材料与方法
１．１试验材料
试材选自广西凭祥市中国林业科学研究院热带林业实验中心伏波试验场米老排种植示范基地。种源地的海拔６００ ｍ，年降雨量１ ４００ ｍｍ，树龄为２８年。试验样木按照国家标准《木材物理力学试材采集方法》（ＧＢ/９２７－９１）进行采集。根据整体林分的树高、胸径、长势以及树冠幅的生长情况，选择长势良好、树干通直、节疤少、无病虫害、胸径中等的６株样木。
样木伐倒后，每株树沿树高方向按３．３～５．３ ｍ、７．３～９．３ ｍ、１１．３～１３．３ ｍ截取３段试验木段。采取四面下锯法，将木段制成大方木。以过髓心的南北直径线为对称中心线锯取径切板和弦切板，刨成厚度为（２０.0±０．５）ｍｍ的光面板。在无缺陷部位依次截成２００ ｍｍ×１００ ｍｍ×２０ ｍｍ的试样，其中弦切板试样和径切板试样各４８块。试样的平均含水率为１１１．１３％，满足百度试验法的要求［４］。
１．２试验设备
试验使用的仪器设备主要有：１０１Ａ-３型电热鼓风干燥箱（上海实验仪器有限公司）、ＪＪ１０００型电子天平（精度为０．０１ ｇ）、游标卡尺（精度为０．０２ ｍｍ）、０．０２～１．００ ｍｍ塞尺、位差度测量仪（精度为０．００１ ｍｍ）、钢直尺、精密推台锯等。
１．３试验方法
试验采用百度试验法进行。将试样放入预热到（１００±２）℃的恒温干燥箱内干燥。干燥试验初期每小时观测1次，待裂纹不再增加并开始愈合后改为每２小时观测1次，裂纹停止愈合且无变化后改为每４ ｈ观测1次，直至试样连续两次的重量差为０．５％时试验结束。每次观测时记录裂缝（区别端表裂、贯通裂、表裂、端裂）的数量、宽、长及试样重量，转换干燥时间时要加测试样长、宽、厚的尺寸。最后一次观测时还要加测试样的扭曲度、顺弯度、瓦弯度，然后将试样从中间截断，并截取１５ ｍｍ厚含水率试验片。测定断面内裂长度、宽度及断面收缩率。将试验片称重后，在１０３ ℃的条件下对试验片连续干燥６ ｈ后取出称重，此后每２ ｈ称重1次，直至绝干，干燥试验结束。
２结果与分析
２．１米老排的干燥特性曲线
根据米老排试样干燥过程中各干燥阶段的当时质量以及绝干质量，计算出米老排试样各干燥阶段的当时含水率，即可绘制出米老排干燥过程中的含水率与时间关系曲线（干燥特性曲线），结果如图１所示。
２．２米老排三向线收缩特性
根据米老排试样各干燥阶段的尺寸记录，计算出米老排试样各阶段的弦向、径向和纵向线收缩率，绘制出其弦向、径向和纵向三向线收缩率曲线如图２所示。
２．３米老排的干燥基准
根据干燥试验过程中对试样初期开裂、内裂、截面变形的观测记录数据，对照文献［５］“１００℃干燥试验中干燥缺陷及干燥速度分级标准”，即可确定出各株米老排样木的初期开裂、内裂、截面变形等缺陷等级（表１）。
根据试验获得的初期开裂、内裂、截面变形等级，对照文献［６］中“与干燥缺陷等级对应的干燥条件表”，即可获得米老排与其初期开裂、截面变形、内裂等级相应的干燥初步条件（即干燥初期温度、初期干湿球温度差和干燥末期温度）如表２所示。
取干燥初步条件中的最低条件作为确定米老排干燥基准的基本条件。由表２可知，米老排干燥基准的基本条件为：初期温度５０ ℃，干燥初期干湿球温差２～３ ℃，终期温度８０ ℃。又由试样平均初含水率１１１．１３％，查文献［７］“含水率与干湿球温度差关系表”，即可得出米老排锯材的干燥基准（表３）。
２．４米老排干燥时间估算
在百度试验中，根据木材中水分移动的难易程度与干燥条件，利用图３［６］进行干燥时间的估算。由米老排含水率与干燥时间关系曲线（图１）可知，当含水率降至１％时所用的干燥时间是３３ ｈ，对应图３可知所需的干燥时间约为１０ ｄ；又由初期干湿球温度差值２～３ ℃，对应图３可知所需的干燥时间约为２２（１０） ｄ，取其两者的平均值１６（１０） ｄ，即为厚度２５ ｍｍ的米老排板材在强制循环干燥窑内干燥至１０％所需的时间。
２．５米老排干燥特性分析
２．５．１米老排干燥特性等级按边材、界材、心材分别统计干燥缺陷等级，对照文献［５］“１００ ℃干燥试验中干燥缺陷及干燥速度分级标准”，确定出米老排的干燥特性等级，如表４所示。
２．５．２干燥速度干燥速度是木材内部水分移动快慢的直接反应。百度试验法中干燥速度是指干燥过程中木材含水率从３０％降到５％时所需的时间［５］。干燥初期自由水从大毛细管中排出，阻力相当小，而后期结合水从木材内部结构中脱离的阻力则大得多，耗时耗能也更长更多。因此制约木材干燥速度的主要因素是结合水的分离，自由水则影响较小。这一点从图１的米老排干燥特性曲线中可以看出。米老排的平均干燥速度为１２ ｈ，说明米老排的干燥速度较其他阔叶树而言是比较快的，对应的干燥时间差值较小。含水率从３０％降至绝干的阶段，干燥速度明显低于纤维饱和点以上时的速度。干燥至２５ ｈ后干燥速率几乎接近于零。
影响干燥速度的因子有内因和外因。内因有含水率、心边材、纹理方向等，外因有干燥介质的温度、湿度和气流速度等。介质的温度是促进木材干燥的主要因子。木材温度升高和水分温度的升高均有利于加快水分向外扩散。但对于硬阔叶树湿材，如果干燥过快，会造成木材内外含水率梯度过大，其结果最终是外层收缩严重，极易出现端裂、表裂等初期缺陷。故硬阔叶树湿材应采用７０～８０ ℃的饱和湿空气来预热处理［８］。在试验中干燥至１ ｈ的时候米老排就开始出现端裂，进行到２ ｈ时就大面积的出现初期开裂，这说明米老排的干燥质量较难控制，在干燥时极易出现初期开裂。
２．５．３干缩性质木材干缩并不是发生在木材干燥的整个过程中的，而是水分降至纤维饱和点（２３％～３０％）以下时木材纤维之间的结合水失去，致使纤维之间相互靠近而引起收缩［９］。而实际上木材平均含水率还未达到纤维饱和点时就已经发生收缩，只是收缩率较小。这是因为干燥初期，木材表面水分蒸发快，很快降至纤维饱和点以下，但是内部的含水率还远高于纤维饱和点，内压外拉造成收缩。内外收缩不均匀是出现翘曲的主要原因。
由米老排三向线收缩率曲线（图２）可知，木材从湿材到全干材过程中，含水率较高时收缩率较小，而在含水率降低过程中收缩率随之不断增大。一般来说木材弦、径、纵绝干时干缩率的范围分别是８％～１２％、４．５％～８．０％、０．１％～０．３％［１０］，弦向＞径向＞纵向。而米老排绝干时的弦、径、纵各向干缩率则分别为６．６７％、４．３７％、０．１４％（图２）。由此可知米老排收缩率除纵向稍大于一般值外，弦向及径向干缩率均低于一般值，属干缩变形较小的木材。
２．５．４翘曲及其他特性
１）米老排的翘曲变形。在百度试验过程中，由于干缩的不均匀性，试样会产生翘曲变形（包括瓦弯、顺弯及横弯变形）。其中瓦弯主要是由于木材弦径向干缩率不一致造成的［１０］。米老排干燥时，平均瓦弯度为２．８６％，说明它的弦、径向干缩差异较大。米老排还有较大的顺弯缺陷，其弦切板顺弯度均超过０．８％，这主要是干燥时试样发生表面硬化不均匀和两个板面通风速度不均造成的。而且米老排属应力木，干燥过程中应力松弛的不均匀亦可能是造成其顺弯的另一原因。
２）米老排的扭曲变形。如果木材存在螺旋纹理和交错纹理或存在应压木密度不均匀现象，还会使木材产生扭曲变形［１１］。试验数据表明，米老排具有较大的扭曲变形：试样平均扭曲量为６．８ ｍｍ，平均扭曲度达３．５４％，这是因为米老排有较明显的交错纹理所致。
３）米老排的塌陷与内裂。具有饱和含水率的木材，在高温急剧干燥下，水分迅速向外扩散的瞬间，细胞腔出现减压现象会出现板面塌陷［１２］。试验显示，所有试样均出现塌陷现象，平均塌陷度达３．１３％，这主要与试验采用１００ ℃的高温以及试样平均初含水率在１００％以上有关。此外，整个试验过程中米老排试样未出现内裂现象。
３小结与讨论
米老排属干燥速度较快而且尺寸稳定性较好（三向线收缩率较小）的木材，但由于米老排干燥过程中伴随着较大的翘曲、扭曲、塌陷等变形，因此其形状稳定性差，而且具有较大的初期开裂，使米老排属于干燥质量较难控制的木材。
试验为米老排制定的干燥基准，可作为干燥小试及生产中制定米老排干燥工艺的理论依据。实际生产中为了获得较好的干燥质量，应采用较软的干燥基准和较长的干燥时间。同时注意观察试材缺陷状况采取适当的喷蒸处理，还要根据锯材板厚等具体情况对干燥基准做适当的调整［１３，１４］，以便更好地实现干燥质量控制。
何定华等［１１］对石梓和米老排做了对比研究，其中对米老排的研究结果是米老排除有严重翘曲外，尚有较严重的材面凹陷、内裂和较严重的表裂。此结果与本试验研究结果相近，只是本试验的米老排试材内裂等级为１等，属不严重范畴。故得出的干燥基准也很相近，同时得出米老排的扭转纹较宽、斜度较大是引起其板材扭曲和侧边劈裂的基本原因的结论，并提出采用木材上部加压的方法克服扭曲现象，采用缓慢干燥减轻侧边劈裂和端面扭曲现象的措施。
由于试验条件和水平有限，试验结果尚存在不完善之处。现根据试验经验对米老排的干燥特性研究试验提出一些建议：试样每次置于烘箱中的位置和方向保持一致，保证试样受热风的面不变，缺陷变化也呈现正常的规律；每次开箱动作要缓慢，避免箱内温度的瞬间变化引起试样的缺陷在非正常干燥情况下加剧；每次开箱后的测定时间要尽量短，以避免环境变化试样干燥缺陷也变化。
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