我国木材干燥工业现状与科技需求

    1、我国木材干燥行业概况

    我国现已初步形成具有较大规模的专业木材干燥生产能力和干燥锯材市场，以及较强的木材干燥技术研发、创新能力和设备制造能力，并已形成相对独立的木材干燥工业体系。 

    2008年，我国锯材产量约6600万m3，主要用于实木家具、实木地板、细木工板芯板、室内装修、建筑 
    门窗、文体器材和车船生产。经人工干燥的锯材总量约为1300万m3/d[1]，占应干燥锯材总量的20％左右。而在发达国家，锯材的人工干燥量，通常占锯 材总量的60％～70％。我国人工干燥锯材量如此之低，与我国世界第一家具、木地板生产大国和人造板生产大国的身份极为不符。

    锯材应用

    1)实木家具2007年我国实木家具生产消耗锯材量约1500万～2500万m3，其中大部分为硬阔叶树材，主要来源于我国东北和俄罗斯，其次是北美洲、欧洲以及热带地区等。家具用材的树种、规格较多，人工干燥材约占40％。主要问题有，一些尺寸较大的零部件常较难干燥；另外，在南方生产的家具产品，由于木材的终含水率偏高及木材中的残余应力，销售到北方，特别是到北美和欧洲，在使用过程中，家具易出现开裂和变形等问题。 

    2)实木地板2007年我国实木地板产量约5000万m2，板材消耗量约125万m3。树种多为热带进口材，也有传统的东北材和俄罗斯进口材。实木地板坯料的断面尺寸(宽x长)多为22mm×(110～130)mm，现已全部实现人工干燥。 

    3)建筑及室内装修2007年我国建筑装修消耗锯材约3500万m3，建筑材以樟子松、杉木、落叶松、马尾松、湿地松等针叶树材为主；室内装修则以榉木、橡木、枫木、黑胡桃木等硬阔叶树材为主。大部分建筑材都未进行人工干燥，或仅进行大气干燥。因此，开裂、变形现象严重。 

    4)细木工板芯板2007年细木工板的产量为1324万m3，消耗板材约1000万m3，主要为人工林杨木、杉木等。人工干燥材约占40％。 

    干燥设备

    目前，国内木材干燥设备制造业，已形成约6亿元的年生产能力，每年向市场提供近2000台／套木材干燥设备，基本可满足国内木材加工企业的需求。目前的干燥设备中，常规蒸汽干燥设备仍占主导地位，约占干燥设备市场的80％。除了以蒸汽为热媒之外，以热水(含高温热水)、炉气为热媒的常规干燥设备，也占有较大的市场份额。随着人工林杨木、杉木及进口易于材，如辐射松等的增多，市场上对高温、快速干燥窑的需求亦有一定的增长。 

    在水电资源丰富或对环境污染严限的地区，除湿干燥设备亦有一定的市场。真空干燥作为一种良好的辅助干燥方法，可弥补常规干燥的不足，多用于干燥渗透性较好的硬阔叶树材的厚板或方材。为提高木材的尺寸稳定性和耐久性，近年来，市场上出现了木材干燥与高温热处理(炭化木)一体化的设备。

     科技现状

     主要科技成果 

    “八五”以来，我国木材干燥工业经历了相对快速发展的阶段，构建了一批以国家木材科技开发中心、省部级重点实验室为依托的木材干燥技术创新平台、产学研基地；先后承担了多项国家科技攻关项目、省部级重点项目以及国家自然基金项目，取得多项科研成果。 

    1)除常规蒸汽干燥外，以木材加工剩余物为能源的旋风干燥、炉气间接加热干燥；热水(含高温热水)加热干燥；高效真空干燥；除湿干燥等，相互配合和补充，形成了完整的木材干燥工业体系，并在工业生产中普遍使用，以满足不同木材产品的干燥要求。 

    2)制定了近百种我国重要树种木材的窑干基准[2]，保证了锯材的干燥质量。 

    3)建立了国产木材干燥设备制造工业体系。近年来新投产的一些大型木材加工企业，其生产线或主机设备常采用进口，而干燥设备多选用国产配套。说明我国常规窑干设备的总体技术性能，已接近国外先进水平，且已形成系列。 

    4)在木材平衡含水率；木材中水分迁移机理；热、质传递模型；毛细管张力及木材细胞皱缩机理；木材干燥过程中的应力、应变及其规律性等木材干燥理论研究方面，均取得了一定成果，有力地提升了我国木材干燥学科在行业中的学术地位。 

    长期以来，我国的木材干燥技术研究紧密联系生产实际，70％以上的研究成果已在企业推广和应用，对行业的贡献率较高。据不完全统计，近10年内，木材干燥科技成果创造的产值约30亿元，为木材加工企业节约投资约50亿元，节约能源约1300万t标准煤。木材干燥技术的发展，还为我国家具、地板企业创名牌，走向国际市场，做出了重要贡献。 

    自主知识产权 

    我国已制定有关木材干燥的国家标准3项，林业行业标准5项。在木材干燥新技术、新工艺和新装置方面，申报专利30项，已获授权的18项，其中发明专利4项，实用新型专利14项。

     研发成果应用

    1)清洁能源干燥，热能回收技术。以电为能源的热泵除湿干燥技术、太阳能木材干燥技术，对环境无污染，且可回收木材干燥的排气余热，是一种节能降耗的绿色干燥技术。通过校企协作，现已进行了木材热泵除湿干燥节能工艺、高温双热源除湿干燥、高温双热源除湿与太阳能组合干燥等技术的研究。在国内已广泛推广应用，并推广至俄罗斯。 

    2)高效快速干燥技术。包括真空干燥，高温干燥，微波、高频干燥及热压板接触干燥等。如以负压过热蒸汽为介质、带热回收装置的高效节能真空干燥技术；高频真空干燥的机理及工艺；木材真空一浮压干燥；单板和锯材的热压干燥等。 

    对渗透性较好的硬阔叶树材，宜采用真空、高频真空及微波干燥，干燥效率高，质量好；对人工速生材，宜采用高温干燥或热压板接触干燥，速度快，且材面光滑平整，表面密度和强度略有提高。 

    3)改进工艺，控制干燥质量。阔叶树材，如桉木、杨木等，干燥过程中易产生皱缩。通过研究皱缩形成的机理与时机，提出了减少或消除木材皱缩的技术方法。有些材色浅白的阔叶树材，如枫木、白桦、泡桐等，针对其在干燥过程中易变色的缺陷，进行了变色机理、条件和防治的研究，并初获成效。 

    4)干燥、改性一体化。针对杨木、杉木、马尾松等人工林木材，在加工和使用中易翘曲变形的缺陷，采用干燥、改性一体化技术，不但高质量地干燥了锯材，而且改进了材性，提高了密度、强度和平整度。如先浸渍树脂，或进行预压处理、再干燥定形的技术，提高了木材的强度和密度。