20世紀后期,能源與環境問題已成人類關注的重要課題。傳統的干燥技術，耗能巨大，污染嚴重，干燥費用大。如何提高干燥速度，減少干燥成本，降低能耗，減緩環境污染有著重要的作用。在生產中在提高干燥溫度、降低相對濕度和增大氣流速度，但是對于特定的樹種和特定規格的木材，這樣的處理是受到限制的，處理不當會增加木材發生開裂的可能性，造成木材的降等[3，4]。另外目前已有很多新的干燥技術，例如真空干燥，微波干燥，這些干燥技術不僅干燥質量好，而且干燥時間短，但是，目前這些干燥技術還未大量的投入使用，傳統的干燥方式仍占主導地位。

　　建筑用材的干燥技術的研究具有及重要現實意義。各國研究人員對方材的干燥技術進行了大量的研究，國內李曉玲涂登云等對方材進行了研究。日本目前用一種在方材上開槽的方法來提高方材的干燥速度，但是這種干燥方法影響了木材的美觀，開槽部分需要剔除造成了木材的浪費。所以本文首次提出一種新型的方材干燥方法來提高干燥速度，研究打孔布置方式和打孔面數對干燥速度及干燥質量的影響。

1 材料和方法

1.1　試驗材料及設備

1.1.1 試驗材料
樟子松，采自俄羅斯，胸徑為42cm，在呼和浩特市加工成方材，規格長×寬×厚為500mm×100mm×100mm。

1.1.2試驗設備
干燥室（WT、DT的范圍：0～400℃）、干燥箱、電子秤（0～60kg）、熱電偶、電鉆、電子天平（0～5g）。

1.2　試驗方法及步驟
干燥前先將方材的端頭用強力地板膠和塑料布密封，鉆孔，孔徑為1.5mm,孔深為35mm，每種孔的布置形式孔的總數均為192個，做兩個重復。孔的布置形式如圖1。

　　埋入熱電偶，稱量方材的初重，裝窯，同一孔布置形式保持在同一行上，兩面打孔、四面打孔分別放在同一列上。中間采用1.5cm的隔條，上邊加壓重物，裝窯布置如圖2。

　　室干，采用高溫干燥基準，如表1，干燥在預熱時，即時測量木材的心層溫度，當心層溫度達到85℃左右，進入第一干燥階段。在干燥過程中每隔一段時間測量一次方材的質量，當終含水率達到6％左右停止干燥。然后利用終含水率倒推出方材在干燥過程中的含水率。

　　測量方材的終含水率、含水率梯度和殘余應力值。檢測試件的鋸切如圖3所示。

　　終含水率和分層含水率的測定依照GB/T6491-1999進行，殘余應力的測試采用切片法，每塊切片的厚度為7mm。

2 結果和分析

2.1 預熱階段升溫速度

　　從圖4可以看出，總體的變化趨勢大致相同，在22～60℃先升溫速度上升較快，隨后上升速度減緩直到比較終的85℃左右。預熱木材的介質是飽和濕空氣或接近飽和的濕空氣,空氣中的水蒸氣將有一部分穿過界面層到達濕木材的表面，并在表面上凝結成水，此時水蒸氣所含的汽化潛熱變為顯熱，傳給木材表面，并由表面傳入內部，木材溫度逐漸升高，當木材表面溫度等于介質溫度時，木材表面的水蒸氣分壓力等于循環蒸汽流的分壓力，互相傳遞的水蒸氣數量處于平橫狀態，同時，由于木材內部的溫度低于表面溫度，干燥介質中的熱將通過表面向內部傳遞，心層升溫速度減緩。60℃之前素材的升溫速度不如打孔材的升溫快，打孔材的速度基本相同，主要是由于孔充當了溫度傳遞的通道，所以打孔材的升溫速度快，而孔的數量相同，所以他們之間沒有明顯的差異；60℃之后素材的升溫速度逐漸加快，這主要是由于孔在這一階段的作用減弱。

2.2 干燥時間和速度

由表2，素材的平均干燥速度較打孔材的要低，主要是由于孔充當的干燥時水分蒸發的通道。當方材含水率從20%下降到6%的過程中打孔材的干燥速度明顯比素材材的快。這主要是因為在這一階段木材的中的自由水蒸發完畢，孔的存在相當于破壞的無數的紋孔膜，大幅度加速了水分的蒸發。但不同的打孔形式對于提高木材干燥速度的影響不同。

2.3 干燥速度

　　通過試驗，初始時素材的干燥速度較打孔材快，但是到了含水率低于20％左右素材的干燥速度明顯下降，低于打孔材。圖5和圖6繪出兩線均勻分布兩面打孔A2和三線不均勻分布四面打孔C4的干燥速度隨時間的變化曲線，從圖中更直觀的看出，初始素材的干燥速度與打孔材的基本相當，因為此時為預熱階段，但到了后來，素材的干燥速度明顯不如打孔材的，主要因為孔成為傳熱傳質有效通道的重要作用。

2.4 含水率為6～20％干燥速度

　　從圖7可以看出，兩線均勻分布兩面打孔與素材的干燥速度基本相同，但是其他打孔材的干燥速度較素材的有明顯的提高。說明當含水率6％～20％時，兩線均勻分布兩面打孔對于干燥速度的影響并不顯著。

2.5 孔的布置形式對干燥速度的影響

　　從圖8看出，對于四面打孔布置形式在含水率小于20％以后，干燥速度由大到小為：三線不均勻分布＞三線均勻分布＞兩線均勻分布＞素材。從圖9看出，對于兩面打孔布置形式也和四面有同樣的趨勢。這主要是由于，三線不均勻分布中間一條線的孔分布較多，有利于方材中央部分水分的蒸發，加快了干燥速度，而兩均勻分布的中間部分沒有打孔，中央部分的水分只能傳導到方材表層或孔表面來蒸發，干燥速度顯然要慢。