Искусственная сушка древесины
Udinart.ru

Строительный портал

Искусственная сушка древесины

Сушка древесины

Естественная и искусственная сушка пиломатериалов — одно из основных мероприятий, проведение которого обеспечивает значительное удлинение срока службы и повышение качества деревянных изделий и конструкций. Однако лесопильные и деревообрабатывающие предприятия не имеют необходимого лесосушильного хозяйства и на лесозаводах высушивается не более 15—20% из общего объема вырабатываемых пиломатериалов, в то время как в зарубежных странах сушке подвергается 75—85% пиломатериалов.

Наряду с увеличением сроков службы сушка пиломатериалов значительно снижает расходы на транспортирование их к месту потребления. 1 м 3 высушенных пиломатериалов на 300— 400 кг легче влажных за счет удаления влаги. При средней дальности перевозки древесины по железной дороге, равной 1200 км, и стоимости 1 ткм перевозки 0,4 коп. экономия от сушки при транспортировании составит около 1 р. 50 к. на 1 м 3 пиломатериалов.

При производстве строительных изделий и конструкций (в зависимости от назначения последних) влажность древесины не должна превышать 12—18%. Достигается это путем естественной и искусственной сушки древесины. Если сушка пиломатериалов производится на открытом воздухе (в штабелях на открытых лесных складах), то ее называют естественной, или воздушной; сушка в специальных камерах при высоких температурах и многократном обмене воздуха называется искусственной, или камерной сушкой.

Целесообразно применять комбинированную сушку пиломатериалов, при которой путем естественной сушки производится предварительная подсушка до 20—22%, после чего пиломатериалы в зависимости от назначения досушиваются в сушильных камерах до требуемой влажности (8—12%).

При воздушной сушке температура, влажность, скорость и направление воздуха зависят от времени года, географических и климатических условий, которые совершенно не поддаются регулированию или внешнему воздействию. В результате для воздушной сушки требуются большие сроки и запасы пиломатериалов. Стоимость воздушной сушки определяется складскими расходами и, как правило, ниже стоимости камерной сушки, при которой значительная часть расходов складывается из. стоимости пара и электроэнергии, требующихся в значительных количествах.

Организация процесса воздушной сушки зависит от породы и размеров высушиваемого пиломатериала, климатических условий данного района, погоды и времени года. Так как все эти факторы беспрерывно подвергаются изменениям, то нельзя создать общих правил сушки пиломатериалов.

Поэтому для установления сроков воздушной сушки вся территория СССР условно разбита на четыре зоны:
1-я зона —Архангельская, Мурманская, Вологодская, Кировская, Пермская, Свердловская, Сахалинская области, северная часть Западной и Восточной Сибири и Коми АССР;
2-я зона — Карельская АССР, Ленинградская, Новгородская и Псковская области;
3-я зона — Латвийская, Литовская, Белорусская и Эстонская ССР, Смоленская, Калининградская, Московская, Калининская, Орловская, Тульская, Рязанская, Ивановская, Ярославская, Горьковская, Челябинская, Брянская, Владимирская, Калужская и Костромская области, южная часть Западной и Восточной Сибири, Чувашская, Марийская, Мордовская, Татарская, Башкирская и Удмуртская АССР.

4-я зона — Украинская ССР, Молдавская ССР, Курская, Астраханская, Куйбышевская, Саратовская, Волгоградская, Оренбургская, Воронежская, Тамбовская, Пензенская, Ростовская и Ульяновская области, Северный Кавказ и Закавказье. На основании исследований Архангельского лесотехнического института (Н. П. Федышин) и УкрнииМОДа сроки просыхания сосновых свежевыпиленных пиломатериалов до транспортной влажности (22%) применительно к приведенным выше климатическим зонам определяются данными, приведенными в таблице.

Сроки воздушной сушки древесины

Время укладки пиломатериалов для сушки Номер климатической зоны Срок выдержки (дни) при толщине пиломатериалов в мм
до 12 15-25 35-50 55-75
Март 4 10-15 12-28 25-32 35-45
Апрель 1 30-34 34-38 43-51 55-64
Май 2 22-26 30-34 38-47 51-60
» 3 17-22 26-30 34-36 43-51
» 4 9-13 13-15 17-22 22-30
Июнь 1 9-13 13-17 22-43 43-55
Июль 2 9-10 10-13 17-34 34-51
» 3 7-9 9-10 12-22 26-34
» 4 6-7 8-9 13-15 17-25
Август 1 18-28 30-34 43-51 55-60
Сентябрь 2 17-25 26-34 36-43 47-55
» 3 15-22 22-30 30-38 43-47
» 4 9-13 10-17 20-26 30-34
Октябрь 4 10-15 12-28 25-32 35-45

В таблице указаны сроки просыхания штабелей высотой до 6 м из пакетов шириной 1—1,1 м, выложенных в соответствии с требованиями ГОСТ 3808—62. Для пакетных штабелей высотой 7—9 м и для рядовых штабелей они соответственно увеличиваются на 10%; для елового и пихтового пиломатериала — сокращаются примерно на 10%.

Приведенные сроки просыхания древесины ориентировочные, но ввиду отсутствия более точных данных по отдельным климатическим зонам они могут быть использованы в практике хранения пиломатериалов.

Пиломатериалы для воздушной сушки укладываются в штабеля со шпациями (промежутки между досками), которые образуют вертикальные воздушные каналы для движения воздуха внутри штабелей.

Ширина крайних шпаций в зависимости от климатических условий неодинакова (табл. 34).

Ширина шпаций должна постепенно увеличиваться от краев к середине штабеля и в середине штабеля быть в 3 раза больше крайней шпации.

Ширина крайних шпаций при укладке пиломатериалов

Климатическая зона Толщина в мм
до 45 свыше 45
1 и 2 3/4 1/3
3 и 4 1/2 1/5
Ширины пиломатериалов

Между рядами досок укладывают прокладки, которые имеют два назначения: первое и основное — обеспечивать доступ воздуха внутрь штабеля в объеме, необходимом и достаточном для высушивания находящегося в штабеле пиломатериала, и второе — обеспечить взаимную связь между досками и устойчивость штабеля в целом.

Прокладки укладывают таким образом, чтобы все кромки их лежали в одной вертикальной плоскости, проходящей через соответствующий фундаментный брус. Смещение прокладок может вызвать деформацию хранящихся в штабеле досок.

Оптимальная толщина и ширина прокладок 25×100 мм, но для этих целей могут быть использованы и доски, укладываемые в штабель.

Чтобы обеспечить максимальный обмен воздуха, предохранить пиломатериалы от загнивания и придать штабелю устойчивость, склады воздушной сушки пиломатериалов оборудуют специальными основаниями, которые состоят из брусьев, уложенных параллельно друг другу на бетонных или кирпичных столбах высотой 70 см. Размер и количество фундаментных столбов и брусьев зависят от размера и высоты штабеля, который при современных средствах механизации лесных складов может достигать 10—12 м.

Для защиты находящихся в штабелях пиломатериалов от дождя, снега и солнца их закрывают крышами из специальных инвентарных щитов или же нескрепляемых между собой досок. Расположение штабелей пиломатериалов и круглого леса в плане при разной емкости складов регламентируется противопожарными нормами.

Искусственная или камерная сушка в отличие от естественной (воздушной) дает возможность регулировать температуру, скорость и объем горячего воздуха, являющегося агентом сушки. Отсюда возможность значительного сокращения сроков сушки и получения пиломатериалов с заданной влажностью.

Мощность сушильных камер определяется в кубических метрах условных пиломатериалов: сосновые обрезные доски толщиной 50, шириной 150 мм и длиной более I м с начальной влажностью 60 и конечной 12%. Средняя продолжительность искусственной сушки сосны составляет 1 сутки на каждый 1 см толщины доски. Коэффициент продолжительности сушки пиломатериалов других пород составляет: сосна и кедр 1, ель и пихта 0,9; береза 1,6, бук и лиственница 2,4, дуб 4,6.

При применении высокотемпературной сушки и сушки с форсированными режимами сроки сушки соответственно снижаются на 25—30%.

Технологии сушки древесины

Для строительства загородных домов из бревна, профилированного и двойного бруса используют древесину, которая проходит специальную сушку. Сушка древесины удаляет жидкость при помощи испарения. Без подобного процесса деревянные изделия и материалы рассыхаются и деформируются. Технология сушки древесины проводится несколькими способами.

Дерево можно сушить естественным способом на открытом воздухе под навесом. Такой метод занимает несколько месяцев и требует специального места. Поэтому большей популярностью пользуются сушка в специальных сушильных камерах. Этот способ используют большинство компаний по изготовлению пиломатериалов.

Однако он приводит к появлению трещин и снижает качество изделий. Наиболее оптимальной является конденсационное высушивание. Давайте рассмотрим подробнее виды сушки древесины, плюсы и минусы каждой.

Виды сушки

Тип Преимущества Недостатки
Естественная Простой и доступный способ, не требует соблюдения температуры и влажности, минимальное количество трещин Процесс длится несколько месяцев, требует много места для материалов, влажность не опускается менее 18%
Камерная Высыхание длится неделю, влажность падает до 10-18%, выбор температуры и контроль процесса в зависимости от целей и вида материалов Разрушение структуры древесины, появление трещин и производственного брака, неравномерное просушивание
Инфракрасная Быстрая и равномерная, дерево не растрескивается и сохраняет целостность, высокое качество и рациональный расход электричества, легкость в использовании Не подходит для использования в закрытом помещении, так как в процессе пиломатериалы плесневеют
Вакуумная Самая быстрая, подходит для любых пиломатериалов, не приводит к растрескиванию Высокая стоимость оборудования и большое потребление электроэнергии
Конденсационная Быстрая и равномерная, высокое качество изделий, отсутствие трещин и производственного брака, доступность оборудования и эксплуатации Не подходит для мелких материалов (опилки, пеллеты, дрова и пр.)

Естественная

Естественный процесс сушки древесины происходит медленно и долго. Это наиболее щадящий процесс, при котором появляется минимум трещин и других дефектов, чем при агрессивном воздействии в камерах. Для организации такого метода нужно специальное место, где древесина будет защищена от попадания прямых солнечных лучей и осадков.

Естественные условия снижают влажность древесины до 18-22%, тогда как влажность свежесрубленного дерева составляет 50-100% в зависимости от породы и климатических условий региона произрастания. Это легкая и доступная организация сушки, которая не требует специального оборудования и соблюдения температурного режима. Главный минус — малая интенсивность и длительность процесса.

Искусственная камерная

Искусственная сушка в камерах — более быстрый и выгодный вариант. Он снижает влажность древесины до 10-18%, позволяет контролировать процесс и регулировать температуру. Для правильной организации работы камеры пиломатериалы укладывают в штабеля или пакеты. Штабель должен состоять из изделий одной породы и толщины.

Читать еще:  Обработка древесины на токарном станке по дереву

Главное преимущество заключается в оперативности. Сушилка высушит древесину за одну неделю. Кроме того, в процессе материал можно обработать специальными защитными средствами от негативного влияния окружающей среды. Такая обработка защитит живой брус или бревно от гнили, плесени и растрескивания.

Из недостатков искусственного метода выделим появление больших трещин в материалах. В камере из-за высокой температуры влага испаряется слишком быстро, а древесина высушивается неравномерно. Влага внутри материала испаряется медленнее, чем с поверхности. Это приводит к образованию трещин и при изготовлении, и в процессе эксплуатации уже после строительства дома.

Инфракрасная

Инфракрасная сушка древесины — современный способ с использованием оборудования, которое передает тепло с помощью инфракрасного излучения. Это один из самых быстрых вариантов сушки пиломатериалов, который занимает 3-7 дней в зависимости от вида дерева. Время сушки опилок составит полчаса. Процесс происходит при температуре 50-60 градусов, что сохраняет структуру дерева и защищает его от растрескивания.

Инфракрасные камеры равномерно удаляют влагу. Они экономичны и комфортны в использовании. Однако при использовании камеры в помещении из-за отсутствия воздушных потоков на некоторых участках пиломатериалов появляется плесень. Поэтому сушить лучше только на открытом воздухе под навесом.

Вакуумная

Вакуумная сушка древесины предполагает использование камеры, в которой образуется вакуум. Этот универсальный способ подходит для любого вида пиломатериалов и древесины. Он объединяет старые технологии и совмещает с современными. Процесс отличает высокое качество и оперативность. На сушку бревна диаметром 250 мм или на брус сечением 150х150 уходит 17-20 часов.

Сушка в вакууме проходит равномерно и не приводит к растрескиванию дерева. Кроме того, она удаляет смолу. Вакуумные сушильные камеры легки в использовании и пожаробезопасны. Но при этом они не пользуются спросом, так как стоят дорого и тратят много энергии. Это повышает затраты на производство и на готовые пиломатериалы.

Конденсационная

Конденсационная сушка древесины — самый популярный метод, который оптимально сочетает стоимость и качество. Древесина сохнет при низких температурах с использованием печи и холодильного оборудования. Удаление влаги происходит при помощи конденсата, что делает сушку равномерной и щадящей. Поэтому изделия получаются качественными и прочными без трещин и производственного брака.

Сушка при помощи конденсата потребляет мало энергии, что делает пиломатериалы доступными и недорогими. Бревна и брус получаются ровными и эстетически привлекательными без трещин и других дефектов. Однако использование такой сушка не рационально для мелких пиломатериалов и изделий. Но она подходит для крупногабаритных лесоматериалов с большим сечением, которые нуждаются в бережной и щадящей сушке.

Поэтому компания “МариСруб” использует для бруса и бревен камерную сушку. Мы самостоятельно заготавливаем сырье и изготавливаем пиломатериалы. Для защиты живой древесины от влаги, ультрафиолета и насекомых обрабатываем изделия на этапе изготовления, сборки сруба и финишной отделки. Мастера “МариСруб” контролируют каждый этап производства, в том числе и сушку в конденсационных камерах.

Способы сушки древесины на производстве и в домашних условиях

Естественная или искусственная сушка древесины позволяет подготовить пиломатериал к дальнейшей обработке или использованию по назначению (для внутренней или внешней отделки зданий, изготовления посуды и других целей).

Сухое сырьё имеет повышенную прочность, такая доска лучше склеивается, меньше подвергается гниению, растрескиванию и короблению.

Поверхность высушенных изделий из дерева легко покрывается любым декорирующим раствором, будь то морилка, краска или лак. Каждая технология сушки древесины имеет свои особенности.

Виды сушки

На практике применяется несколько вариантов высушивания леса. Давайте ознакомимся с самыми популярными способами получения качественного сырья.

Естественная

Этот способ получения качественного пиломатериала используется для любых пород дерева.

При естественной сушке кору со ствола не снимают, но делают поперечные вырубки на стволе. При умеренных температурах атмосферного воздуха липа, ольха, осина и берёза высыхают без образования трещин, при этом спил бревна необходимо обработать смолой или маслом. Процесс естественной сушки пиломатериала должен происходить под навесом или в проветриваемом помещении.

При высыхании дерева на солнце внешняя поверхность заготовки будет хорошо прогреваться, но центральная часть остаётся влажной, что может привести к деформированию. Заготовки укладывают на поддоны штабелями, высотой до 60 сантиметров, при этом между изделиями оставляют вентиляционные зазоры. Во время высыхания доски могут коробиться, на их торцах образуются трещины, поэтому указанные материалы нужно резать на заготовки большей длины, чем планируемый размер.

Процесс высыхания дерева в естественных условиях продолжается на протяжении двух и даже трёх лет, что считается основным минусом технологии. К достоинствам этого метода следует отнести простоту процесса.

Камерная

Способ камерной сушки считается более перспективным, чем предыдущий вариант. В данном случае пользователь (оператор) может самостоятельно регулировать влажность готового материала и скорость процесса.

Испарение лишней жидкости с древесины происходит в специальных камерах под воздействием газов и пара, который подаётся под низким давлением.

Достоинством метода считается высокая скорость высушивания сырья, недостаток один – значительная стоимость в связи с высокими затратами электроэнергии.

Вакуумная

Вакуумная сушка позволяет получить сухую древесину в рекордно короткие сроки. Сырьё закладывают в специальные камеры, в которых образуется вакуум. Метод подходит для любых пород и сортов дерева. Для получения необходимой влажности бревна диаметром 25 см или деревянного бруса с сечением 15*15 см уходит не более суток.

Прогревание обрезной доски или любого другого пиломатериала в вакуумной камере происходит равномерно, что предотвращает возникновение трещин.

Сушильную камеру можно установить в гараже или другом подсобном помещении. Это лёгкая пожаробезопасная конструкция. Следует заметить, что такое оборудование не пользуется спросом по причине дороговизны и повышенного расхода энергоресурсов.

Другие производственные методы

Одним из распространённых способов получения качественного сырья считается сушка в жидкостях.

Этот метод подготовки древесины применяется перед пропиткой заготовок масляными антисептиками. Жидким агентом здесь могут быть сера, парафин, расплавленные металлы или водные растворы солей.

Время высыхания заготовок для устройства бани или отделки жилого здания зависит от интенсивности выделения тепла и мощности оборудования.

Сырьё закладывают в специальную камеру, погружают в рабочий раствор и доводят до кипения. Необходимые температурные показатели жидкости сохраняются до полного удаления лишней влаги из древесины.

Продолжительность одного рабочего приёма от 3 до 20 часов.

Кроме указанного метода, существуют и другие промышленные варианты сушки древесины. Это инфракрасный прогрев, использование электрического поля, холодильного оборудования, индукции и даже радиации.

Технология

Не каждый человек может воспользоваться качественным дорогостоящим оборудованием для высушивания древесины для собственных потребностей. В случае сушки в домашних условиях большого объема древесины следует помнить о нескольких важных моментах:

  • выбор места;
  • способ укладки материала;
  • установка опор, крепежа;
  • защита от осадков.

Брёвна на сушку или другие пиломатериалы нужно располагать на открытых площадках, например на приусадебном участке или плоской крыше небольшой постройки, то есть в местах с хорошим освещением. На поверхности складирования материалов нужно расстелить рубероид, затем засыпать древесные опилки.

Правильное расположение сырья для сушки должно основываться на направлении воздушных потоков. Штабель нужно укладывать поперек, а не вдоль движения ветра (имеется в виду его основное направление). Оптимальная ширина штабеля составляет 80 см. От поверхности почвы до нижней доски нужно выдержать расстояние не меньше 30 см. Этот зазор необходим для хорошей вентиляции пиломатериала.

Основной целью установки опорных конструкций считается необходимость приподнять самые нижние заготовки.

Лучше всего делать основание в виде квадратных колодцев. По бокам штабеля выкладывают два таких колодца. Их соединяют между собой опорной прокладкой. Между боковыми опорами оставляют расстояние в 1,5 м, при этом верхняя часть прокладок должна находиться в одной горизонтальной плоскости. Стягивание штабеля происходит при помощи резиновой ленты, которую можно сделать из камеры автомобиля.

При сушке в естественных условиях древесина может пострадать от атмосферных осадков, но полностью накрывать доски нет надобности.

Для защиты древесины на верхние прокладки укладывают несколько деревянных направляющих и расстилают кровельный материал (железо, профнастил), чтобы образовался уклон для отвода влаги. Кровлю дополнительно закрепляют верёвкой, чтобы не сдул ветер. Между металлом и деревом оставляют воздушную прослойку в пределах 8 см.

При высушивании пиломатериалов на воздухе влажность заготовки уменьшается до 20%. Сразу после окончания работ торцы заготовки с трещинами необходимо обрезать, привести изделие до нужного размера. Материал, который будет использоваться для внутренней отделки жилых зданий, помещают в отапливаемое помещение для досушивания.

Старинный способ

Существует много видов сушки дерева в промышленных условиях, но технология выпаривания была разработана в глубокой древности. Наши предки вываривали древесину несколько часов в соленой воде с добавлением мелких сосновых опилок, затем вынимали и досушивали в нежарком месте на протяжении трех недель.

В результате подобной обработки заготовка сохраняла первоначальную структуру, не трескалась, становилась гибкой и эластичной. В процессе выпаривания из структуры древесины освобождается лишняя влага, поверхность изделия приобретает красивый шоколадный цвет и чёткий рисунок волокон.

Современные пользователи могут понизить уровень влажности куска дерева, поместив его в духовку, но в старину широкое распространение получил способ парафинирования. В данном случае сырьё помещали в раствор парафина, температура которого находилась на уровне 40°, и оставляли его в жидкости на несколько часов.

Читать еще:  Как стабилизировать древесину в домашних условиях?

В результате подобной обработки поверхность древесины приобретала красивую текстуру, не коробилась во время эксплуатации. После извлечения из раствора парафина древесину ещё несколько суток выдерживали в сухом, вентилируемом помещении.

Метод парафинирования использовался для обработки посуды. После извлечения из раствора деревянные чашки или другие предметы обихода оставалось только обработать лаком или покрыть узорами. Готовые изделия приобретали дополнительную прочность, не давали трещин.

Для улучшения водостойкости посуду высушивали в растворе льняного масла. В данном случае заготовку помещали в жидкость и пропаривали на медленном огне на протяжении 5 часов. Несмотря на давность, этот способ пользуется популярностью и у современных мастеров, делающих посуду.

Как быстро высушить доски

Бывают случаи, когда необходимо быстро высушить небольшие доски в домашних условиях, что особенно актуально зимой. Для этого существует один простой, проверенный временем способ.

Суть метода заключается в следующем. Доску с недавно спиленного дерева оборачивают бумагой (5…15 слоёв), далее материал оборачивают полиэтиленовой плёнкой и делают несколько отверстий для выхода влаги.

Предварительно подготовленную доску укладывают на прогретую батарею или другое место, расположенное в непосредственной близости к отопительному прибору. Во время высыхания древесины часть влаги будет впитываться бумагой, поэтому обёрточный материал нужно менять 3-4 раза в сутки. Во время высыхания доску нужно переворачивать по несколько раз за день.

Время высыхания пиломатериала зависит от его толщины. Так, для высушивания 3-сантиметровой доски достаточно трёх суток.

Изделия большей толщины высыхают дольше, но гораздо быстрее, чем при естественной сушке.

Рассматриваемый метод имеет один существенный недостаток – деформация поверхности древесины. Этот минус можно легко исправить обработкой доски рубанком.

Искусственная сушка древесины

Сушка древесины

Древесина может иметь различную степень влажности. Это вызвано тем, что она имеет способность поглощать пары воды из воздуха. Это свойство древесины называется гигроскопичностью.

В зависимости от степени влажности древесина делится на:

мокрую — длительное время находившуюся в воде, ее влажность выше 100%;
свежесрубленную — влажность 50-100%;
воздушно-сухую — долгое время хранившуюся на воздухе, влажность 15-20%;
комнатно-сухую — влажность 8-12%;
абсолютно сухую — влажность 0%.

Влажная древесина труднее поддается отделке, но лучше гнется.

Сушкой называется процесс удаления влаги из древесины. В процессе сушки может происходить уменьшение линейных размеров и объема древесины (усушка). Чтобы после сушки пиломатериалы имели заданные размеры, для них установлены припуски на усушку. (Припуски на усушку даются только по толщине и ширине материалов, так как припуск по длине незначителен и им пренебрегают.)

Сушка древесины позволяет предохранить древесину от грибных поражений, химических окрасок, биологических повреждений и покоробленности, продлевает срок службы изделий.

Эксплуатационная влажность деталей мебели допускается в пределах 8-10%, а для столярно-строительных деталей — 10-18%. В условиях деревообрабатывающего производства влажность древесины (производственная влажность) должна быть равной эксплуатационной или несколько ниже (на 1,25 — 3,5%) ее во избежание усушки изделий после ее изготовления.

Атмосферная (естественная) сушка.

Это самый древний и самый простой способ сушки древесины. Она производится на открытом воздухе под навесом. Пиломатериалы укладывают на фундаменты с зазорами (шпациями) и закрывают крышей от попадания осадков и солнечных лучей. Атмосферная сушка позволяет снизить влажность древесины до 18-22%. Продолжительность сушки зависит от температуры и влажности воздуха, времени года, породы и сечения материала, начальной и конечной его влажности, способа укладки.

Преимущества атмосферной сушки заключаются в экономии затрат на подогрев воздуха и материала и в простоте ее проведения. Недостатки следующие: невозможность высушить материал ниже влажности 18—22%; большая длительность процесса (8—70 суток); отсутствие возможности регулирования процесса сушки (температура, влажность)

Камерная (искусственная) сушка.


Она является наиболее распространенным способом сушки древесины. Источником теплоты для сушки в камерах может быть пар, поступающий из парового котла, или топочные газы, получаемые от сжигания топлива в специальных топках. Пар, обогревающий камеру, подается в систему металлических труб, так называемые калориферы. По типу среды, высушивающей материал, сушильные камеры делят на паровоздушные и газовые.
Для подачи тепла непосредственно к высушиваемому материалу используется естественное или принудительное движение пара (газа), называемое циркуляцией. По способу циркуляции различают камеры с естественной циркуляцией, где движение пара через штабель происходит за счет разных удельных весов более и менее нагретых частиц воздуха, и камеры с принудительной циркуляцией, где движение пара происходит с помощью вентиляторов.

В зависимости от режима работы различают сушильные камеры периодического и непрерывного действия.

В камерах периодического действия загрузка сырого и выгрузка сухого материала происходят с одного конца камеры.

В камерах непрерывного действия сырой материал загружается на одном конце камеры (сыром), а сухой — выгружается на другом (сухом). Температура и влажность сушильного агента в камере изменяются от сырого конца к сухому: температура повышается, а относительная влажность уменьшается. Камерная сушка состоит из следующих основных этапов:

подготовки сушильной камеры;
подготовки материала;
сушки материала;
выгрузки и выдержки в остывочном помещении;
контроля влажности материала.

Преимуществами камерной сушки являются возможность высушивания материала до необходимой влажности (ниже 18-20%), осуществление постоянного контроля и возможность регулирования процесса сушки, экономия времени для подготовки древесины к обработке и сокращение производственных площадей.

Основной недостаток камерной сушки заключается в необходимости сооружения стационарных помещений.

Вакуумная сушка древесины

Вакуумная сушка древесины, происходит в сушильных камерах с предварительным извлечением воздуха (созданием вакуума). В процессе сушки древесины под действием градиентов влажности, температуры и давления происходит равномерное движение свободной и связанной влаги от центра к поверхности. Мягкие температурные режимы — от 45°C до 62°С — и разрежение воздуха способствуют равномерному изменению тепло-влажностных характеристик древесины

Сухие верхние клетки древесины впитывают влагу от влажных, расположенных в сердцевине доски. Вакуумный метод обеспечивает равномерную сушку, в процессе которой устраняются внутренние напряжения, а значит, значительно снижается вероятность коробления или возникновения трещин.

Контактная сушка.

Ей подвергаются плоские материалы в форме листов, которые зажимаются между двумя нагретыми до температуры 150°С металлическими плитами. Основное преимущество состоит в том, что сушка протекает в течение нескольких минут. Недостатком такого способа является относительное потемнение древесины снаружи при чрезмерной выдержке.

Сушка древесины в жидкостях.

Она происходит, например, в петролатуме. (петролатум — густой, мазеобразный продукт переработки нефти соломенно-желтого цвета, с температурой плавления 56°С и температурой вспышки 250°С.) Сушка проводится в ванне. Внутри ванны размещают калориферы из гладких труб. Пиломатериалы загружают в ванну в металлических контейнерах. Если влажную древесину погрузить в ванну с петролатумом, нагретым выше 100°С, то влага в древесине быстро нагреется до точки кипения и образовавшийся пар будет выходить в воздух. Продолжительность сушки в петролатуме в 5-7 раз меньше, чем в сушильных камерах. Существенным недостатком этого способа является проникновение петролатума в древесину, что затрудняет обработку, препятствует ее склеиванию и лакированию (окраске).

Способ выпаривания.

Способ выпаривания или запаривания использовали на Руси еще с давних времен. Заготовки распиливают на части с учетом размера будущего изделия, закладывают в обыкновенный чугун, подсыпают опилки из такой же заготовки, заливают водой и ставят на несколько часов в протопленную и остывающую русскую печь “томиться” при t=60-70C. При этом происходит “выщелачивание” – выпаривание древесины; из заготовки выходят естественные соки, дерево окрашивается, приобретая теплый густо-шоколадный цвет, с ярко выраженным природным рисунком текстуры. Такая заготовка легче обрабатывается, а после окончания сушки меньше растрескивается и коробится.

Сушка в электрическом поле токов высокой частоты (ТВЧ).

Сушка основана на нагревании древесины между двумя или несколькими металлическими пластинами, подключенными к источнику ТВЧ. Пластины и размещенная между ними древесина образуют конденсатор, в котором диэлектриком является древесина. Электрическое поле часто изменяет свой знак, в результате чего в пиломатериале возникают диэлектрические потери, вследствие чего древесина нагревается и из нее испаряется влага.

В процессе TВЧ-сушки влага из древесины удаляется выпариванием. Если парообразование во влажном материале происходит при температуре влаги равной или выше 100 С, процесс сушки называют выпариванием а при температуре ниже 100 С процесс называется испарением. TВЧ-сушка древесины происходит в среде перенасыщенного пара и древесина от начала и до конца находится в пропаренном состоянии. В камере образуется среда с ассоциированными молекулами

При сушке древесины различными способами в ней могут возникнуть трещины и покоробленности. Основной причиной их возникновения является то, что древесина сохнет в направлении от периферии к центру.

Сушка древесины

Изделия из дерева пользовались большим спросом во все времена. Это объясняется их прочностью, долговечностью и роскошным видом. Больше остальных ценятся породы благородных деревьев, таких как дуб, ясень или кедр. Также можно встретить изделия из красного дерева – из него изготавливают музыкальные инструменты или предметы интерьера. Прежде чем начать обработку древесины, ее необходимо подготовить. Первое, что нужно сделать – высушить дерево. Как это правильно сделать? Какие существуют технологии сушки дерева? В этой статье рассматривается процесс сушки древесины и его особенности.

Почему просушивание древесины так важно

Для того, чтобы сырое дерево было максимально пригодно для работы, содержание в нем влаги должно строго контролироваться. В противном случае, оно будет лопаться или станет слишком мягким, что также является проблемой во время строительных работ. Важно помнить, что процесс сушки может проходить в несколько этапов и для полного испарения лишней влаги необходимо тщательно соблюсти технологический процесс сушки.

Читать еще:  Покраска древесины под старину

Технология просушивания древесины

Технология сушки древесины включает в себя использование современного оборудования с применением особых знаний и личного опыта. Поскольку сырье в необработанном виде не обладает той прочностью, которая от него ожидается, работать с ним необходимо аккуратно. При неправильном просушивании дерево может лопнуть или расслоиться по волокнам. Все это приведет к негодности пиломатериала.

Процесс сушки заключается в попеременном применении высоких и низких температур.Первый этап заключается в интенсивном нагреве материала. При достижении температуры испарения жидкости, материал теряет влагу из верхних волокон. При этом его масса также уменьшается , примерно, на 40-50%. Для нагрева могут использоваться различные источники тепла. Зачастую, их работа регулируется несколькими датчиками, благодаря чему весь процесс проходит равномерно и безопасно. Только в таком случае возможна быстрая сушка древесины.

Высокотемпературная сушка древесины способствует быстрому испарению влаги из верхних слоев древесины. Существуют и другие виды сушки, но все они так или иначе связаны с некоторыми капиталовложениями. Однако, в середине изделия остается достаточно много жидкости, которую также нужно выпарить. Если продолжить нагревать дерево, внутри образовывается избыточное давление. Поскольку внешние слои уже сухие, пар из внутренних волокон стремится выйти наружу. Внешние волокна менее эластичны, поэтому не выдержат внутреннего давления и лопнут. Чтобы этого избежать, применяют способ пропаривания.

Сырой материал подвергается действию перегретого пара, благодаря чему верхние слои дерева размягчаются и становятся более эластичными. Это позволяет накопившемуся пару внутри выйти наружу, не разорвав при этом древесину. Воздействие пара также регулируется датчиками для достижения полного высыхания.

После того, как материал просох полностью, его необходимо увлажнить до определенного соотношения. Такая процедура необходима, чтобы изделие обрело некоторую эластичность и упругость. Полностью сухой материал через чрезвычайно хрупкий и не допускается в использовании во время строительства. Увлажнение позволяет отрегулировать влажность внутренних и внешних волокон пиломатериала. Для достижения максимального эффекта, данные операции повторяются несколько раз, начиная с нагрева. Благодаря этому готовое изделие обладает и прочностью, и гибкостью. Важно правильно установить цикличность процессов и соблюдать все режимы сушки древесины.

Методы сушки древесины

Существует несколько основных методов сушки рассматриваемого строительного материала. Наиболее оптимальный из них определяется типом и породой дерева, а также другими факторами, которые влияют на рабочий процесс.

Высушивание древесины СВЧ-установками

СВЧ-сушка древесины основана на принципе работы сверхвысокочастотных импульсах. Благодаря управляемому электромагнитному полю влага внутри волокон быстро нагревается и выходит в виде пара. Перегретым паром также можно выровнять изделие, которое повело от сырости. Лишний пар выводится из камеры с помощью вентиляторов.

Еще один метод сушки дерева, который подойдет для небольших партий материала – сушка древесины в микроволновке. Такой вариант будет оптимальный для подготовки тонкого бруска или планки для маленького изделия. Поскольку в микроволновку большой отрез не поместится, лучше всего использовать способ быстрой сушки.

Быстрая сушка древесины

Быстрая сушка дерева позволяет получить практически сухое сырье за относительно короткое время. Суть способа заключается в использовании духового шкафа или мощного обогревателя. Если сушить дерево в духовке, то необходимо установить температуру выше средней и разместить изделие максимально высоко от источника тепла. Используя такой метод стоит быть предельно внимательным, чтобы не допустить самовозгорание древесины.

Если же для сушки использовать мощный обогреватель, то древесину нужно обмотать бумагой или газетой в несколько слоев. После чего поверх бумаги наносится пищевая или простая пленка. В ней нужно сделать отверстия для выхода влаги. После подготовки дерева, изделие можно класть на обогреватель. Бумагу следует менять каждые 7-8 часов.

Обработка дерева инфракрасными лучами

Такой способ позволяет за короткое время получить практически сухое изделие, с которым можно работать. Однако, стоимость оборудования и покрытие расходов за время его использования существенно повышают стоимость готовой продукции, обработанной таким способом. Сушилка для древесины инфракрасная имеет большие габариты, поэтому ее установка требует большой площади. Инфракрасная сушка действует на влагу внутри дерева, заставляя ее нагреваться и выходить через микротрещины в древесине. Ротационный метод сушки древесины позволяет уменьшить количество микротрещин в дереве и уменьшает внутреннее напряжение в материале. За счет этого достигается баланс выпаривания влаги и сохранения необходимой упругости.

Вакуумная сушка древесины

Обработка дерева таким методом весьма затратное производство. Поскольку для организации сушильного цеха требуется не только помещение, но и дорогостоящее оборудование, высушивать простую древесину обходится слишком дорого. Поэтому, такой обработке подвергаются только благородные породы, такие как дуб, ясень, кедр или бук. Качество высушенного изделия значительно выше, чем у предшественников, но высокие энергозатраты сужают круг применения такого метода. Некоторые частные предприниматели сами собирают такие установки, но вакуумная сушка древесины своими руками потребует больших капиталовложений.

Атмосферная сушка пиломатериалов

Такой вид сушки древесины занимает довольно много времени и результат может не оправдать ожиданий. Суть метода заключается в складировании пиломатериалов на открытой площади, но под навесом. В результате естественного обдува воздухом, происходит медленное испарение влаги из дерева. Теплые потоки воздуха удаляют остатки испарения и лишнюю влагу из внешних волокон древесины. Таким образом достигается естественный баланс влажности в материале.

Чтобы на выходе получить максимально ровные и качественные пиломатериалы, необходимо приложить много труда, чтобы надежно зафиксировать древесину и не допустить ее кручения. Хотя такой вариант более экономичен, чем все остальные, но он требует больше времени и затрат на организацию процесса.

Кондуктивный метод

Применение этого способа позволяет получить максимально качественное дерево с нужным количеством влаги в нем. Его суть заключается в использовании раскаленных плит и прессовки дерева между ними. Таким образом получается высушить древесину, не повреждая при этом внешние волокна. Пресс прилагает усилие, устанавливаемое индивидуально, в зависимости от породы и толщины дерева.

Камерная сушка древесины

Камерная сушка пиломатериалов является одним из наиболее качественных и быстрых типов обработки пиломатериалов. В сушильных камерах возможно поддержание и регулировка многих основных факторов, таких как температура воздуха, его влажность или скорость движения в камере. Благодаря этому можно получить действительно качественное изделие из дерева – просушенный брус или доску.

Сушка древесины в жидкой среде

Процесс сушки в жидкой среде связан с жидкостями, которые не вступают в реакцию с водой. Это могут быть различные масла, жиры, парафины и другие составы, которые не растворяются в воде и не разбавляют ее. Для просушивания дерева в таких жидкостях необходимо создать и поддерживать температуру более 100 градусов. Погружаемое дерево также нагревается и происходит выпаривание влаги из него. Поскольку температура масла выше температуры кипения воды, влага выходит через расширенные волокна дерева. Разная плотность жидкостей облегчает процесс выпаривания и жидкость выходит на поверхность масла.

Правила хранения высушенной древесины

Для того, чтобы высушенный лес оставался пригодным к использованию, его необходимо правильно хранить. Изделию нужно долгое время сохнуть в печи. Доска или брус быстро вбирают в себя влагу, поэтому лучше всего обеспечить пиломатериалам проточную вентиляцию, предварительно высушенным воздухом. Такие установки монтируются на больших складах и ангарах для хранения и продажи строительного материала.

Если доска хранится на маленьком складе, необходимо делать между рядами досок небольшие просветы. Благодаря ним воздух будет обдувать доски и не допустит возникновения плесени или грибка. Более того, с готового изделия рекомендуется снимать кору – в ней селятся термиты и другие вредители, которые портят древесину. Если дерево хранится в правильных и подходящих условиях, оно может долгое время оставаться пригодным к использованию.

Сушка древесины своими руками

Сушка древесины в домашних условиях требует определенных навыков и подразумевает использование больших площадей. В целом, древесину можно высушить несколькими способами:

Для того, чтобы дерево высушить в естественных условиях, необходимо подобрать правильное помещение. Поскольку данный материал крайне чувствителен к влаге, хорошим вариантом станет неотапливаемый бокс или ангарное помещение. При этом в нем должно быть принудительное проветривание, за счет чего и будет контролироваться уровень влажности. Не рекомендуется укладывать пиломатериалы на открытом солнце, поскольку это приведет к быстрому высыханию внешних волокон и к последующему растрескиванию изделий из-за избыточного давления внутри.

Существует также атмосферная сушка, сроки которой в несколько раз больше, чем у ее предшественников. Однако, данный способ естественной сушки пригоден не для каждой местности. Если вблизи помещения для сушки находится водоем, то влажность воздуха не позволит высохнуть дереву. В таком случае велика вероятность, что оно вберет в себя еще больше влаги и разбухнет.

Использование метода ускоренной сушки оправдан также далеко не в каждом случае. Большую роль играет тип древесины и ее начальная влажность. Для организации ускоренной сушки могут использоваться газовые колонки или котлы, электрические нагреватели или тепловые пушки. В каждом из этих случаев требуется соблюдение технологии просушивания, иначе сырье испортится.

Обработка дерева требует большой ответственности. Если один из этапов технологического процесса будет выполнен неправильно, вся партия пиломатериалов будет иметь дефекты или слабые места. Это может принести большой ущерб на строительной площадке и сильно затянуть сроки.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector