近年來，隨著我國家具業(yè)和裝修裝飾業(yè)的快速發(fā)展，以及國家實行天然林保護工程，使得木材的供需缺口越來越大。據(jù)專家估計，到2010年將達到1億m3的供需缺口。因此，如何有效地利用有限的木材資源顯得日益重要。隨著人造板生產(chǎn)企業(yè)中膠合板、纖維板和刨花板產(chǎn)量的大幅增加，單板作為一種非常重要的貼面基材得到了廣泛的應用，其干燥質(zhì)量和生產(chǎn)效率也越來越受到重視。木材單板干燥是提高人造板板材應用質(zhì)量、提高木材利用率、保障木制品質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，是克服我國森林資源貧乏，單板類用材短缺，大徑材越來越少的矛盾，促進大量的人工速生林取代天然林成為我國主要木材來源的技術保證。
目前，國內(nèi)單板、貼面板、膠合板生產(chǎn)企業(yè)在單板干燥過程中，大多使用網(wǎng)帶干燥
烘干機和滾筒干燥烘干機，但都存在干燥后單板表面裂隙和變形的缺點，究其主要原因是干燥方法采用非接觸式干燥，干燥效率低，耗能大，干燥質(zhì)量差，而輥壓連續(xù)式單板干燥烘干機在一定程度上解決了這些問題。
1、總體方案的設計
經(jīng)過對網(wǎng)帶式干燥烘干機和滾筒式干燥烘干機的對比及對本機的特點、要求進行分析，借鑒德國的AUMA連續(xù)壓機的工作原理，設計了輥壓連續(xù)式單板干燥烘干機，見圖1。本干燥烘干機主要由前驅動系統(tǒng)、整體機架、加熱滾筒等幾部分組成。前驅動系統(tǒng)采用先用帶傳動后用鏈傳動的傳動方法，而上下鋼帶的同向運動由幾個轉向鏈輪來完成；整體機架采用槽鋼和角鋼焊接而成，一些要求經(jīng)常裝卸的部分采用螺栓連接的方式；加熱滾筒采用熱油供熱，并通過螺旋加熱管進行加熱。
1.1干燥烘干機主要性能參數(shù)
干燥烘干機總高度 8000mm；
干燥烘干機總長度14315mm；
干燥烘干機總寬度4800mm；
單板最初含水率( IMC) 70%~80%；
單板最終含水率(FMC) 6%~8%；
可干燥單板厚度0.4—l.0mm；
可干燥幅面 (250—300) mmX( 2500—2700) mm；
鋼帶的運行速度0.42—1.05 m/s；
生產(chǎn)能力3~5m3/h。
1.2設計特點
本設計采用加熱滾筒與鋼帶之間連續(xù)接觸式傳熱的總體方案。由于鋼帶與滾筒之間進行接觸傳熱，故具有以下特點。
①平整度好。網(wǎng)帶傳送對流干燥的單板翹曲變形較大，表現(xiàn)在波紋高度大，波紋數(shù)多而且波峰陡峭，曲率很大，在后續(xù)的熱壓膠合過程中，很容易引起疊層或離縫。而輥壓接觸干燥時，單板先在預熱系統(tǒng)的作用下，使鋼帶和單板具有一定的初始溫度。然后送入加熱滾筒間，在鋼帶的夾持下，進行接觸干燥，以抑制單板的翹曲。特別是在達到190℃以上的干燥溫度時，木材達到了玻璃態(tài)轉變（軟化）點，使木材在乎整的狀態(tài)下干燥、固定，即使壓力消除后，也很少產(chǎn)生變形。
②橫紋（寬度）干縮率低。輥壓干燥時單板的厚度干縮5.3%，略大于對流干燥的4.6%，但比通常的熱壓干燥厚度干縮8.46%要小，而輥壓干燥時的橫紋干縮比對流干燥時小得多，主要因為熱壓干燥時，木材的橫紋干縮受到了鋼帶的抑制。
③終含水率均勻。楊木生材（以美洲黑楊為例）單板初含水率相差很大，其紅心部位初含水率可達190%以上，而邊材的含水率可在100%以下。因此干燥后終含水率不均勻是對流干燥的又一主要問題。而在輥壓干燥時，盡管楊木單板初含水率相差很大，但輥壓干燥后的終含水率還是比較均勻的，且能符合膠合板生產(chǎn)的要求。這主要是由于濕單板沿滾筒表面運動，與高溫滾筒緊密接觸，滾筒的熱量能迅速傳給單板，高含水率的紅心區(qū)域導熱系數(shù)入值大，從滾筒傳得的熱量多，使該區(qū)域水分蒸發(fā)加快。另外，整個干燥過程中，木材的溫度都超過100℃，木材中的水分迅速汽化，含水率高的區(qū)域水蒸汽壓力也高，使木材中的水蒸汽迅速向外擴散，保證了單板的終含水率相差不大。
2、傳動系統(tǒng)的設計
單板干燥烘干機要保證單板干燥后的最終含水率達到膠合板生產(chǎn)工藝要求。干燥烘干機要能根據(jù)單板的樹種、厚度、初含水率和終含水率以及干燥介質(zhì)參數(shù)來調(diào)節(jié)對單板的傳送速度。因此，單板干燥烘干機的單板傳送機構需具有一定的調(diào)整范圍，因此要選擇調(diào)速電機。考慮到設計要求，滾筒在4～10r/min之間無級調(diào)速，傳動鏈選擇先用帶傳動進行一級減速，經(jīng)過減速器再用鏈傳動進行二級減速。
3、干燥烘干機供熱系統(tǒng)的選擇
單板干燥烘干機是人造板生產(chǎn)過程中的主要設備之一。而在干燥過程中，加熱又是一個重要的工藝條件。目前，單板干燥烘干機的供熱系統(tǒng)可分為蒸汽供熱系統(tǒng)、熱水供熱系統(tǒng)和熱油供熱系統(tǒng)，我國的人造板企業(yè)尤其是一些使用國產(chǎn)設備的中小型企業(yè)基本上都是使用蒸汽作為熱設備的供熱介質(zhì)。生產(chǎn)實踐證明，蒸汽作為傳熱介質(zhì)存在著熱量損失大，熱使用效率低等諸多缺點，能源浪費嚴重。相比而言，有機載體加熱爐（俗稱導熱油爐）采用導熱油作為傳熱介質(zhì)，具有熱能損失小、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點，節(jié)能效果顯著，因而近年來逐步受到人造板企業(yè)的青睞，成為熱壓機、單板干燥烘干機等用熱設備的特殊熱源。干燥烘干機采用熱油供熱時具有高溫低壓、加熱體表面溫度均勻、節(jié)約能源等優(yōu)點。
4、結束語
當前，木材短缺是一個世界性的問題，而隨著經(jīng)濟的發(fā)展，用材量的不斷增加，今后相當長的一段時間內(nèi)速生材將成為主要的用材樹種。如何充分利用有限的木材資源，提高木材利用率是十分緊迫的問題。由于人工速生材自身的材性特點，在單板干燥時容易產(chǎn)生翹曲、變形、開裂、含水率不均等現(xiàn)象，而常規(guī)干燥烘干機的結構又加重了這種缺陷，造成不必要的木材損失，尤其是干燥薄單板時破損率更高。而本設計中單板是在上下兩條鋼帶的夾持下經(jīng)過預熱管的預熱使鋼帶和單板溫度趨于一致，而后進入干燥滾筒之間進行快速干燥。由于鋼帶與滾筒之間具有一定的壓力，使單板在被夾持的狀態(tài)下進行連續(xù)干燥，不僅可以使干燥后的單板平整、含水率均勻，而且干燥質(zhì)量和干燥效率可以得到很大提高。高溫滾筒與濕單板直接接觸傳熱，無需進、排氣，所以熱損失小，可以大大減少熱能損耗。在單板制造逐漸成為獨立生產(chǎn)單元的情況下，本設計具有重要的實用價值。
