1、前言

鋼琴制造對木材的含水率要求很嚴格。木材是有機高分子材料，加工過程的含水率變化會導致外形尺寸的變化。樹木在生長過程中，會形成生長應力，隨著木材水分的逐漸減少，這種生長應力會逐漸消失。但如果水分減少的速度過快，會在木材內部產生含水率梯度，即干燥應力，這會造成加工過程中出現開膠和粘合黑線等質量問題。所以鋼琴用材的處理，尤其是云杉，過去一直主張使用自然干燥并長期貯存。但隨著樂器工業化的發展，鋼琴產量越來越大，木材的耗用也越來越多，單純的自然干燥，周期長、占用場地大，不能滿足生產要求，而且自然干燥的最終含水率會受各地的木材平衡含水率限制，因此我們改變了木材的處理方法。云杉的處理主要采用自然干燥與窯干聯合的干燥處理方法。

2、自然干燥

自然干燥的原理：云杉板堆在棚舍中，利用受太陽輻射加熱的自然風作為干燥介質，使木材的水分逐漸排出最終達到當地的木材平均含水率。自然干燥工藝簡單，但受自然條件——空氣的濕度、溫度與風速的制約，人為調節難。各地的木材平均含水率不同，我國南、北、東、西的四城市的木材平均含水率如表1所示，從表1中可以看出不同月份的木材的含水率不同，自然干燥后云杉所能達到的最終含水率也不同，只能達到當地的木材平均含水率。

自然干燥的處理要求如下：a)棚舍要求排水及通風良好，地面要求平整或略有傾斜，四周無高層建筑，否則會影響材堆的內部通風，致使木材干燥變慢，易產生菌害。b)不同材種、厚度規格分類堆放，標明日期，以便定期翻堆，使含水率均勻。c)堆積方法采用平堆法，要求將兩端隔條靠近板材端面，端面用涂料或蠟涂抹，防止開裂。d)如果堆積前，板材較濕且當時的木材平均含水率較高，需要對板材用防腐劑處理，防止云杉板材變色。自然干燥的頭一個月內，不論任何季節，干燥的速度都較快，但在后幾個月中則受季節影響較大。實踐表明，厚度2—4cm的魚鱗云杉，由初含水率60%干燥到20%，二季度需要43天左右，在四季度需要26天左右，干燥速度受板材厚度的影響。對于云杉板我們選擇較長時間（一年）的自然干燥處理，這是由于木材經過一年的由濕到干，又由干到濕，再由濕到干的反復吸濕－解吸循環作用，有利于釋放木材的生長應力以及干縮濕脹變形產生的應力，保持穩定的平衡狀態。

3、窯干處理工藝

3.1第一次干燥處理：較薄的板材在強制窯干時不容易發生干燥缺陷。第一次干燥之前，對云杉板材進行再鋸剖為薄的板材，自然干燥后對云杉板材再鋸剖可減少因干燥不均勻產生的應力而引起的彎曲變形。第一次干燥窯強制干燥處理，采用計算機控制的蒸汽加熱干燥窯進行，選擇連續升溫干燥基準，目的控制云杉板含水率達到6%以下。因云杉板經過自然干燥后，含水率基本在15%以下，為減少強制干燥產生的干縮應力，一般采用較低的干球溫度，第一次干燥處理時干球溫度不宜超過85℃。該法具有以下優點：

(1)、溫濕度容易控制和調節，干燥質量有保證。

(2)、工藝成熟，利用計算機進行全自動控制。

(3)、較低溫度干燥處理，產生的干縮應力較弱。

3.2 第二次干燥處理：云杉板經過窯干處理后，靜置二個月以上，平衡云杉板干燥過程中的含水率及干燥剩余應力，使云杉板更加穩定。靜置結束后可投入執料，按木材的紋理、顏色選擇相近的板材進行配套。由于廣州普遍比較潮濕，大氣的平均含水率較高通常在12%以上，見表一。經過靜置期和執料期的放置后，云杉會有一定程度的吸濕。因此需要在執料完成后，二次干燥處理來降低云杉板的含水率。二次處理選用波動干燥基準，利用升溫－降溫－升溫處理方式降低含水率，避免配套后的云杉板材在二次處理過程中開裂可能性，而且處理完成前需要做釋放干燥應力的熱濕平衡處理，這非常重要。

二次干燥處理作用有：a)可以使木材的微毛細管系統內的空隙被透進來的空氣占據，阻礙木材對水分的吸收，從而控制云杉的含水率，解決材料在靜置和配料過程中含水率回彈的問題；b)云杉在二次干燥后可以使吸收水分的羥基借副價鍵直接相連，使大部分羥基相互飽和而減少木材對水分的吸著，使云杉板的穩定性增加。部件從材料投入加工到鋼琴成品至少需要經過多個工序及較長時間的加工，為防止云杉在加工中吸濕，必須對生產車間的環境加以控制，減少云杉暴露在較高平均含水率的大氣中的時間。