Технология камерной сушки пиломатериалов

Процесс сушки древесины в сушильных камерах.

Процесс сушки начинается после загрузки пиломатериалов в сушильную камеру. Он включает в себя следующие технологические операции : начальный прогрев древесины, контроль за режимом сушки и влажностью древесины, влаготеплообработку, кондиционирование и охлаждение. Как выглядит весь техпроцесс сушки и как он связан с фактической влажностью древесины в штабеле для интересующих Вас пород древесины, можете увидеть на странице технологическая карта. Почитайте также о существующих категориях режимов сушки.

В режимах сушки пиломатериалов изменение температуры и влажности воздуха могут координироваться по следующим параметрам :

  • во времени от начала сушки с составлением заранее расписания температуры и относительной влажности на весь процесс;
  • по влажности материала, уменьшающейся в процессе сушки;
  • в соответствии с характером и величиной возникающих в высушиваемом материале напряжений.

В наше время, с развитием систем автоматики, сушка по времени потеряла свою целесообразность, так как обеспечивает существенно ниже качество, чем процесс сушки, основанный на фактической влажности древесины в штабеле. Сушка же по возникающим в древесине напряжениям затруднена в настоящее время, из-за отсутствия датчиков для их измерения.

Подробные рекомендации по камерной сушке пиломатериалов предоставляются СКРОН в комплекте поставки каждой сушильной камеры или технологического оборудования.

Начальный прогрев древесины.

В сушильных камерах переодического действия первой технологической операцией после загрузки штабеля является прогрев. В период нагрева в камеру подают воду через систему увлажнения, при включённых калориферах, работающих вентиляторах и закрытых приточно-вытяжных трубах.

Для того, чтобы влага не конденсировалась на холодном оборудовании и ограждениях сушильной камеры, перед загрузкой пиломатериалов лесосушилку необходимо прогреть сухим воздухом. Чем суше внутренние поверхности ограждений, тем меньше будет потерь тепла при работе камеры.

В период нагрева штабеля влажность пиломатериалов в нём не должна повыситься более, чем на 1 — 2 %. Испарение влаги из метериала должно начаться только после полного его прогрева по всей толщине.

В зависимости от породы древесины, температуру воздуха в период начального прогревания принимают на 5-15 o C выше, чем температура первой ступени сушки. Скорость начального нагрева древесины за час не должна превышать 4-5 o C для лиственницы и лиственных пород (берёза, ольха, дуб, бук, ясень) или 8-10 o C для хвойных пород (сосна, ель, пихта, кедр).

Относительную влажность сушильного агента при нагреве устанавливают 100 % — при начальной влажности пиломатериалов более 30 % или 95-98 % — при влажности пиломатериалов менее 30 %. Холодный материал (зимой) прогревают более сухим воздухом относительной влажностью 86 — 90 %.

Для тонких пиломатериалов мягких пород, не требующих качественной сушки, вышеуказанные условия прогрева можно не соблюдать.

Продолжительность нагрева расчитывается по формуле или он считается завершённым, при достижении центральными слоями пиломатериала температуры на 3 o C меньше, чем температура прогрева. Ориентировочно для соснового пиломатериала толщиной 35-50 мм длительность прогрева 1-1,5 ч летом и 1,5-2 ч зимой на каждый сантиметр толщины материала. Для пиломатериалов мягких пород продолжительность прогрева равна примерно 6 % от расчётной продолжительности сушки, а для твёрдых 1,5 — 2 %. Начало прогрева считается с момента, когда температура в камере достигнет требуемой температуры древесины в конце прогрева.

В фазе нагрева и при переходе к первой ступене процесса важно недопустить даже коротковременного понижения температуры во влажном пиломатериале, так как это может привести к возникновению поверхностных трещин в данный период сушки.

Режимы сушки пиломатериалов.

При сушке тонких, низкокачественных пиломатериалов и пиломатериалов мягких пород, менее подвергающихся растрескиванию, применяются повышенные температуры и пониженная относительная влажность сушильного агента.

При сушке пиломатериалов на экспорт, где не допускается выплавление смолы, выпадение сучков и изменение натурального цвета, применяют низкотемпературные режимы сушки с температурой до 60 o C.

По мере снижения влажности высушиваемой древесины повышается температура и уменьшается относительная влажность сушильного агента.

Режимы сушки назначают из таблицы в зависимости от породы высушиваемой древесины, их влажности, толщины, категории качества и типа лесосушильной камеры.

Режимы камерной сушки по числу ступеней повышения температуры могут быть одноступенчатыми, двухступенчатыми и многоступенчатыми. Число ступеней зависит от толщины, породы пиломатериала, а также от продолжительности процесса сушки. Например, для материала продолжительностью сушки 2-4 суток достаточно 2 ступеней, при продолжительности 25 суток, необходимо 5-6 ступеней, а для толстых дубовых или буковых пиломатериалов с продолжительностью сушки 50 суток, потребуется 7-8 ступеней. Кроме того, добавляется одна, начальная, ступень (для предотвращения торцевого растрескивания крупных свежеторцованных сортиментов), которая составляет до 10 % от продолжительности всего процесса сушки. Таким же способом, но в течении 20-30 % продолжительности сушки, уменьшают растрескивание сердцевинных досок.

В изготавливаемх СКРОН системах автоматики, применяются усовершенствованные режимы сушки с плавным повышением температур, т. е. с очень большим количеством ступеней. Причём оператору даже нет необходимости вникать в тонкости режимов сушки. За него это безошибочно сделает автоматика.

Для древесины хвойных пород обычно ограничиваются 3 ступенями сушки. При сушке до транспортной влажности не используют третью ступень сушки.

Переходная влажность древесины.

Момент перехода со ступени на ступень определяют по фактической влажности древесины. Влажность при которой происходит переход со ступени на ступень, т. е. изменение параметров температуры и влажности агента сушки внутри камеры, называют переходной влажностью. Например, для хвойных пород в отечественной технологии сушки установлена переходная влажность 35 и 25 %, а для лиственных это 30 и 20 %. В западноевропейской технологии сушки древесины переходная влажность может наступать через каждые 5 % влажности любого пиломатериала, что минимизирут возникновение в них напряжений. Процесс сушки прекращают при достижении древесиной заданной средней влажности.

СКРОН изготавливает системы контроля, которые позволяют дистанционно следить за наступлением переходной влажности древесины в 6 точках штабеля и параметрами сушильного агента внутри камеры. А производимые нами системы автоматики, вообще, позволяют обойтись без надзора оператора за работой сушильной камеры.

Охлаждение пиломатериалов.

После конечной обработки пиломатериалы выдерживают в камере в течение 2-3 часов при относительной влажности последней ступени режима сушки, затем прекращают подачу горячей воды в калориферы и охлаждают древесину до 30-40 o C сначало при открытых приточно-вытяжных каналах, потом при полуоткрытых дверях.

Время охлаждения составляет примерно 1-2 часа на каждый сантиметр толщины материала.

© 2001 — 2021 «СКРОН» ® . Все права защищены.
Использование материалов сайта допустимо только по письменному разрешению.

Технологии сушки древесины

  • Введение
  • Укладка пиломатериалов в сушильный штабель. Подготовка к сушке
  • Установка дистанционных датчиков влажности древесины. Измерение влажности древесины
  • Проведение процесса сушки древесины
  • Увлажнение воздуха в процессе сушки
  • Измерение влажности воздуха в камере
  • Усушка и усадка древесины
  • Деформации досок (коробление )
  • Влияние пороков древесины на качество сушки
  • Продолжительность сушки древесины
  • Категории качества высушенной древесины
  • Показатели качества сушки пиломатериалов. Требования к конечной влажности древесины
  • Основные дефекты сушки пиломатериалов и их предупреждение
  • Системы управления процессами сушки древесины
  • Справочные таблицы
  • Способы сушки древесины

Введение

Сушка пиломатериалов — наиболее важный технологический процесс в деревообработке.

Сушка предохраняет древесину от поражения дереворазрушающими грибками, предупреждает размеро- и формоизменяемость древесины, улучшает физико-механические свойства.

Выбор способа сушки, оборудования и организация процесса зависят от:

  • породы древесины
  • требования к качеству высушенной древесины
  • объема производства
  • обеспечение энергоносителями
  • условия размещения сушильных камер и прочее.

Укладка пиломатериалов в сушильный штабель. Подготовка к сушке

Одним из важнейших условий, гарантирующих надлежащую эксплуатацию сушильных камер и высокое качество сушки древесины, является правильная укладка пиломатериалов в штабеля.

Для обеспечения качественной сушки необходимо выполнять следующие условия при формировании сушильных штабелей:

  • Пиломатериалы должны иметь одинаковую толщину (в пределах требований ГОСТ). При большой разнотолщинности досок будет иметь место большая величина покоробленности, которую никакими режимами сушками уменьшить не удастся

Рис. Большая разнотолщинность пиломатериалов, уложенных в штабель

  • Пиломатериалы должны иметь примерно одинаковую начальную и требуемую конечную влажность. Большая разница в начальной влажности древесины (к примеру, 80% и 20%) и одинаковой требуемой конечной влажности пиломатериалов — на практике скажется на увеличении продолжительности сушки, так как будет присутствовать вероятность пересушки пиломатериалов до значения менее требуемой величины (для пиломатериалов с меньшей начальной влажностью).
  • Межрядовые и межпакетные прокладки должны быть одинаковой толщины. Прокладки подразделяются на межрядовые для разделения рядов пиломатериалов, уложенных в штабель или пакет, и межпакетные — для разделения пакетов при формировании пакетного штабеля. Размеры их определяются по Таблице.

Таблица. Размеры межпакетных и межрядовых прокладок

Назначение прокладок Размеры, мм
Толщина Ширина Длина
Межрядовые 25±1 40+5 В зависимости от ширины штабеля
Межпакетные 90±5 75±5

Также возможно использовать межрядовые прокладки толщиной от 19 мм. Главное, чтобы прокладки были бы простроганы на одинаковую толщину.

Отклонение от установленных размеров допускается по толщине не более ± 1 мм; ширине ± 2 мм; длине ± 10 мм.

Прокладки, имеющие отклонение от установленных размеров, а также деформированные и сломанные использовать не разрешается.

Прокладки должны храниться в контейнерах, где их укладывают параллельно. Контейнеры с прокладками устанавливают в местах, защищённых от дождя и снега.

При укладке в штабель заготовок в качестве прокладок допускается использовать сами заготовки, если толщина их не более 32 мм, а ширина не более 70 мм.

Прокладки изготавливаются из древесины хвойных и лиственных пород, не имеющих гнили и синевы.

Читайте также  Вокруг дома отмостка из современных материалов

Межрядовые и межпакетные прокладки должны быть сухие (влажностью не более 12%).

Горизонтальные ряды пиломатериалов в пакетах или штабелях должны разделяться прокладками.

  • Расчет количества прокладок по длине пакета или штабеля устанавливается в зависимости от породы древесины, толщины и ширины укладываемого пиломатериала, конечной влажности, требуемого качества сушки, длин выпиливаемых сухих деталей. Обычно при высушивании хвойных пиломатериалов с конечной влажностью 10-12% наибольший шаг Ш прокладок принимают 20-кратной толщине досок Т (Ш =20Т). При сушке дубовых и буковых досок, которые значительно коробятся, принимают шаг 15-кратный шаг толщине досок Ш=15Т; если конечная влажность 5-7%, а сортименты короткие – назначают Ш=10Т. Если высушиваются хвойные пиломатериалы до транспортной влажности – следует принимать Ш=35Т.

Таблица. Расстояние между прокладками в горизонтальном ряду пиломатериалов по длине пакета или штабеля.

Сосна, ель (конечная влажность 5-15%)

Дуб, бук (конечная влажность более 7%)

Дуб, бук (конечная влажность 5-7%)

Сосна, ель (конечная влажность 18-22%)

Установка дистанционных датчиков влажности древесины (иголок ). Измерение влажности древесины

При автоматическом проведении контроля сушки — одновременно с установкой пакетов (штабелей ) в сушильную камеру устанавливаются дистанционные датчики влажности древесины.

При установке датчиков влажности древесины (иголок ) необходимо обратить внимание на основные моменты:

  • Дистанционные датчики влажности древесины размещают равномерно по всему объему штабелей;
  • Для различных толщин пиломатериала выбирается различная длина иголок (датчиков влажности древесины). Необходимо учитывать, что значения влажности древесины будут зависеть от глубины установки иголок (датчиков влажности). Обычно указанные датчики устанавливают на 1/3 толщины пиломатериала;

Рис. Датчики влажности древесины

  • Расстояние между иголками устанавливать согласно инструкции на сушильную камеру;
  • Необходимо выбирать максимально влажные участки досок без гнили, доски с наиболее характерным качеством для всего объема партии;
  • Учитывать различие начальной влажности в пиломатериалах с наличием заболони и ядра.

При автоматическом проведении процесса сушки – контроллер лесосушильной камеры в автоматическом режиме определит конечную влажность древесины и самостоятельно завершит процесс сушки. Определение текущей влажности древесины в процессе сушки необходимо для назначения соответствующего режима сушки.

Проведение процесса сушки древесины

  • До проведения процесса сушки по выбранному режиму древесину прогревают паром (или влажным воздухом), подаваемым через увлажнительные трубы (паром или распыленной водой), при включенных обогревательным приборах (калориферах ), работающих вентиляторах и закрытых приточно-вытяжных каналах. В начале прогрева температура агента сушки должна быть выше первой ступени режима, но не более 100°С. Степень насыщенности среды должна быть для древесины с начальной влажностью более 25% в пределах 0,98…1, а для древесины с влажностью менее 25% — 0,9…0,92.
  • Продолжительность начального прогрева древесины зависит от породы древесины и для пиломатериалов хвойных пород (сосны , ели, пихты и кедра) при температуре наружного воздуха более 0°С составляет 1…1,5 ч, при температуре менее 0°С — 1,5…2 ч на каждый сантиметр толщины. Продолжительность прогрева пиломатериалов мягких лиственных пород (осины , березы, липы, тополя и ольхи) увеличивается на 25%, а для пиломатериалов твердых лиственных пород (клена , дуба, ясеня, граба, бука) увеличивается на 50% по сравнению с продолжительностью прогрева древесины хвойных пород.
  • После прогрева параметры агента сушки доводят до первой ступени режима и затем приступают к сушке пиломатериалов, соблюдая выбранный и установленный режим. Применяемые режимы сушки могут быть различны. Температура, влажность воздуха, работа вентиляторов, приточно-вытяжных каналов и пр. могут регулироваться вручную или поддерживаться и регулироваться автоматически в случае автоматического управления процессом сушки.
  • Так как процессе сушки в древесине возникают остаточные внутренние напряжения, для их устранения проводят промежуточную и (или ) конечную влаготеплообработку в среде повышенной температуры и влажности. Промежуточная влаготеплообработка производится при переходе со второй на третью ступень или с первой на вторую при сушке по высокотемпературным режимам. Влаготеплообработке подвергают пиломатериалы хвойных пород толщиной от 60 мм и выше и лиственных пород (в зависимости от породы) толщиной от 30 мм и выше. Конечную влаготеплообработку проводят лишь по достижении древесиной требуемой конечной средней влажности. В процессе промежуточной и конечной тепловлагообработки температуру среды обычно поддерживают выше предыдущей ступени режима, при степени насыщенности воздуха 0,95..0,97.
  • По окончании конечной влаготеплообработки пиломатериалов, проводят режим охлаждения, после чего камеры останавливают.

Увлажнение воздуха в процессе сушки

Для увеличения влажности воздуха в лесосушильных камерах с водяным теплоснабжением используются системы распыления воды через форсунки. Подача и включение форсунок увлажнения производится контроллером управления по заданной программе сушки автоматически. Существуют много вариантов и модификаций форсунок увлажнения, некоторые из них представлены ниже.

Рис. Система увлажнения воздуха (вода -воздух) (слева ), форсунки для увлажнения воздуха подключаемые к насосной станции давлением 3 бара (справа )

Система увлажнения воздуха (вода -воздух) в лесосушильной камере (на примере камеры вместимостью 200 м.куб. древесины) способна через 4 форсунки увеличить относительную влажность воздуха с 25% до 77% (EMC значение равновесной влажности воздуха с 4 до 12) за 16 минут. Расчет сделан при температуре воздуха 70 C. Расход таких форсунок равен 100 литров в час. Также такая система позволяет исключить замерзание воды в форсунках из-за автоматической кратковременной продувки форсунок сжатым воздухом после подачи воды в трубу (актуально в моменты выгрузки и загрузки камер).

Таблица. Расчетные значения расхода воздуха и воды.

Камерная сушка древесины: технология, плюсы и минусы

Древесина в виде готовых пиломатериалов, фанерных изделий и стружечных панелей по-прежнему остается базовым расходным сырьем для многих сфер промышленности и строительства. Ее экологическая чистота и податливость в обработке позволяют конкурировать даже с высокотехнологичными стеклопластиками. При этом имеют место и недостатки материала, обусловленные низкой прочностью и чувствительностью к агрессивным средам. Минимизировать их позволяют специальные методы предварительной обработки. В частности, камерная сушка древесины с тепловым воздействием является одним из самых распространенных способов повышения ее технико-физических свойств.

Применяемое оборудование

Существуют разные виды сушильных агрегатов, общее принципиальное устройство которых предусматривает наличие теплоносителей. От них горячие потоки распределяются по поверхности целевого материала. Базовая классификация выделяет сушильные камеры диэлектрического и конвективного типа. Диэлектрические модели формируют тепловую энергию в процессе преобразования высокочастотных токов.

В свою очередь, конвективные агрегаты нагнетают тепловые потоки к пиломатериалу через предварительно нагретый воздух, что способствует выведению влаги. Агент сушки в такой рабочей схеме нагревается вместе с водными парами. После чего смесь циркулирует в теплообменнике. Конвективная камера для сушки древесины может использовать в качестве функциональных элементов (проводников тепла) жаротрубные, пароводяные, а также индукционные носители. Иногда применяются и газовые камеры, выделяющие большие объемы тепловой энергии. И диэлектрические, и конвективные модели сушилок могут работать в вакууме, то есть при низком давлении.

Подготовка материала

Качество сушки во многом зависит от того, насколько правильно были подготовлены штабеля – так называемые пакеты с пиломатериалами, которые специально формируются для закладки в камеру. К примеру, неравномерность просушивания и деформирование отдельных участков на досках как раз будет следствием неправильного пакетирования.

Обычно применяется два способа такого рода подготовки:

  • одиночный штабель;
  • пакетное формирование закладки.

В первом случае один штабель включает несколько досок, сложенных в одинаковой конфигурации. Пакетная закладка предполагает, что пиломатериал будет укладываться несколькими готовым штабелями. В качестве основы для штабеля используется жесткая платформа с ровной поверхностью. Это может быть рельсовая вагонетка, сформированная отдельными треками.

Чтобы камерная сушка древесины производилась без утечек теплового агента, недогруз штабеля не допускается. Он должен быть полностью заполнен или досками одинаковой длины, или пиломатериалом разного типоразмера вразбежку. Между стыкуемыми досками предусматривается размещение одного или нескольких слоев подкладки.

Режимы

Выделяют три категории сушки:

  1. Первая категория – это высококачественный режим, осуществляемый при температуре порядка +60+70°С. Данный режим позволяет сушить материал до коэффициента влажности 6-8%. Полученные таким способом обработки изделия отличаются высокими технико-эксплуатационными показателями, позволяющими использовать материал в приборо- и машиностроении, в силовых строительных конструкциях, производстве элементов инженерной техники и т.д.
  2. Вторая категория обеспечивает режим с доведением уровня влажности до 8-10%. Для таких целей используют сушильные камеры, работающие при температурах до +75°С. Целевой сферой использования обработанных в этом режиме материалов является мебельное производство, а также изготовление столярно-строительных конструкций.
  3. Третья категория сушки позволяет получать пиломатериал среднего качества, влажность которого может достигать и 15%. Из такой древесины в дальнейшем производят тару, погонаж и недорогой стройматериал.

Прогрев древесины

Первичный прогрев требуется для предотвращения процессов напряжения внутренней структуры пиломатериала в ходе основной сушки. Производится интенсивное, но кратковременное тепловое воздействие, в процессе которого влага не испаряется. Параллельно с тепловой обработкой в камеру направляется насыщенный пар. Эту функцию выполняет группа вентиляторов с калориферами. Процесс испарения влаги по всей толщине материала начнется только после прекращения теплового воздействия.

Опять же, чтобы камерная сушка древесины не повредила ее структуру, уже на первой стадии прогрева регулируется баланс между температурным режимом и скоростью падения влажности. При нарушении этого баланса возникает риск появления трещин. Продолжительность данной процедуры определяется внешними условиями и характеристиками древесины – в среднем от 1 до 2 ч.

Основной этап

После начального прогрева следует непосредственно сушка. Но переход должен быть постепенным, что отражается в медленном открывании воздухообменных заслонок, выводящих влагу. На этом же промежутке устанавливаются оптимальные параметры тепловых потоков. Температурный режим, в свою очередь, регулируется уровнем открытия жалюзи камеры. Если же требуется повысить насыщенность агента, приточные патрубки вовсе закрываются.

Читайте также  Экструдированный пенополистирол сравнение с другими материалами

Также степень насыщенности теплового воздействия может корректироваться путем запуска парогенератора. Однако при открытой вытяжке подключать системы нагнетания пара нельзя. В процессе выполнения операции камерная сушка древесины контролируется по характеристикам температуры и ее погрешности. На производствах обычно сведения об этих величинах каждый час заносятся в журнал.

Влаготепловая обработка

Это тоже своего рода промежуточный этап, для которого создаются специальные условия среды: она должна обеспечивать высокую интенсивность влаговыведения и стабильный температурный режим. Создается такая среда посредством того же нагнетания пара при включенных калориферах. В регуляции могут задействоваться вентиляторы и вытяжные каналы. Оптимальная температура для этого режима обработки должна на 6-7°С превышать показатели среды на основной стадии сушки, но в то же время быть ниже +100°С.

Важно подчеркнуть, что влаготепловая обработка применяется не ко всем древесным породам. Например, технологии изготовления сухого бруса предусматривают использование этой операции для пиломатериалов из кедра, сосны, липы, толщина которых превышает 60 мм. Толстые заготовки могут подвергаться влаготепловой обработке несколько раз для полного охвата внутренней структуры.

Завершение процесса

После сушки производится кондиционирующая обработка, целью которой является выравнивание показателей влажности и структуры материала. Посредством увлажнительных устройств и калориферов формируется специальная среда, в которой пересушенные участки пиломатериала увлажняются, а недостаточно просушенные – подсыхают. По времени такая обработка длится несколько часов – конкретная продолжительность зависит от объема закладки и параметров материала.

Показатели влажности древесины после камерной сушки с кондиционирующей обработкой также варьируются от 6 до 15 % в зависимости от примененного режима. Далее после предварительного охлаждения производится выгрузка штабелей из камеры. При необходимости может задействоваться и дополнительная операция принудительного охлаждения с проветриванием.

Плюсы технологии

Камеры с температурной и влажностной обработкой позволяют обеспечивать процессы сушки с полным сохранением экологичности материала. В большинстве случаев подобные методы обработки не требуют задействования активных химических средств, повышающих эффективность процесса. Отмечается и высокое качество результата. Если оператор не допускал ошибок при организации процесса, то полученный брус обретет высокие прочностные и защитные качества.

Многие указывают и на высокую производительность камерной сушки древесины. Плюсы и минусы, впрочем, в этой характеристике сходятся. С одной стороны, пакетированная обработка действительно позволяет за короткие временные интервалы обслуживать большие объемы древесины. А с другой – невозможность обработки малых пакетов с урезанной загрузкой ограничивает сферы применения такого оборудования.

Минусы технологии

Основная критика данной технологии сушки сводится к риску образования многочисленных дефектов пиломатериала в процессе выполнения операции. Одним из самых распространенных из них является коробление. Нарушение технологии может спровоцировать как продольные, так и поперечные деформации.

Обычно такие процессы становятся следствием недостаточного вывода влаги перед основным этапом просушивания. Часто материал получает дефекты в виде растрескивания в торцах. Подобные изъяны возникают, если сушилка для пиломатериалов работала в формированном режиме на этапе первоначального прогрева. Технология требует, чтобы этот процесс даже при минимальных температурных показателях выполнялся в условиях смягчения структуры пиломатериала.

Заключение

Упрощение принципов управления и технического обслуживания обрабатывающих агрегатов способствовало формированию целых сегментов оборудования, предназначенного для бытового применения. Насколько оправдана организация собственной линии для сушки пиломатериала? Это будет зависеть от объемов обработки.

И также важно учитывать стоимость камерной сушки древесины. Цена 1 м 3 в среднем составляет 2-3 тыс. руб. Конечно, если строить собственный дом из бруса, то выгода будет очевидна. Но и само оборудование стоит недешево, не говоря о нюансах эксплуатации и рисках получения тех же дефектов без профессиональной поддержки.

Какая технология сушки древесины лучшая: процесс и виды — в сушильных камерах и своими руками-Обзор +Видео

Сушка древесины и пиломатериалов – важнейшая операция по улучшению и облагораживанию древесины.

В течение этой процедуры материал меняет свои физико-механические, технические и эксплуатационные качества. Также меняется соотношение содержащихся в материале экстрактивных веществ. Процесс направлен на улучшение всех имеющихся свойств.

Процесс сушки протекает в несколько этапов. Вначале испаряется влага с поверхности древесины, затем наступает очередь находящихся в глубине древесины слоев. Более тонкие части высыхают быстрее, влага начинает движение от утолщенных мест к более тонким, уже подсохшим.

Если процесс происходит технологически неправильно, тонкие древесные слои начинают как бы сжиматься.

Итог этого – древесина растрескивается и коробится. Чтобы этого не происходило, древесные заготовки обрабатывают смесью мела и олифы, которые наносят на срезы заготовок, с их торца.

Поэтому древесину лучше заготавливать в форме брусьев, досок и прочих геометрических фигур.

Ни одна из необходимых для обработки операций не вызывает столь значительные изменения свойств древесины, как ее сушка. Различные режимы этого процесса обусловлены породными и иными особенностями пиломатериалов: районом произрастания, плотностью дерева, местом вырезки и т. д. Подобранный сразу режим нередко нуждается в коррекции в процессе сушки.

Промышленная сушка

Выбор подходящего режима зависит от породы дерева и толщина исходного материала. Чтобы доски при проведении процедуры не коробились и не трескались, их предварительно пропаривают в камерах с влажным паром.

Сначала материал хорошо прогревают один-два часа при t 50°. Затем ее повышают до 60°, и повторяют процедуру пропарки. Ее можно повторять до трех раз при необходимости.

Для мягких пород используют температуру t° от 40 до 75 градусов, для твердых сортов от 35 до 55. В любом случае, этот показатель не должен быть выше 80°С. Если температура поднимается выше, происходят необратимые изменения в поверхностных слоях материала. Дерево как бы закаливается, что существенно затрудняет его дальнейшую обработку инструментами.

Между влажностью воздуха и содержанием влаги в материале имеется строгая зависимость. Ее можно определить с помощью особого прибора – психрометра, служащего для определения влажности и температуры воздуха в сушильных камерах. Последние носят название сушила. Существуют различные методы сушки древесины.

Заводской способ предполагает использование специальных камер для сушки. Это паровоздушные сушила периодического действия, имеющие реверсную циркуляцию. Полученный материал, выгруженный оттуда, двое-трое суток выдерживается в производственном цехе. В это время происходит нормализация материала, то есть его освобождение от поверхностных и внутренних напряжений, обретенных в процессе сушки.

Существуют также газовые камеры для сушки древесного материала. В таких устройствах периодического действия, чтобы избавиться от ненужной влаги, используют особый бездымный газ.

Его получают при сжигании в топках сырых отходов дерева. С помощью высоконапорного осевого вентилятора, через специальные газоходы, он подается на штабеля пиломатериалов. Конструкция системы предполагает наличие парового увлажнителя.

В деревообрабатывающей промышленности используют газовые аппараты, действующие на природном газе. Они оснащены топкой, температура в которой при горении достигает 1300°С. Но прежде чем попасть в сушилку, смесь циркулирует и охлаждается, приобретая ко времени попадания в камеру температуру 100 градусов. Рабочая смесь бездымна. Если работа такой камеры хорошо отлажена, то высушенные в ней пиломатериалы остаются светлыми. Каждая из них может вместить четыре больших штабеля досок. Также они применяются для обычной, рядовой сушки хвойных пород дерева.

Для скоростной сушки строительного материала используются электрические сушилки, в которых применяются высокочастотные токи. Такая процедура длится недолго – время сушки составляет лишь несколько часов, а качество ее высокое. Дерево высыхает равномерно: без изъянов, коробления и трещин. Количество брака при таком способе сушки оказывается значительно меньшим, чем при газовом и паровом методе – его показатель составляет менее пяти процентов.

Особенности нагревания диэлектриков и полупроводников (к ним принадлежит и дерево) в электрическом поле высокой частоты состоят в том, что температура всего обрабатываемого материала заметно повышается в небольшой отрезок времени. Влажную доску за три минуты можно нагреть до 100 градусов по всей ее толщине. Мощность поглощаемого материалом тока регулируется параметрами электрического поля (его изменением посредством регулировки).

Домашняя сушка древесины

Кроме промышленных способов сушки древесины существуют еще и домашние.

С помощью микроволновки

Преимущества такого метода состоят в том, что при его использовании в деревянном массиве не образуются крохотные трещины, способные превратить в брак до полутора сантиметров материала с каждого торца, а в отдельных случаях даже разломать заготовку на куски. Под воздействием СВЧ-нагрева в волокнах лигнина происходят изменения, благодаря которым высушенный таким способом предмет теряет свою чувствительность к резким изменениям влажности.

Для процедуры сушки подойдет не слишком мощная, бюджетная модель микроволновки без лишних опций. Главное, чтобы у нее имелся режим малой мощности. Обычно он соответствует отметке «defrost», или «разморозка». Камера должна иметь размеры, достаточные для того, чтобы разместить в ней поделки или заготовки из дерева. Нередко в ширину камера имеет большие размеры, чем в глубину.

СВЧ сушка древесины: техника

Отдельные заготовки удобнее сушить целиком, некоторые лучше распилить. Если уже известно, для они предназначены, то пилят по размеру будущих изделий, с припуском. Допускается сушить заранее обработанную заготовку, которая также должна иметь хотя бы маленький припуск. Следует помнить о том, что изделие в процессе сушки может деформироваться. Круглый предмет может сделаться более овальным.

Читайте также  Самые популярные строительные материалы

Тот, кто часто работает с деревом, постепенно приобретает опыт. Мастера могут предполагать, какой реакции ждать от какой породы дерева, как именно какой сорт деформируется, и делать соответствующий припуск. Если оставить обработанную сырую заготовку на столе, она может лопнуть.

Микроволновка: сушка в домашних условиях

Перед началом процедуры заготовка взвешивается, вес записывается. Завернутая в полиэтиленовый пакет со сделанными отверстиями вещь помещается в середину печи, выставляется минимальная мощность. Время обработки зависит от размеров предмета. Затем заготовка остужается прямо в пакете, и прогревается снова. Конденсат из пакета сливается, вещь взвешивается.

Весь цикл повторяется несколько раз, пока масса не станет постоянной, перестав уменьшаться.

Если в первой попытке вещь растрескается, необходимо или еще уменьшить мощность, или загерметизировать торцы заготовки. Капы перед помещением в пакет заворачивают в газеты. С прочими заготовками тоже можно так поступить: это уменьшит вероятность растрескивания дерева.

После остывания, перед очередным циклом, газеты меняются на новые. При наличии в массиве смоляных карманов, последние могут, закипев, разорвать его, и испачкать смолой печь. Здесь тоже поможет заворачивание в бумагу.

Естественная сушка древесины на воздухе

Это доступный и чрезвычайно простой способ. Доски штабелем располагаются под навесом, чтобы на них не попадали осадки и солнечные лучи. Для них должно быть подготовлено специальное ровное основание, для оборудования которого можно использовать рельсы, бревна, толстые трубы или бруски. На это основание поперек укладывается пиломатериал.

Между землей и нижним слоем досок должно быть расстояние от 0,3 м. Землю под штабелем лучше накрыть листами рубероида, соломой или сеном. Сохнет лес довольно долго: этот процесс может занять до нескольких лет. В теплое время процесс идет более активно.

Торцы леса покрывают специальной смесью, содержащей в составе известь. С боков штабель укрывается от струй косого дождя и от сильного ветра. Предпринимаются специальные меры, предупреждающие быстрое высыхание и растрескивание материала. Поперек досок, между слоями сохнувшего леса, на расстоянии метра друг от друга, укладываются прокладки: крайние из них располагаются вровень с торцами досок в штабеле.

При таком способе сушки древесины своими руками на концах досок образуются обязательные трещины. По этой причине длина заготовок должна быть несколько больше планируемых изделий. Ведь после окончания сушки, треснувшие концы досок придется спилить. При такой сушке, осуществляемой в сухих и теплых условиях, оставшаяся в древесине влажность составляет около 20 процентов.

Материал, планируемый использовать для внутренних работ, следует переместить в отапливаемое помещение для окончательной сушки.

Технология сушки древесины

Чтобы получить действительно качественный пиломатериал для осуществления какого-либо строительства, важно соблюдать технологию и придерживать основных правил. Дело в том, что эти правила составлялись на основании опытных испытаний, которые давали реальные результаты, вписывающиеся в основные требования.

Технологические этапы сушки дерева

Обычно, сушка древесины имеет схожую технологию при использовании многих видов оборудования и она включает следующие этапы или фазы:

  • Фаза нагрева пиломатериалов – в этот момент древесина прогревается до температуры испарения жидкости и находится при таких условиях на протяжении некоторого времени. Испаряется основная часть влаги из наружных слоев, называемой заболонью. Именно здесь содержится наибольшее количество влаги, составляющее 40-50% от общей массы древесины.
  • Сушки – в результате нагрева на прошлой фазе влага интенсивно испаряется из верхних слоев, а в ядре она еще имеется и из-за большой разницы в структуре древесины начинают возникать внутренние напряжения, стремящиеся ее разорвать. Пропаривание делает эластичной верхний слой, тем самым компенсируя временное расширение.
  • Охлаждение – на этой фазе происходит нормализация состояния и доведения влажности до равновесной. После чего цикл повторяется вновь, начиная с прогрева. При этом температура может быть уменьшена или увеличена в зависимости от степени увлажненности при пропарке.

Данные этапы могут повторяться несколькими циклами в разном порядке. Как происходит нагрев, так же и может происходить принудительное увлажнение. Циклы прописываются в режиме сушки.

Виды и способы сушки

Сушильные камеры распределяются по видам и способам сушки:

  • Конвективный
  • СВЧ/ТВЧ
  • Атмосферный (естественный)
  • Вакуумный
  • и т.д.

В большинстве камер есть форсированные режимы, позволяющие ужесточить режим сушки лесоматериалов. Но стоит помнить, что при увеличении скорости в классических технологиях, как правило, ухудшается качество пиломатериала на выходе.

Выше описана при сушке древесины в сушильных камерах общая технология, при выставлении вакансии для приема персонала она является базовой и требует четкого понимания от персонала ответственности. Автоматизировать процесс сушки пиломатериалов очень сложно, потому что различная древесина имеет разные показатели влажности, что требует и соответствующих температурных режимов.

Современные вакуумные сушильные камеры оснащены автоматикой позволяющей получить качественный сухой пиломатериал в автоматическом режиме. Управление сушкой задается измерениями относительной влажности в древесине.

Для каждого вида пиломатериалов и задач выбирается собственная технология. Например для качественной сушки доски, сушки лиственницы, сосны, осины, липы, бука, дуба, других ценных пород, бруса, слэбов, топляка выбирается именно вакуумная технология. Т.к. классические технологии сушки в большинстве своем не справляются с задачей. Сушилки превосходно справляются с сушкой хвойных, твердолиственных пород. Снижают сроки сушки и уменьшают себестоимость продукции. В камере вакуумной технологии происходит нагрев штабеля высокими температурами в созданной вакуумной среде. Древесина складывается на нагревательные решетки. Время просушки хвойных пород до погонажной влажности составляет около 1 суток, до столярной от 2 суток.

Чтобы строение было долговечным, надежным и комфортным, важно качественно подготовить строительный пиломатериал. После спила в ней содержится большое количество влаги, в среднем составляющее около 60%. Выполнять строительство таким материалом не практично. Он в процессе службы подвергается линейным деформациям, что постепенно приведет к его порче, кручению или растрескиванию. Если вам предстоят столярные или плотницкие работы, конечное […]

Сушка древесины — сложный процесс, требующий особого контроля. Влага от наружных слоев к внутренним сильно изменяется в количественном соотношении, что приводит к неравномерности испарения воды из всех частей дерева. Если древесину сушить под одной и той же температурой, есть вероятность ее внешнего и внутреннего растрескивания, что происходит из-за движения воды и температуры внутри структуры материала […]

Камерная сушка является одним из самых распространенных видов обработки пиломатериалов, предназначенных для осуществления строительства различных объектов как бытового, так и промышленного назначения. Зачастую технология обработки древесины заключается в интенсивном обдуве ее мощным потоком горячего воздуха, который чередуется потоком пара и охлаждением. В процессе сушки древесина подвергается предварительному нагреву, увлажнению, охлаждению и последующей сушке. Циклы часто […]

В процессе сушки древесина существенно изменяется свои физические параметры. Она становится легче, меняет свою форму и немного искажаются геометрические размеры. Все это вместе называется усушкой и главной задачей при осуществлении обработки пиломатериалов в сушильных камерах является сохранение исходных размеров с минимальными отклонениями. Нюансы при осуществлении сушки Чтобы сохранить геометрию пиломатериалов и по возможности исключить […]

Известно много технологий качественной сушки древесины, но при этом каждая из них имеет свои недостатки и преимущества. Конечно, именно положительные показатели и делают их актуальными, но все же разница между ними имеется и довольно существенная. Разновидности оборудования для сушки дерева Вид сушильных камер зависит от размера пиломатериалов, его типа, характера качеств, которыми древесина должна […]

Одним из главных требований в разработке нового оборудования для осуществления заготовки качественных пиломатериалов является именно быстрая сушка древесины, но не все технологии это могут выполнить одинаково качественно. При резком нагреве и тем более перегреве дерева оно не только быстрее сохнет, но и сильнее подвержено различным нежелательным деформациям. Что может привести к порче внешнего вида, снижению […]

Качественным пиломатериал может называться только в том случае, если его равновесная влажность около 15%, наблюдается правильная геометрия на срезе и имеются несущественные отклонения от линейности. Если же все это ярко выражено, то это говорит о том, что процесс сушки был не соблюден. Поэтому существует целый ряд требований, предъявляемых к оборудованию и обслуживающему его персоналу, заключающихся […]

Требования к древесине на всех этапах её жизненного цикла (заготовка, обработка, использование, утилизация) регламентируются пакетом нормативных документов (в разговорной речи их объединяют в единый блок термином «ГОСТ древесина»). Среди них есть действующие в полном объёме (например, определяющие сорт древесины ГОСТ), применяемые частично, и полностью утратившие свою актуальность (но, до сих пор, не отменённые). Вместе с […]

Известно множество различных способов сушки пиломатериалов, и каждый из них имеет преимущества. Например, при атмосферной материальные затраты минимальны. Требуется только время и место для хранения древесины. Но этот способ можно назвать естественным процессом. Виды искусственной сушки Для увеличения качества обработки и снижения временных затрат была придумана искусственная сушка древесины. При этом способов реализации достаточно […]

Древесины является весьма популярным видом строительного материала, заслужившего всеобщее доверие за счет своих многочисленных положительных качеств. Она является достаточно прочной и долговечной, имеет привлекательный внешний вид, а многие породы и вовсе являются полезными и рекомендованы для использования в строительстве бань и саун. Но чтобы она действительно была таковой, ее необходимо качественно подготовить, одним из видов […]