木材在气体介质中的对流干燥过程
木材干燥曲线
当木材在一定的温度和湿度的气态介质中干燥时，若每隔一定时间测定木材含水率的变化，并且以时间为横座标，以含水率为纵座标画出的曲线图，叫做干燥曲线（图1-2）。
在干燥曲线图上可以分析干燥过程。木材干燥的全过程可以分为三个阶段。
预热阶段 曲线图上的AB阶段是木材的预热阶段。在此阶段内一方面提高干燥窑内介质温度，同时要把它的湿度提高到90-100%。目的是暂时不让木材中的水分向空气中蒸发，从表层到中心均匀地把温度提高到干燥基准上要求的值。预热所需要的时间依树种和锯材的厚度而异。
经过预热以后，木材的温度和含水率沿断面分布均匀一致，此时就可以按照预定的干燥基准降低介质的温度和湿度，开始进行干燥过程。
等速干燥阶段 曲线图中向下倾斜的直线BC表示等速干燥阶段。此阶段是自由水蒸发时期。只要介质的温度、湿度和循环速度保持不变，含水率的降低速度也保持不变。由于木材表层的自由水蒸发完毕后，内部还有自由水，所以，曲线图上向下倾斜直线线段的终了，并不等于说木材内的自由水已经完全排除干净。
在等速干燥阶段内，空气温度越高，湿度越低，自由水蒸发越强烈，若气流以较大的速度吹散并破坏木材表面上的饱和蒸汽边界层，则蒸发速度将相应得到提高。
减速干燥阶段 自由水蒸发干净以后，吸着水开始蒸发，随着吸着水的蒸发，蒸发过程逐渐向微毛细管部分深入，微毛细管系统对吸着水吸附力越大，水分蒸发时所需吸收的热量越多，干燥过程的时间越长，含水率降低的速度也越慢。因此，纤维饱和点以下的干燥阶段叫减速干燥阶段，曲线图上的CD线段即表示该阶段。
在减速干燥阶段，要提高水分蒸发速度必须提高介质温度，降低湿度并保持较高的气流循环速度。但是水分蒸发速度受木材内部水分传导速度的制约，而且内部水分传导速度决定了总的木材干燥速度。
木材干燥时内部水分的移动
木材中的水分在一定条件下可在木材内部移动，这称为木材的水分传导性。水分可以顺纤维方向移动而从木材两端排出，也可以横跨纤维方向从木材侧面排出，就大多数板材而言，长度远大于厚度宽度。板材的侧面积远大于端面积。因此尽管水分顺纤维传导比横跨纤维的传导为易，但对木材干燥起决定作用的是横跨纤维的传导。
木材干燥过程中，木材内部水分移动的动力主要是含水率梯度和温度梯度。
木材表面水分的蒸发总是在一定的温度、湿度和气流速度下进行。在一般情况下，干燥窑内空气的湿度总是小于100%，而空气的温度则大大高于常温。因此空气的平衡含水率低于木材表面的含水率，木材表面的水分就会向空气中蒸发。木材表面水分蒸发的快慢取决于空气的温度和湿度。当空气温度升高或湿度降低时，木材表面水分蒸发速度就加快；反之，空气温度越低，湿度越大，表面水分蒸发的速度就慢。
木材表面的循环气流速度对木材表面水分蒸发也有重要影响。如果木材表面空气不是流动的，则随着水分的蒸发，很快会在木材表面出现一个不流动的饱和水蒸汽薄膜，称为界层，其相对湿度为100%。它把木材表面包围着，木材表面水分要继续蒸发只能靠缓慢的扩散作用穿过界层才能进入空气中。同时界层也阻碍了热的传递，从而使干燥速度减慢。为此需要加大木材表面的气流循环速度，吹散木材表面的水蒸汽饱和层，使木材表面的水分蒸发速度能继续保持在适当的范围内。
木材表面水分蒸发还与木材的含水率有关，当木材含水率在纤维饱和点以上时，即以蒸发自由水为主的期间，蒸发面位于木材表面及稍下的各层，在此期间若空气的温度、湿度不变，则水分蒸发强度不变。当自由水蒸发完毕，吸着水已开始蒸发时，水分蒸发便逐渐由木材表面移入木材内部，转变为以吸着水的蒸发为主，单位质量水分蒸发所需要热量越来越多，而蒸发强度则趋于减少。
影响木材干燥速度的因素
影响木材干燥速度的主要因素有介质的温度、湿度、气流循环速度、木材含水率梯度、温度梯度。
(1)介质温度
介质温度是决定木材干燥速度的主要外因。
当木材被高温空气所包围时，通过对流传热供应提高木材及其内部水分温度和水分蒸发所需的热量。
介质温度越高，木材及其内部水分的温度也越高，这就加快了水分子的热运动，提高了水分蒸发的速度和强度。
因此介质温度的升高可以加快木材干燥的速度，但温度太高会造成木材强度和性能的降低。
(2)介质湿度
当温度不变时，介质湿度的降低会使木材的水分更容易向空气中蒸发，干燥速度也就加快；反之，介质湿度增加，干燥速度减慢，如果介质湿度达100%，水分停止蒸发，干燥速度为零。
(3)气流循环速度
干燥介质气流速度的大小，直接影响木材表面水分的蒸发，气流速度过小会降低干燥速度，过大则会消耗能源过多。经验表明：通过木材表面的气流速度超过1m/s时，气流呈紊流状态，空气对木材传热和从木材表面吸收水蒸汽的能力提高，但一般不超过3 m/s。
(4)含水率梯度
含水率梯度是木材内部水分移动的驱动力。
木材内的水分是含水率高的地方向含水率低的地方移动，含水率相差越多，即梯度越大，水分移动速度也越快，干燥速度也越快。
在干燥过程中，要形成一个内高外低的含水率梯度，促使内部水分向外移动，但是要注意不要造成过大的含水率梯度，不要在木材表面出现水分枯竭的硬化层，否则不仅水分不能继续向外移动，还会造成干燥缺陷。
(5)温度梯度
温度梯度也是木材内部水分移动的驱动力。
在正常干燥过程中，木材表面温度高于内部温度，因温度梯度是内低外高，对水分向外移动是有阻碍的。为了造成外低内高的温度梯度，使之与内高外低的含水率梯度相一致而共同推动木材内部水分迅速向外移动。通常采用高温介质来处理木材，使木材在不蒸发水分的情况下热透，提高木材内部的温度；然后降低介质的温度、湿度使木材表面温度随之降低，但这时木材内部仍保持高温，这就形成了内高外低的温度梯度，与内高外低的含水率梯度相一致，加速木材内部水分移动。