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我国木材干燥技术发展问题的几点思考

  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0.5mpa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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