)40%的蒸汽熱能,同時(shí)還有多種因素造成熱損失,這些因素綜合在一起,對蒸汽干燥設(shè)備的熱效率產(chǎn)生了極大的影響,導(dǎo)致蒸汽干燥設(shè)備的一次能源利用率普遍在30%以下。這種過高的能耗,使木材干燥成本大幅度上升,同時(shí)由于能源的不充分利用,產(chǎn)生大量的煙塵及廢氣,對大氣造成嚴(yán)重污染。所產(chǎn)生的廢氣主要包括了CO2和NO2氣體,這些氣體的產(chǎn)生加劇了溫室效應(yīng),同時(shí)也是酸雨形成和破壞臭氧層的主要因素。
木材加工廠中所使用的干燥設(shè)備普遍較為落后,難以滿足當(dāng)前木材干燥需求,而且傳統(tǒng)的干燥設(shè)備的木材干燥質(zhì)量也相對較差。根據(jù)統(tǒng)計(jì)資料,我國所使用的陳舊干燥設(shè)備總量超過100萬m3,造成直接經(jīng)濟(jì)損失超過5 000萬元。其中大約有5.0%的木材完全失去使用價(jià)值,浪費(fèi)資源總量超過5萬m3。
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展,木材干燥技術(shù)不斷向智能化、精準(zhǔn)化方向發(fā)展。其中的關(guān)鍵是木材本身構(gòu)造十分復(fù)雜,而且個(gè)體之間存在較大的差異性,人們在研究干燥技術(shù)的過程中,不能僅僅是對干燥原理進(jìn)行思考,同時(shí)還應(yīng)該有針對性的研究,對木材種類進(jìn)行分類,然后進(jìn)行分類研究。同時(shí),還可以對木材的各部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類研究,然后根據(jù)各部分的差異采取針對性的干燥策略,這樣才能真正實(shí)現(xiàn)木材干燥的智能化和精準(zhǔn)化。
近幾年來,我國進(jìn)口的大量的木材,這些木材種類繁多,不同種類的干燥難易程度存在極大的差異。當(dāng)前的任何干燥方法想要普遍運(yùn)用到大部分木材的干燥工作中是不可能的,每一種干燥技術(shù)只能實(shí)現(xiàn)對部分結(jié)構(gòu)性質(zhì)相同的木材的干燥操作,因此,涉及到了不同技術(shù)高效組合的問題。目前,已有部分專家開始相關(guān)的研究,比如氣干、低溫預(yù)干與其他人工干燥方法的聯(lián)合干燥、除濕、高頻與常規(guī)窯干方法的聯(lián)合等。在研究過程中,應(yīng)該選取當(dāng)前需求量較大的多種木材進(jìn)行研究,從技術(shù)的干燥效率、質(zhì)量、成本、環(huán)保型等方面進(jìn)行綜合考慮,從而為木材加工企業(yè)的木材干燥生產(chǎn)指明方向。另外,對與難以進(jìn)行干燥處理的木材種類,需要加強(qiáng)預(yù)處理技術(shù)的創(chuàng)新。部分木材的滲透性較差,在相同條件下,干燥效果較差,要想提高干燥質(zhì)量,其中的關(guān)鍵是利用預(yù)處理技術(shù)改變其滲透性,這也說明了預(yù)處理技術(shù)的研究是提高難干木材干燥效果的關(guān)鍵因素。
隨著天然林木資源的不斷消耗,林木資源必然會不斷減少,甚至枯竭,今后木材生產(chǎn)中需要應(yīng)用短期速生材。速生材的生長速度快、生長周期較短,但是速生材因?yàn)槎唐诔尚蔚脑?,在其生長過程中,生長應(yīng)力更大、而且木質(zhì)密度較小、整體穩(wěn)定性質(zhì)較差,木材成品的質(zhì)量和價(jià)值也會受到較大的影響。因此,需要對木材干燥與改性結(jié)合的組合干燥技術(shù)進(jìn)行更加深入的研究。目前國內(nèi)已經(jīng)開始了這方面的研究,比如脫脂干燥技術(shù)、熱壓干燥技術(shù)以及木材防變色處理、誘導(dǎo)變色處理結(jié)合的干燥技術(shù)等,這些組合干燥技術(shù)的研究已經(jīng)取得了一定的成果,但是由于技術(shù)研究時(shí)間及實(shí)際應(yīng)用的不足,其中還存在一定的缺陷,不夠成熟,也缺乏產(chǎn)品的定位及性能標(biāo)準(zhǔn)。因此,這些新技術(shù)難以得到市場認(rèn)可,仍然需要在不斷應(yīng)用及完善的過程中,逐漸融入市場。
長期以來,木材干燥學(xué)所研究的對象一直以自然木材為主要研究對象。而隨著現(xiàn)在自然木材資源的不斷消耗,人造板材料逐漸發(fā)展起來。據(jù)相關(guān)資料顯示,到2006年,我國的人造板材的總量超過4 000萬m3,這個(gè)數(shù)量還會隨著城市建設(shè)的進(jìn)程不斷增加,因此,需要重視人造板材領(lǐng)域干燥技術(shù)的研究工作。實(shí)際上,隨著木材材料種類的不斷增加,傳統(tǒng)的干燥技術(shù)難以滿足多種材料的生產(chǎn)方式,這需要我們在技術(shù)上進(jìn)行不斷的創(chuàng)新。
從20世紀(jì)末期我國中小型木材加工企業(yè)木材干燥作業(yè)情況來看,普遍使用木廢料旋風(fēng)燃燒爐氣干燥技術(shù),這也是當(dāng)時(shí)最為節(jié)能環(huán)保的干燥技術(shù)。根據(jù)相關(guān)規(guī)定,生物質(zhì)材料燃燒過程中所產(chǎn)生的CO2氣體可以不計(jì)入CO2排放量中,同時(shí),生物質(zhì)燃料中幾乎不含硫元素,因此,其在燃燒過程中基本不會有SO2氣體排放,而且木材燃燒充分,其燃燒過程中所產(chǎn)生的粉塵更少,也更容易進(jìn)行處理。因此,從當(dāng)前的技術(shù)條件來看,木材干燥行業(yè)的“節(jié)能減排”,最有效的手段是加強(qiáng)對生物質(zhì)能的利用技術(shù)的研究。隨著目前國內(nèi)木材綜合利用水平的不斷提高,部分原來可以用作燃料使用的木材廢料,具有更高的利用價(jià)值。因此,木材加工企業(yè)要推行綠色干燥,還需要不斷擴(kuò)大生物質(zhì)能源的使用范圍。其中,目前我國的農(nóng)作物秸稈資源十分豐富,但是利用率較低,如果作為燃料使用,其運(yùn)輸成本較高,很難滿足企業(yè)的需要。而我國大部分木材加工企業(yè)地處城鄉(xiāng)結(jié)合部,就近利用秸稈能源具有較大的優(yōu)勢,可以加強(qiáng)這方面的研究,提高生物質(zhì)能源的利用率。
隨著近年來太陽能技術(shù)的發(fā)展,太陽能作為一種清潔能源得到了越來越廣泛的應(yīng)用。目前木材干燥蒸汽設(shè)備對大氣的污染十分嚴(yán)重,因此,可以考慮將太陽能作為主要的能源應(yīng)用到木材干燥設(shè)備中。
煤或木廢料的氣化、液化是一種潔凈燃燒技術(shù),這種技術(shù)已經(jīng)有多年的發(fā)展歷史,但是到目前為止仍然難以得到廣泛的推廣,這主要是因?yàn)樵摷夹g(shù)的干燥室設(shè)計(jì)缺乏合理性,而且煤氣發(fā)生爐的運(yùn)行安全也沒有得到有效保證。據(jù)了解,國內(nèi)的一些單位對然燃料的氣化燃燒技術(shù)進(jìn)行了較大的改進(jìn),通過將煤氣發(fā)生爐與層燃爐進(jìn)行合理的結(jié)合,在一個(gè)爐膛內(nèi)就可以完成所有工作。
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