С какой целью сушат древесину


Зачем сушат древесину, способы сушки древесины

Древесина является популярным природным материалом, из которого возводят не только дома, бани, хозяйственные постройки, но и делают красивую мебель, музыкальные инструменты, разные нужные в обиходе вещи. Однако у нее есть один большой недостаток: она полна воды, и, прежде чем использовать древесину как материал, ее требуется высушить.

Зачем высушивать древесину

Как говорилось выше, в срубленном дереве находится много воды (от 30 до 50%), а любой профессионал знает, что влажность лесоматериалов должна находиться в равновесии с влажностью той окружающей среды, где будет использоваться конечный продукт. В противном случае плохо высушенный материал может существенно снизить надежность постройки. И наоборот, слишком большая потеря влаги приводит к тому, что древесина сжимается, появляются перекосы и трещины.

Влажная древесина имеет худшую прочность клеевых соединений, у нее плохо обрабатывается поверхность и ниже некоторые другие механические и физические свойства.

Рекомендуемая влажность древесины

При строительстве домов допускается влажность материала в 23% для внешней обшивки стен, для наружных окон и дверей – от 13 до 15%, дощатых полов – от 11 до 18%, подоконников внутри здания – 12% и т.д. То есть, видно, что влажность древесины колеблется от 12 до 23% в зависимости от расположения деталей: снаружи она может быть выше, а внутри постройки — ниже.

Однако дерево хорошо зарекомендовало себя не только в строительстве, но и при изготовлении других предметов или каких-то частей для них. При этом также учитывается влажность материала, которая рекомендуется для:

— деревянных частей в электроприборах — 5%; — музыкальных инструментов, игрушек, ручек, внутрикомнатной мебели – 7%; — спортивного инвентаря, предметов интерьера автомобилей – 10%;

— садовой мебели – 16%.

Разумеется, список неполный, но из него становится понятно, что процент влажности материала при изготовлении того или иного изделия играет немаленькую роль.

Виды сушки древесины

Сушку древесины можно разделить на два основных способа: естественная сушка и искусственная. Они регулируются одними и теми же принципами, а именно, зависят от температуры, влажности, скорости движения воздуха, породы деревьев, размеров материала (особенно — толщины), начального содержания влаги и желаемой конечной влажности.

Естественная сушка

На естественную сушку влияют погодные условия. Плюсом здесь считается экономия энергии и то, что сушить древесину можно практически в любом подходящем месте. Для больших объемов материала естественная сушка, конечно, удобнее. Лесоматериалы хранятся на специальных предварительно подготовленных площадках на открытом воздухе или под навесом. Их укладывают в штабеля так, чтобы вентиляция осуществлялась в двух основных направлениях: горизонтальном и вертикальном. Элементы, от которых зависит скорость и качество сушки:

  • климат;
  • высота над уровнем моря;
  • сезон;
  • погода;
  • месторасположение площадки.

Естественная сушка древесины

На практике часто используют комбинацию натуральной сушки и искусственной подсушки для доведения древесины до конечного целевого содержания влаги.

Для сведения: дома из древесины, которая сушилась только естественным образом в течение двух лет, могут стоять столетиями.

Искусственная сушка

Понятно, что большинство строителей, производителей мебели и других изделий из дерева не могут ждать два года. Поэтому они используют искусственную сушку древесины в сушильных камерах. Их несколько видов, отличающихся как по стоимости, так и по воздействию на материал.

Сушка древесины в сушильных камерах

Самая дешевая камера, в которой горячим воздухом можно высушить, например, дубовые доски толщиной 5 см всего за 8 недель, а шпон (4 мм) за три дня, не обязательно даст качественный материал. Если поверхность сохнет очень быстро, возможны трещины и атрофия древесины.

Конденсационный аппарат подходит для высококачественных дорогих пород дерева, поскольку риск деформации в нем сведен к минимуму. Вакуумная сушилка аналогично конденсационной также бережно высушивает древесину.

woodneva.ru

Почему нужно сушить древесину?

Древесина напоминает губку, наполненную древесными соками, которые со временем высыхают и испаряются, в результате чего в структуре материала образуются микропустоты, которые со временем ссыхаются. Вот по этой причине и происходит усадка. Особенно активно это происходит в сухом, теплом помещении. В этих условиях процесс усушки ускоряется.

Следует отметить неравномерность усушки. Во время высыхания влага не только испаряется с поверхности, но и перемещается из глубины древесины в ее верхние слоя. Гораздо проще удалить воду, чем высушить эти соки.

В процессе сушки древесины учитываются эти ее особенности. Он включает два этапа. На первом этапе древесина доводится до влажности окружающей среды. Такую сушку обычно проводят  весной или в начале лета, в это время дерево содержит в себе наибольшее количество природных соков.

Второй этап предполагает досушивание до необходимой для эксплуатации степени влажности. Что же происходит в середине дерева, какие процессы сопровождают сушку?

При высыхании в середине дерева образуются микропустоты. При слишком быстром высыхании или в случае его неравномерности, могут образоваться трещины, уменьшается прочность древесины. Чтобы этого избежать, протекать процесс сушки должен постепенно, например, сушка в чурбаках.

На особенности процесса сушки влияют климатические условия и особенности древесины.

В жарких странах дерево сушат в глубоких ямах, да еще и под навесом, это препятствует слишком быстрому испарению влаги.

У нас издревле кругляк складывали штабелями и сушили под навесом.

Но, несмотря на все особенности сушки, этот процесс всегда и везде решает одинаковые задачи. В максимально короткие сроки удалить влагу и при этом не допустить появления трещин.

Сейчас пиломатериалы сушат в специальных камерах, но, несмотря на это, процесс все равно занимает несколько суток, как правило, около пяти, при этом все равно есть брак.

Поэтому, наилучший результат дает сушка старым, «дедовским» способом. Сложенная в штабелях древесина спокойно себе высыхает под навесом, но процесс этот длителен, качественная сушка в этом случае занимает не менее трех лет.

Для небольших изделий, изготовленных из дорогих пород дерева, применяется метод сушки в парафине. Заготовка выдерживается в растопленном парафине в течение нескольких часов, после чего несколько дней сохнет в естественных условиях.

Наша база пиломатериалов «Боралес» предлагает только качественную продукцию. У нас вы найдете изделия, как естественной влажности, так и просушенные в специальных сушильных камерах.

Лучшая продукция для наших клиентов.

borales.ru

Как правильно выполняют сушку пиломатериалов, технологии и их преимущества

Пиломатериалы используются в строительстве повсеместно, но для того чтобы выполнять свое предназначение они должны быть правильно высушены. А это задача не самая простая. Естественная сушка пиломатериалов занимает много времени, а ускоренные темпы могут сказаться на качестве древесины и ее характеристиках.

Качественные пиломатериалы – сухие

Зачем сушить?

Основная задача при просушке пиломатериалов – это испарить лишнюю влагу из массива, которая в дальнейшей обработке ни к чему. Процесс сушки древесины постепенный и состоит из таких этапов:

  1. Поверхностное высыхание.
  2. Смещение влаги из средины к поверхности.
  3. Высушивание перемещенной влаги.

Процесс продолжается до тех пор, пока влажность окружающей среды и материала выравнивается. Измеряют влажность в процентах, при этом определяют долю воды, которая есть в древесине по отношению к абсолютно сухому материалу.

Важно! В свежеспиленной древесине влажность – 60-90%, в строительной – 15%, в той, что используется для изготовления мебели – 8-10%.

Срок высыхания зависит от исходного показателя и целей использования, а также от температурного режима просушки. В этом случае очень важно соблюдение технологии, ведь ее нарушение приведет к тому, что древесина просто испортиться.

Естественная сушка процесс длительный

Способы сушки

Перед тем как просушить древесину ее из кругляка распиловывают на доски, брусы так процесс происходит быстрее и эффективней. Существует всего 2 метода, по которым проводится сушка любых пиломатериалов:

  • Естественная – она реализовывается в бытовых условиях, никаких специфических агрегатов для этого процесса не используется.
  • Искусственная – виды такой методики разнообразны и их достаточно много. Все они сводятся к тому, чтобы высушивание происходило быстро и качественно. Этот метод реализуется на деревообрабатывающих предприятиях, так как возможности ожидать пока произойдет естественный процесс, просто нет.

Подготовка

Для того чтобы процесс сушки, независимо от выбранного метода прошел удачно, древесину нужно подготовить, для этого проделать такие шаги:

  1. Снять кору с брусов и досок. Это необходимо для того чтобы исключить поселение на и в древесине микроорганизмов. Насекомых.
  2. Кругляк обязательно распиливается на доски необходимой толщины, брусы. Если происходит техническая сушка, то обязательно берут во внимание размеры сушильной камеры, в которой будет происходить процесс.
  3. При закладке в камеру учитывают припуск по ширине, чтобы деформация, которая зачастую происходит при просушивании, не создавала помех. Фома древесины меняется в любом случае, ведь уменьшается ее объем в результате удаления излишней влаг.

Сушильная система на производстве

Естественная сушка

Этот процесс по времени происходит дольше всего. То, сколько времени древесина сохнет, зависит от атмосферных условий – температуры, влажности в помещении или на улице. Если досок немного, то их теоретически можно высушить даже в квартире, доме. Польза понятна – не придется оплачивать процесс промышленного обсушивания.

Важно! В ходе естественной сушки нельзя использовать отопительные приборы. Ведь они спровоцируют коробление материала, и его можно будет разве что сжечь. Идеальное место – это на шкафу, антресолях. На все про все уйдет около 3 недель.

Атмосферная

Что касается частного дома, то готовить материал к использованию можно прямо во дворе и тут условия более подходящие. Такая сушка еще называется атмосферной, для нее также не используются специальные камеры и технические приспособления.

Организация процесса на улице:

  • Приготовит опоры, которые будут одинаковыми по высоте. Важно достичь того чтобы основание было ровным и полностью горизонтальным. Это важно, ведь может повлиять на качество материалов после сушки. Высота опор должна быть не менее 0,5 м.
  • Между каждым рядом нужно укладывать сухие прослойки. Это могут быть также доски, расстояние между ними – 1,5-2 м. Если доски короче, то расстояние между прокладывующими материалами тоже меньше. Всего на длину доски их должно быть не менее 4-5 штук, от этого зависит ровность материала, который удастся получить. Еще один важный момент – они должна располагаться ровно над опорами в каждом ряду.
  • Прямые солнечные лучи древесине ни к чему. Для этого нужно накрыть его легкой кровлей – это может быть рубероид, шифер. Она также будет защищать материал от дождя.
  • Если есть чердак с вентиляцией, то он тоже подойдет для сушки. При этом важно проконтролировать состояние древесины – основное это не допустить появления плесени.

Распиловка перед сушкой обязательный этап

Длительность сушки для доски 5 см – около месяца. Если нужно доводить до кондиции бревна, то срок увеличивается в 3 раза, то есть составляет 3 месяца. Если в планах использовать материал для изготовления мебели, то без дополнительной сушки в доме не обойтись. Эта мера поможет снять внутреннее напряжение древесины.

Недостатки естественной сушки

Они есть и существенные:

  • Процесс довольно длительный.
  • Зимой такой вариант не пройдет.
  • Слишком снизить влажность не удастся, так как она просто выровняется с этим показателем окружающей среды.
  • Если сухим летом в окончании 30-ти дневного срока сушки пойдет дождь, то влажность повыситься и древесина ее быстро наберет.

Производственная (искусственная) сушка

Такая технология используется только в промышленных масштабах древесину доводят до необходимых показателей влажности в сушильных машинах, которые имеют разнообразный принцип работы. В них создается подходящий микроклимат, а температурные показатели и влажность контролирует программа.

Камеры для искусственной сушки могут быть разных размеров

Среди преимуществ таких методик:

  • Процесс происходит быстрее.
  • Погодные условия сезон не оказывают влияния на сушку.
  • Высушивание происходит до необходимых показателей влажности в зависимости от целевого использования.
  • Оборудование компактное, а значит можно подготовить больше материалов за единицу времени.

Важно! Все агрегаты для сушки используют электроэнергию, затраты которой немалые, но эти расходы довольно быстро окупаются.

Камерная

Этот процесс дорогостоящий, но позволяет получить большой выход древесины необходимой влажности. Камерная сушка позволяет держать под контролем процесс. Сам он состоит в выпаривании жидкости в газообразной среде. Можно настраивать разные режимы, в зависимости от характеристик материала, который нужно получить в результате.

В общем виде эти камеры – металлические боксы, в которых имеется аэродинамический подогрев. В процессе выпаривания в камеру добавляется пар низкого давления. Сам процесс довольно простой, но дорогостоящий, так как используется много энергии.

Простая вакуумная сушилка древесины

Ротационная

Данная методика использует центробежную силу. Пиломатериалы укладываются штабелями на платформе, в помещении, в котором есть дополнительное отопление. Центробежная сила подталкивает влагу к краям материала, и она быстро испаряется. Так как горячий воздух постоянно движется, процесс проходит равномерно.

В качестве источника тепла тут используются ИК плиты или лампы – это позволяет теплым потокам быстро распространятся и проникать в толщу материала. Действует этот способ можно сказать мгновенно – так доски из сосны толщиной 25 мм будут сушиться пару минут.

Ротационная сушильная машина

Контактная

Эта методика часто используется для просушивания тонких пиломатериалов, фанеры, шпона, изогнутых деталей мебели. Лист материала зажимается между двумя подогретыми плитами, которые передают свою температуру древесине. Так как площадь соприкосновения большая способ работает очень быстро. Но негативная сторона – это пожароопасность, так как выпаривание происходит довольно сильно прогретыми поверхностями.

Иногда используется подовая сушка, ее основной источник тепла – это продукты сгорания. Но эта методика постепенно отходит, ведь весь процесс сопровождается искрением.

Вакуумная

Агрегат, который удаляет влагу таким способом – это герметичная камера, изготовленная из нержавейки. На верхнее ее части резиновое покрытие, которое крепится металлической рамой. Пиломатериал, чаще всего доски закладывается внутрь камеры, каждый слой прокладывается  алюминиевыми пластинами. Внутри таких пластин циркулирует вода с высокой температурой. Вакуум внутри создает помпа.

Технологическая вакуумная сушка

Управление процессом электронное – задаются параметры температуры и давления внутри камеры. Процесс состоит из таких этапов:

  1. Прогрев без вакуума, то есть при атмосферном давлении.
  2. Сушка в вакууме.
  3. Остывание в условиях вакуума, это исключает деформацию древесины.

Гидрофобные жидкости

Такой метод имеет двойное предназначение. Кроме сушки – это еще и обработка масляным антисептиком. В процессе используются:

  • Сера.
  • Парафин.
  • Металлы.
  • Растры минеральных солей.
  • Другие гидрофобные жидкости.

Процесс выглядит так:

  1. Древесину опускают в выбранную жидкость, доводят ее до кипения.
  2. На уровне кипения температура поддерживается до тех пор, пока не перестанут появляться пузырьки. Это говорит о том, что вся влага вышла.

Если древесину неправильно высушить она пойдет разве что на дрова

Длительность сушки в этом случае около 20 часов. В результате можно получить древесину с улучшенными характеристиками.

Вывод

Влажная древесина в строительстве и изготовлении мебели не используется. Процесс ее сушка – ответственный, ведь от качества его зависит и безопасность если материалы используются в строительстве и привлекательный внешний вид изделий – если в мебельном производстве. Поэтому к данному процессу нужно отнестись внимательно.

profanera.ru

Как правильно сушить древесину? Основные методы и практические советы

Сушка древесины является очень важным этапом подготовки материала к дальнейшей обработке, суть процесса – удаление из материала лишней влаги. Хорошо высушенное дерево легко обрабатывать, можно не опасаться трещин или грибкового заражения, срок его службы гораздо выше по сравнению с необработанным аналогом. Что произойдёт, если при изготовлении изделия из дерева материал окажется недостаточно сухим? Дерево всё равно будет постепенно терять влагу, а так как изделие из него уже готово, деформации и трещин избежать не получится.

В зависимости от цели, для которой происходит заготовка сырья, высчитывается необходимый процент влажности конечного результата. Если дерево будет использовано для укладки пола, изготовления мебели или для какой-либо внутренней отделки, конечная влажность материала не должна превышать 8–10%. У сырья, которое будут использовать для внешней отделки, допустимая влажность немного выше – от 13 до 20%. Подсушивание древесины осуществляется в промышленности или на производстве при помощи специального оборудования и различными способами. В небольших объёмах и для личного использования материал вполне можно высушить самостоятельно.

Основные методы сушки

Определить, как правильно сушить древесину и какой способ самый верный, достаточно затруднительно. Все методы применяются с учётом конкретных запросов и требований к готовому материалу. Наиболее распространены следующие способы сушки древесины:

Естественная

Один из самых простых и доступных способов.  Всё, что необходимо для качественной естественной сушки пиломатериала – сухое тёплое помещение, в котором есть постоянный приток свежего воздуха. В процессе естественного подсушивания, заготовленное сырье располагается штабелями на возвышениях (не менее 50-ти сантиметров от земли). Материал нельзя укладывать плотно, воздух должен свободно попадать в просветы между заготовками, также для предотвращения растрескивания торцов их нужно обработать маслом или смолой. Основной минус сушки древесины в естественных условиях, при всей её простоте и доступности – для хорошего результата понадобится минимум два года.

Камерная

Довольно популярный и быстрый метод промышленного подсушивания пиломатериала. Заготовленное дерево помещается в специальные сушильные камеры, в которых и происходит испарение лишней влаги. Есть возможность определить, сколько времени нужно сушить древесину в зависимости от конкретных требований к конечному результату. При какой температуре сушат дерево в таких камерах? Обычно температура находится в пределах от 40 до 100 градусов.  Низкая влажность бруса камерной сушки является огромным преимуществом при выборе материалов для постройки дома, так как чем суше будет брус, тем меньше окажется в дальнейшем усадка дома. Брус камерной сушки по своим свойствам не уступает клееному брусу.

Ротационная

В основе этого метода лежит использование центробежной силы для воздействия на пиломатериал. Штабеля из древесины укладываются на специальную движущуюся платформу в хорошо вентилируемом и отапливаемом помещении. Платформа вращается, из-за центробежной силы накопленная в древесине влага оказывается на поверхности. При этом нагретый воздух интенсивно движется внутри штабеля, и обрабатываемый материал высыхает очень быстро и равномерно.

Контактная

Подходит только для тонких листовых материалов – фанеры и шпона. При контактной сушке листы помещаются в специальный пресс, зажимаются и нагреваются с обеих сторон за счёт прямого контакта с нагретыми поверхностями. Самый пожароопасный из всех методов, поэтому требует серьёзного контроля процесса и соблюдения правил пожарной безопасности.

Атмосферная

Один из самых распространённых и дешёвых способов, оправдывает себя при наличии больших площадок для высушивания дерева и при масштабных объёмах обрабатываемого материала. Древесина для просушки укладывается в штабеля, которые располагаются на фундаменте из железобетонных опор. Высота фундамента рассчитывается с учётом покрытия (открытый грунт или асфальт) и среднестатистической высоты снежного покрова для этого региона. Главный минус атмосферной сушки пиломатериалов – состояние воздуха, главного агента сушки, зависит от погоды, поры года и времени суток. Процессом атмосферного подсушивания не получится управлять с такой же простотой, как и при использовании камерного или ротационного метода. Обязательным условием качественного конечного результата является обработка антисептиком пиломатериала на начальном этапе просушивания.

Сушка древесины своими руками

Для самостоятельного просушивания древесины очень важно соблюдать время заготовки материала. Оптимальным считается период с конца осени, когда деревья уже полностью сбросили листву, и до начала весны. Сушка древесины своими руками – не такой сложный процесс, каким он кажется на первый взгляд. При желании можно заготовить необходимое количество сырья совершенно самостоятельно, с минимальными затратами времени и ресурсов.

Наиболее распространены следующие виды сушки древесины своими руками:

  1. Сушка на корню – этот способ подойдёт, если нужно заготовить немного материала. Необходимо сделать следующее: у выбранных деревьев снимается кора на высоте 30–50 см от земли, ширина полосы без коры - 1 м. Влага не сможет поступать к кроне, и деревья довольно быстро высохнут. Количество затраченного на подсушивание времени зависит от породы дерева. Через несколько недель их можно будет спилить, немного досушить под навесом и использовать для своих целей.
  2. Атмосферная. Площадка для сушки древесины на личном участке должна находиться на возвышении, чтобы не было риска подтапливания. Заготовки укладываются штабелем, в котором верхний слой располагается под небольшим уклоном. Всю конструкцию обязательно нужно накрыть чем-нибудь сверху для защиты от солнца и дождей.
  3. Если планируются масштабные заготовки дерева, стоит задуматься о приобретении специальной камеры ПАП или другой аналогичной модели. При желании сушильную камеру на своём участке можно оборудовать самостоятельно, не покупая уже готовую. Результат при использовании этого метода будет гораздо качественней и быстрей в сравнении с предыдущими вариантами. Сушка древесины в сушильных камерах возможна не только в промышленном производстве, но и в сравнительно небольших объёмах. Основной недостаток таких камер – большой расход электроэнергии.

Если всё же сушка древесины в домашних условиях кажется слишком сложной и энергозатратной, лучше приобрести уже готовый сухой пиломатериал. Высушенная по всем правилам и под контролем специалистов, готовая древесина – отличный вариант для всех, кто не готов тратить время и силы на самостоятельную заготовку.

Понравилась статья? Поделитесь ею с друзьями!

comments powered by HyperComments

glavstroy365.ru

Сушка древесины: теоретические основы

Цели и задачи сушки

Сушка древесины - процесс удаления влаги из древесины путем испарения.

Физическая сущность процесса сушки заключается в том, что нагретый воздух направляется к сырому материалу, при соприкосновении с которым он отдает свое тепло, а сам охлаждается. Влага в древесине за счет восприятия тепла переходит в парообразное состояние.

Цель сушки: превращение древесины из природного сырья в промышленный материал с конкретными улучшенными биологическими и физико-механическими свойствами.

Задачи процесса:

  • придание древесине биологической стойкости;
  • увеличение прочности древесины (сухая древесина лучше выдерживает механическую нагрузку);
  • улучшение качества древесины.

Свойства водяного пара

Среда, окружающая древесину в процессе сушки, называется агентом сушки.

В качестве агента сушки используется водяной пар, атмосферный воздух, топочный газ, масла.

Пример-опыт. Герметичный сосуд частично заполняется водой. Из остального пространства полностью удаляется воздух. Вследствие испарения в этом пространстве будет собираться водяной пар. Его давление будет повышаться до определенной величины, после чего испарение влаги и рост давления прекратится, то есть водяной пар и образующая его жидкость будут находиться в состоянии равновесия. Пар, находящийся в состоянии равновесии с образующей его жидкостью, называется насыщенным, давление - давлением насыщения. Давление зависит от температуры. При нагревании насыщенного пара образуется ненасыщенный пар. Сушить древесину можно только ненасыщенным паром. Основным агентом сушки является атмосферный воздух, который представляет собой смесь газов, а также содержит в себе некоторое количество водяного пара (он называется влажным).

Параметры воздуха на id-диаграмме

Нажмите здесь для просмотра рисунка

  • Температура - нагревание агента сушки до данной величины.
  • Степень насыщения - определяет качество водяного пара, содержащегося в воздухе, в процентном содержании.
  • Влагосодержание - это масса влажного воздуха, приходящегося на 1 кг сухой части воздуха.
  • Теплосодержание - это общее количество теплоты, приходящееся на 1 кг смеси воздуха и пара.
  • Удельный объем - объем влажного воздуха, приходящийся на 1 кг сухой части воздуха.
  • Плотность - это масса смеси воздуха и пара, приходящейся на 1 кг сухой части воздуха.
  • Давление - одна составляющая давления атмосферного воздуха.

Процессы нагревания и охлаждения

Нагревание происходит при соприкосновении атмосферного воздуха с горячей и сухой поверхностью.

При нагревании температура увеличивается, степень насыщения уменьшается, теплосодержание увеличивается, влагосодержание - постоянное.

Охлаждение происходит в результате соприкосновения с холодной сухой поверхностью.

Процесс испарения

Процесс испарения проходит при соприкосновении агента сушки с холодным мокрым материалом (древесина).

Процесс испарения сопровождается понижением температуры, увеличением влагосодержания и степени насыщения; теплосодержание при испарении не изменяется.

При испарении агент сушки может достигнуть своего насыщения, при котором влага будет в виде пара.

Точка предела охлаждения при испарении находится на линии φ=1.

Температура, соответствующая этой точке, называется температурой предела охлаждения при испарении.

Процесс смешивания воздуха различных состояний

В процессе сушки часто происходит смешивание холодного и горячего воздуха.

Отработанный воздух проходит через штабель, а остальная часть смешивается с вновь поступившим свежим воздухом.

Получается смесь, параметры которой находятся по id-диаграмме.

Для этого расчитывается коэффициент. Зная параметры, находим точки 1 и 2, а 3 находится на отрезке 1-2.

Для нахождения пользуются формулой (см. рисунок).

Виды влаги и влажностные состояния древесины

Влажность древесины - отношение массы влаги к массе древесины в абсолютно сухом состоянии.

Максимальное количество связанной влаги называется влажностью предела насыщения древесины.

Различают две формы воды, содержащейся в древесине: связанную и свободную. Связанная вода находится в клеточных стенках, а свободная содержится в полостях клеток и межклеточных пространствах. Связанная вода удерживается в основном физико-химическими связями, изменение ее содержания существенно отражается на большинстве свойств древесины. Свободная вода, удерживаемая только механическим связями, удаляется легче, чем связанная вода, и оказывает меньшее влияние на свойства древесины.

Процесс сушки связан с удалением связанной влаги; удаление свободной влаги на свойство древесины никакого влияния не оказывает.

При испытаниях с целью определения показателей физико-механических свойств древесины ее кондиционируют, приводя к нормализованной влажности. Если нет особых примечаний, то показатель равен 12%. На практике по степени влажности различают древесину:

  • мокрую, W>100%, длительное время находившуюся в воде;
  • свежесрубленную, W=50-100%, сохранившую влажность растущего дерева;
  • воздушно-сухую, W=15-20%, выдержанную на открытом воздухе;
  • комнатно-сухую, W=8-12%, долгое время находившуюся в отапливаемом помещении;
  • абсолютно сухую, W=0, высушенную при температуре t=103±2°C.

Для количественной характеристики содержания воды в древесине используют показатель влажность. Под влажностью древесины понимают выраженное в процентах отношение массы воды к массе сухой древесины: W=(m-m0)/m0*100, где m - начальная масса образца древесины, г, а m0 - масса образца абсолютно сухой древесины, г.

Измерение влажности осуществляется прямыми или косвенными методами. Прямые методы основаны на выделении тем или иным способом воды из древесины, например высушиванием. Эти методы простые, надежные и точные, но имеют недостаток - довольно продолжительную процедуру. Этого недостатка лишены косвенные методы, основанные на измерении показателей других физических свойств, которые зависят от содержания воды в древесине. Наибольшее распространение получили кондуктометрические электровлагомеры, измеряющие электропроводность древесины. Однако и эти способы имеют свои недостатки: дают надежные показания в диапазоне от 7 до 30% и лишь только в месте введения игольчатых контактов.

Процессы сорбции и десорбции, равновесная влажность

Древесина относится к гигроскопичным материалам, т.е. ее влажность зависит от состояния окружающей среды. Если образец древесины поместить в помещение с низкой температурой и высокой степенью насыщения, то он начнет впитывать влагу из окружающей среды (будет происходить процесс сорбции). Если же сырой образец древесины поместить в помещение с комнатными условиями, то из него начнет испаряться влага (процесс десорбции). Процессы и сорбции, и десорбции будут проходить до определенного предела, при котором влажность древесины соответствует окружающему ее воздуху. В этом случае процессы прекращаются, а влажность древесины будет называться устойчивой. Максимальное количество влаги, получаемой древесиной путем сорбции, называется влажностью предела насыщения и равно 30%. Процессы сорбции и десорбции взаимообратны.

Равновесная влажность - такое влажностное состояние древесины, при котором давление окружающей среды находится в равновесии с давлением жидкости в поверхностных слоях древесины. При равновесной влажности влажность сорбции равна влажности десорбции. Равновесная влажность встречается у мелких сортиментов, определяется по диаграмме.

Формулы: Wуд=Wp=Wp+1,25(%); Wус=Wp-1,25(%).

Процесс усушки и разбухания

Усушка - процесс уменьшения линейных размеров и объема древесины при уменьшении влажности. Виды усушки:

  • абсолютная - изменение линейных размеров пиломатериалов в величинах длины или объема;
  • относительная - отношение абсолютной усушки к размерам пиломатериала в сыром виде;
  • полная усушка - изменение размера пиломатериала при уменьшении влажности в древесине от предела насыщения до 0;
  • частичная усушка - изменение размеров пиломатериалов при уменьшении влажности в древесине от предела насыщения до заданной конечной влажности.

Усушка древесины не одинакова в разных направлениях: в тангенциальном направлении в 1,5-2 раза больше, чем в радиальном.

Под полной усушкой, или максимальной усушкой Bmax понимают уменьшение линейных размеров и объема древесины при удалении всего количества связанной воды.

Формула для вычисления полной усушки, %, имеет вид: Bmax=(amax-amin)/amax*100, где amax и amin - размер (объем) образца соответственно при влажности, равной или выше предела насыщения клеточных стенок, и в абсолютно-сухом состоянии, мм3.

Полная линейная усушка древесины наиболее распространенных отечественных пород в тангенциальном направлении составляет 8-10%, в радиальном - 3-7%, а вдоль волокон - 0,1-0,3%. Полная объемная усушка находится в пределах 11-17%.

Усушка древесины учитывается при распиловке бревен на доски (припуски на усадку), при сушке пиломатериалов и т.д.

Внутренние напряжения возникают в древесине без участия внешних нагрузок. Они образуются в результате неодинаковых изменений объема тела при сушке (сушильные напряжения), пропитке и в процессе роста дерева.

Полные сушильные напряжения удобно рассматривать как совокупность двух составляющих - влажностных и остаточных напряжений.

Влажностные напряжения вызваны неоднородной усушкой материала. В поверхностных зонах доски, где влажность ниже, чем в центре, из-за стеснения свободной усушки возникают растягивающие напряжения, а внутри доски - сжимающие. Остаточные напряжения обусловлены появлением в древесине неоднородных остаточных деформаций. Остаточные напряжения, в отличие от влажностных, не исчезают при выравнивании влажности в доске и наблюдаются как во время сушки, так и после ее полного завершения.

Если растягивающие напряжения достигают предела прочности древесины на растяжение поперек волокон, появляются трещины. Так появляются поверхностные трещины в начале сушки и внутренние в конце сушки.

Разбухание - процесс увеличения линейных размеров и объема древесины при увеличении влажности в древесине. Процессы усушки и разбухания взаимообратны и связаны с удалением и поглащением только связанной влаги.

Разбухание - отрицательное свойство древесины, но в некоторых случаях оно приносит пользу, обеспечивая плотность соединений (в бочках, чанах, судах и т.д.).

Разбухание происходит при выдерживании древесины во влажном воздухе или воде. Это свойство, обратное усушке, и подчиняется, в основном, тем же закономерностям. Полное разбухание, %, вычисляют по формуле: amax=(amax-amin)/amin*100, где amax и amin - размер (объем) образца соответственно при влажности, равной или выше предела насыщения клеточных стенок, и в абсолютно сухом состоянии, мм3. Так же, как и при усушке, наибольшее разбухание древесины наблюдается в тангенциальном направлении поперек волокон, а наименьшее - вдоль волокон.

Плотность древесины

Плотность древесины - отношение массы древесины к обьему Рw=Mw/Vw.

Плотность зависит от породы и влажности, обычно определяется по таблице. Все древесные породы подразделяются на 3 группы:

  • 1) малоплотные: P

    www.wood.ru

    Сушка древесины в домашних условиях: способы, описание технологии

    Сушка дерева – обязательный этап обработки пиломатериала. Избыток влаги удаляется путем испарения, а натуральный материал достигает необходимой кондиции перед его применением. Столяры знают, что без этого технологического процесса дерево не будет прочным. Оно будет коробиться, трескаться и гнить, а это уже серьезные проблемы. Если хотите получить эффект от работы с деревом, нужно знать, как правильно сушить древесину, и какими способами сделать это.

    Способы

    Есть несколько методов, позволяющих просушить заготовленный лес своими руками, и все они направлены на получение высококачественного строительного сырья с нужными физическими параметрами. Независимо от того, какой метод будет выбран, перед тем как высушить древесину, ее внимательно осматривают на предмет дефектов.

    Дедовские секреты

    Технология выпаривания пришла к нам из прошлого, и заключается она в погружении досок в емкость, наполненную горячей водой (около 70 ˚C), поверх которых засыпались опилки. После такого отпаривания материал не растрескивался, а само дерево дополнительно получало эластичность и плотную структуру. Известен способ парафинирования, когда на несколько часов заготовку окунали в жидкий, разогретый до 40 °C парафин. После такой процедуры доска не коробилась, дополнительно приобретала красивый темный тон.

    Процесс сушки древесины путем парафинирования применялся при производстве посуды. Мастеру оставалось декорировать чашки и миски узорами, а затем покрывать их сверху защитным слоем лака. Готовые изделия были настолько прочными, что даже при перепаде температур сохраняли первоначальный вид, и ни одна трещина не могла испортить плоды мастера.

    Метод естественной сушки

    Естественная сушка древесины демонстрирует, как просушить заготовки при комнатной температуре, не пользуясь дорогим оборудованием. Если имеем дело с кряжем, покрытым корой, то верхнее покрытие не снимается, а на нем делаются насечки поперек ствола. Можно оставить полоски коры толщиной не более 10 см по краям кряжа.

    Естественная сушка пиломатериалов гарантирует отсутствие трещин у лиственных пород дерева, таких как береза, липа или осина, однако торцы бревен все же лучше просмолить или покрыть маслом.

    Помещение, в котором высушивается древесина, должно быть сухим и хорошо проветриваться. Следите за тем, чтобы прямые солнечные лучи не попадали на бревно, иначе его поверхность снаружи чрезмерно перегреется, а внутренняя задержит влагу, отчего материал с высокой долей вероятности будет растрескиваться. Правильный способ сушки пиломатериала подразумевает его укладку штабелем на подставку. Расстояние должно быть не менее 60 см от земли, при этом между заготовками необходимо обеспечить вентилируемые зазоры.

    На вопрос, можно ли качественно просушить доски, установленные на кромки, ответ категорический – нет. Это довольно быстрый домашний метод сушки, но при нем лесоматериал часто коробится и растрескивается. То же касается и сушки древесины на торцах, после которой брус приходится подрезать. Это нужно учитывать при планировании необходимой длины заготовок. Полноценная сушка дуба или любого другого сорта дерева таким способом длится не менее двух-трех лет, и это серьезный недостаток, ведь не всегда мастер располагает временем. К неоспоримым преимуществам естественной сушки можно отнести ее простоту и отсутствие денежных затрат. Если не устраивают сроки проведения манипуляции, а брус нужно высушить быстро, пусть и с дополнительными расходами, можно использовать сушильную камеру.

    Сушка в камере

    Камерная сушка пиломатериалов относится к усовершенствованным современным методам, позволяющим получить отличный результат быстро. Это возможно сделать, если готовы к финансовым вложениям. Преимуществом ускоренной сушки древесины, которая проводится в промышленных условиях, является то, что вы без проблем добьетесь желаемых параметров влажности. Камерный процесс осуществляется следующим образом: тележки с пиломатериалом подаются в сушильную установку, где под воздействием газообразной среды протекает удаление жидкости из древесной структуры. Режим сушки может меняться в зависимости от требований и по усмотрению мастера.

    Камеры ПАП – это металлические сушильные камеры, внутри которых установлено специальное оборудование, обеспечивающее аэродинамический подогрев. Согласно технологии, в камеру под низким давлением регулярно нагнетается пар. Несмотря на всю простоту такого метода, дешевым его не назовешь, ввиду дороговизны электроэнергии, отчего существенно возрастает себестоимость обрабатываемого материала.

    Ротационный метод

    Существует еще один действенный метод, при котором удается сушить брус посредством воздействия центробежной силы. Уложенные на платформе штабелями доски размещаются внутри отапливаемого помещения. Центробежная сила обеспечивает равномерное перемещение влаги изнутри бревна к его торцам и наружным поверхностям.

    Интенсивно перемещающийся горячий воздух позволяет быстро высушить пиломатериал до нужной кондиции, а в качестве источников тепла здесь выступают лампы или предназначенные для таких целей плиты. Ротационная или инфракрасная сушка, при которой излучение проникает в древесину на глубину до 12 см, может осуществляться всего несколько минут, чем данный метод заметно выигрывает у камерного, а атмосферная сушка древесины, длящаяся не один год, остается в части эффективности далеко позади.

    Кондуктивный метод

    Если вам необходимо удалить влагу из тонкого материала, такого как фанера или шпон, лучше предпочесть кондуктивную (контактную) сушку, при которой принято использовать пресс. Листы зажимаются между прогретыми до определенной температуры плитами, непосредственно контактирующими с обрабатываемым материалом – отсюда и название метода. Контактная, или вакуумная сушка древесины, позволяет обойтись без вентиляторов. Тем самым экономится электроэнергия. Не нужна система увлажнения и многочисленные термометры. В качестве вспомогательного оборудования в вакуумных установках задействуются датчики влажности, управляют которыми извне. Отсутствие агрессивных температур и мягкий процесс испарения влаги уберегает просушенную древесину от деформации.

    Атмосферный метод

    Атмосферная сушка – хороший пример того, как высушить доски в домашних условиях без дополнительных энергозатрат.

    Эффективность атмосферной сушки напрямую зависит от ряда факторов, таких как климатические условия, время года или температура и влажность воздуха. Для установки складских приспособлений потребуется место, а также соблюдение несложных правил:

    • сушилка в сарае или под навесом должна интенсивно проветриваться;
    • деревянный материал складируется в несколько рядов с обязательными технологическими зазорами;
    • чтобы дерево не повело и не покоробило, его сверху обычно прижимают чем-то тяжелым.

    В условиях сухой погоды атмосферная сушка позволит достичь 12–48% влажности, а для получения более существенных показателей может быть применен комнатный метод в отапливаемом помещении.

    Сушка в жидкой среде

    Быстрая сушка в жидкостях является дополнительной мерой перед обработкой заготовок антисептическими средствами. В качестве активного агента здесь могут использоваться водно-солевые растворы или гидрофобные составы (сера, парафин, жидкие металлы).

    Длительность может зависеть от мощности теплообменника, установленного в сушильной камере, и интенсивности перераспределения тепла внутри волокон, в зависимости от породы дерева. Доску погружают в жидкость и доводят до кипения, поддерживая оптимальную температуру до удаления свободной влаги, на что требуется в среднем от 3 до 20 часов.

    Помимо этих способов, существует ряд других методов (радиационный, индукционный, СВЧ, холодильный), но ни один из них не возможен в домашних условиях из-за специфики оборудования и его дороговизны. Что касается времени сушки, то при ускоренных искусственных способах лесоматериал сохнет всего пару часов. Правильно высушенная древесина прослужит в виде готового изделия не одно десятилетие, в то время как заготовка с излишней влажностью быстро придет в негодность, поэтому игнорировать столь важный технологический процесс нельзя.

    derevo-s.ru

    Особенности сушки древесины плодовых пород

    Древесина плодовых пород — это ценный материал, который может использоваться для строительства, но чаще задействуется для отделки, изготовления декоративных изделий и инструментов, так как обладает красивой текстурой.

    Чтобы готовая вещь получилась не просто красивой, но и долговечной, особое внимание уделяется обработке материала. Существуют особенности сушки древесины плодовых пород, которые обязательно нужно учитывать, чтобы обработанная поверхность в последствие не имела дефектов.

    Когда древесина плодовых деревьев высушена правильно, она очень прочна, не растрескивается, легко поддается обработке, резке, распиловке, полировке и шлифовке.

    Как сушить древесину яблони

    Древесина яблони — самый распространенный материал среди всех видов древесины плодовых деревьев. Это связано с широким распространением самого растения.

    Перед тем как сушить древесину яблони, нужно создать правильные условия и подобрать температурный режим, который обеспечит сохранность структуры. После обработки ядро должно приобрести красно-коричневый оттенок и желто-розовую заболонь, лучи сердцевины должны быть малозаметными.

    Древесина яблони является сильно усыхающей, тяжелой, твердой, обладает средней стойкостью к биологическим повреждениям, а также средней плотностью. Коэффициент усушки даже выше, чем у твердолиственной древесины.

    Все это говорит о том, что сушить древесину яблони нужно в специальном режиме, чтобы избежать коробления и растрескивания.

    Рекомендованная профессионалами просушка проходит по такой схеме:

    1. пиломатериалы складываются в штабеля в месте, защищенном от атмосферных воздействий;
    2. производится атмосферная просушка до достижения определенного уровня влажности (20-25%);
    3. осуществляется влаготеплообработка и мягкая просушка;
    4. проводится финальная просушка при температуре до 60 градусов до влажности 12%.

    Когда процесс проводится грамотно, он занимает 25-30 дней, что занимает немало времени. Но форсирование сушки древесины яблони приводит снижению качества.

    Яблоня с ее красивой текстурой и замечательными свойствами используется преимущественно для создания:

    • декоративных изделий;
    • дизайнерской мебели;
    • музыкальных инструментов;
    • дорогой посуды.

    Даже щепа и сучья нашли применение, они задействуются при копчении продуктов, чтобы придать им особую золотую корочку.

    Как сушить древесину груши

    Груша — втрое по распространенности плодовое дерево после яблони. Древесина груши при правильной просушке имеет мягкую текстуру, на месте спила слабо различимы сосуды, лучи и годовые кольца. Оттенок очень приятный, может варьироваться от розового до бурого, от желтого до красного, что зависит от возраста спиленного дерева и от того, как использовалась вещь, находилась ли под прямыми солнечными лучами.

    Если сушить древесину груши правильно, она имеет высокую плотность, но при этом сохраняет гибкость, легко поддается покраске, шлифовке, полировке. Груша сильно усыхает, легко отдает влагу, при том, что в свежесрубленном состоянии имеет влажность 90-100%.

    Процесс сушки древесины груши стоит проводить по такой схеме:

    1. пропарка при 110 градусах до посветления (оптимальный цвет — равномерный розовато-коричневый) и достижения 130% влажности;
    2. сушка при температуре 70 градусов до влажности 30-35%;
    3. сушка при температуре 50 градусов до влажности 22%;
    4. влаготеплообработка и просушка при температуре 30 градусов до достижения влажности 9%.

    Сушка древесины груши в идеале занимает 20-25 дней, после чего можно начинать обработку. Наиболее этот материал востребован для изготовления:

    • мебели для гостиной;
    • мебели для спальни;
    • шкатулок и декоративных изделий;
    • имитации черного дерева.

    Как сушить вишню и черешню

    За особый розовый оттенок пользуется популярностью древесина вишни и черешни. В некоторых странах, в Германии в частности, эти деревья специально разводятся для получения древесины. В России промышленное разведение осуществляется в Краснодарском крае.

    Особое отличие вишни и черешни — розовато-коричневый оттенок, который становится тем более глубоким и насыщенным, чем старше дерево, хорошо проступает красный цвет. Структура древесины однородная, волокна расположены прямо, хорошо видны годовые кольца. Мастера особенно ценят вишню за то, что при полировке даже без использования специальных составов она приобретает характерный глянцевый блеск.

    Правильная сушка древесины плодовых пород вишни и черешни позволяет получить материал, который легко поддается обработке, резке, приобретает устойчивость к гниению.

    Так как древесины черешни и вишни является малоусыхающей и практически не коробится, процесс сушки достаточно прост:

    1. укладка в штабели;
    2. сушка под рассеянными лучами солнца до 12 дней;
    3. пропарка;
    4. мягкая сушка при температуре 40 градусов;
    5. вторая фаза сушки при температуре 70 градусов до 15 дней;
    6. влаготеплообработка и просушка до влажности 8-10%.

    Сушка вишни или черешни обычно занимает около 30 дней. Именно столько нужно, чтобы получить действительно качественную древесину, из которой можно сделать:

    • паркет;
    • сувениры;
    • строганый шпон;
    • эксклюзивную мебель;
    • музыкальные инструменты (пианино, рояли);
    • курительные трубки;
    • маломерную посуду.

    Сушка других плодовых пород

    Кроме яблони, груши и вишни широко используется древесины:

    • сливы;
    • абрикоса;
    • айвы;
    • персика;
    • шелковицы;
    • черемухи;
    • рябины;
    • хурмы;
    • грецкого ореха.

    Особенности сушки древесины плодовых пород связаны с особенностями структуры, плотностью, влажностью, устойчивостью к биологическим агентам. В любом случае, для каждой породы условия индивидуальны, а грамотный процесс просушивания занимает от 20 до 40 дней.

    Хотя для получения идеального результата оптимальна промышленная сушка, она возможна и в домашних условиях, если изучены особенности процесса, имеется профессиональный влагомер и подобраны хорошие сушилки.

    blog.flexyheat.ru


    Смотрите также