Сушка для древесины – Сушка пиломатериалов – принцип работы, самостоятельное изготовление + Видео

Содержание

Сушка древесины: виды и технология

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

ТипПреимуществаНедостатки
ЕстественнаяПростой и доступный способ, не требует соблюдения температуры и влажности, минимальное количество трещинПроцесс длится несколько месяцев, требует много места для материалов, влажность не опускается менее 18%
КамернаяВысыхание длится неделю, влажность падает до 10-18%, выбор температуры и контроль процесса в зависимости от целей и вида материаловРазрушение структуры древесины, появление трещин и производственного брака, неравномерное просушивание
ИнфракраснаяБыстрая и равномерная, дерево не растрескивается и сохраняет целостность, высокое качество и рациональный расход электричества, легкость в использованииНе подходит для использования в закрытом помещении, так как в процессе пиломатериалы плесневеют
ВакуумнаяСамая быстрая, подходит для любых пиломатериалов, не приводит к растрескиванию Высокая стоимость оборудования и большое потребление электроэнергии
КонденсационнаяБыстрая и равномерная, высокое качество изделий, отсутствие трещин и производственного брака, доступность оборудования и эксплуатацииНе 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.

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.

blog.marisrub.ru

Бескамерная инфракрасная сушилка для сушки древесины от производителя

При пропарке влага испаряется из середины древесины. Каким образом этот процесс происходит при локальном нагреве древесины — я не представляю. Также я не понимаю, почему можно обойтись без вентиляторов.

Для чего пропаривают насыщенным паром при обработке древесины? Для того чтобы насытить дерево влагой и сушить равномерно с такой скоростью, с которой будет мигрировать влага из внутренних слоев к внешним.

При применении низкотемпературных инфракрасных излучателей влага и так «изгоняется» из внутренних слоев, что приводит интенсивному отбору (конденсации) воды в первой четверти процесса сушки и удалению влаги. Пропарка не нужна.

А в камерах она нужна, потому что теплоноситель — горячий воздух, и внутрь дерева он не проникает, сушит медленно, начиная с поверхности. Поэтому и нельзя торопиться, нужно ждать, когда из центра вода прокапилярит к поверхности.

И ультразвук, и твч, и индукция рвут древесину — понятно почему. Я думаю, что Ваш способ должен рвать не меньше, а даже больше. Вы ведь тоже пытаетесь греть как бы изнутри древесину?

У нас режим мягкий, это естественная сушка, поэтому рвать не будет. Имеется в виду именно разрыв пор, капилляров, не поверхностные разрывы и трещины, которые получаются из-за неравномерной сушки доски.

Есть ли опыт организации сушилки пиломатериала в подвале? Какие подводные камни могут быть? Под сушкой планируется ванна для сбора воды. Температура в подвале плюсовая.

«Подводные камни» зависят от объема и частоты сушек. Нужно ожидать, что не вся вода конденсируется – часть выходит паром, и если нет хорошего проветривания, то будут намокать стены подвала. При постоянной работе сушилки древесины может постепенно прогреться подвал, и высокая температура вне оболочки штабеля изменит точку росы, может уменьшиться конденсация. Проветривание требуется, если помещение маленькое. Из куба сосны может выйти до 300 литров воды, из дуба 500.

Как эксплуатировать сушилку дерева в зимний период? Как контролировать и регулировать влажность воздуха? Насколько велики напряжения в материале после сушки?

В камере собирается пар и доходит до такой концентрации, когда сушка прекращается и пар нужно убирать. Парадокс: камера нужна, чтобы удержать воздух, но она увеличивает влажность. Потому сушка древесины возможна, когда такой режим: «нагрев воздуха – вентиляция-откачка влажного воздуха-снова нагрев». А при воздействии напрямик на воду без камеры проще всё получается. Мы используем изоспан для равномерной влажности в штабеле и ускорения сушки древесины.

www.flexyheat.ru

Сушильная камера для пиломатериалов своими руками

Как известно, в производстве и строительстве не пользуются свежесрубленной древесиной, из-за присутствия в ней большого количества влаги. Такой пиломатериал называют мокрым. Для улучшения его механических и физических показателей используется сушильная камера для пиломатериалов. В результате увеличивается биологическая устойчивость, поднимается уровень прочности и иные качества древесины.

Необходимость сушки пиломатериалов

Раньше при изготовлении различных подделок с использованием древесины применяли лесоматериалы, которые рубались годами ранее, чтобы они могли равномерно просохнуть.

Необходимость сушки древесины

Очень важно избавиться от влажности древесины. Например, при изготовлении деревянной мебели из пиломатериалов, которые слишком влажные, через время приведет к тому, что она рассохнется. Ведь дерево может усыхать, его размеры уменьшаются и приводит к порче.

Изготовление дверной двери из очень пересушенного материала может привести к ее разбуханию, в результате чего она не будет закрываться. Если дверная филенка подобрана из заготовок, которые просушены по объему прерывисто, то может произойти разрыв либо же она покоробится. Ее деформация заметна в различных плоскостях и с различной скоростью. Вследствие чего внутри материала появляются линии напряженности, которые и вызывают трещины.

Помимо того что доска трескается, также возможно поперечное деформирование, она может выгнуться дугой, так и неравномерно поднять края.

В основном трещины в доске наблюдаются вдоль волокон, изначально с торца.

Потому все лесозаготовки советуют высушивать. Притом что сушка древесины защищает материал от поражения грибком, который разрушает дерево, предостерегает изменение формы и размера дерева, повышает древесине физические и механические качества.

Сушка пиломатериалов

Сушка занимает длительное время, эта процедура сложная и дорогостоящая. Согласно установленным технологиям материал разогревают перегретым паром или же горячим потоком воздуха.

Высушенный, он дольше сохраняется. А также во время использования пиломатериал не поддается деформации. Сушка проходит в паровых камерах, где повреждение материала внутри исключается.

Понятие о влажности пиломатериалов

Абсолютная влажность представляет собой процентное соотношение веса присутствующей жидкости к массе высушенного материала конкретного объема. Наличие относительной влажности характеризуется процентным отношением веса устраненной жидкости (путем 2 взвешиваний) к изначальной массе материала.

Уровень годности к применению рассчитывается, учитывая относительную влажность. Величина свидетельствует о готовности пиломатериалов к склеиванию, усыханию. При значении влажности более 30% дерево считается сырым, возникает угроза формирования грибкового поражения.

Влажность в древесине делят на две группы.

Свободная влага – присутствует в клеточных полостях и межклеточных промежутках. Наличие такой влаги вычисляется условиями, в которых произрастало дерево, и как хранились спиленные заготовки. При сушке свободная влажность уходит из доски очень быстро.

Связанная (структурная) – жидкость, которая находится в составе стенок, клеток. Каждая порода дерева имеет свою норму присутствия структурной влаги. Устранение жидкости медленное, поэтому в обычной среде сушка может длиться как месяцы, так и годы.

Древесину подразделяют на три категории:

  • Мокрая – относительное влагосодержание составляет больше 23%.
  • Полусухая – влагосодержание 18–23%.
  • Сухая – значение влагосодержания 6–18%.

Показатели влажности пиломатериалов для разных видов работ

В зависимости от предназначения деревянной заготовки, материал высушивают по-разному. Древесину сушат до 6–8% влажности, если она требует механической переработки и сбора изделий для совмещений с высокой точностью, воздействующих на уровень использования (лыжи, паркет, музыкальные инструменты).

Влажность свежесрубленной древесины

Транспортное наличие влаги содержит 18–22%. Такое присутствие воды в пиломатериале соответствует длительным транзитам в теплое время года. Древесина, которая высушена до такой влажности, используется чаще всего в постройке дома, изготовлении тары либо если нет надобности во взаимозаменяемости при монтаже.

Столярная влажность имеет подвиды. К погонажному материалу относят доску для террас, обшивку, половую доску, у которых влажность должна быть 15%. Продукция из пиломатериала, такие как двери, окна, лестницы, произведены из цельного либо клееного материала, выносят 8–15% влажности.

Мебельная влажность в зависимости от степени изделия и применения цельного либо клееного материала составляет 8%. Именно при этой влажности дерево проявляет оптимальные качества для отделки, склеивания, последующего использования. В основном содержание влажности снижается до 7–10% с совершением частичного обеззараживания древесины и учета размеренности влаги по всему материалу, сохранения механических качеств доски, неимения трещин, образующихся снаружи и внутри пиломатериала.

Особенности сушильных камер

Схема сушки древесины

Производства, которые выполняют обработку дерева, перерабатывают каждый год до 1 тыс. м. куб. пиломатериалов. Главную роль в этом процессе играет сушильная камера, которая обеспечивает материалу необходимое качество.

Сушильные оборудования применяются для быстрого просушивания дерева, что дает возможность заготавливать качественную продукцию и сразу отсылать ее на последующую переработку. Доски, которые высыхают самостоятельно, могут задерживать выработку на недели, а иногда и месяцы. Помимо этого, такой материал может иметь дефекты и недостатки, недопустимые в широком производстве.

Производства, которые изготавливают камеры для сушки древесины, своим клиентам оказывают полное обслуживание. Они проектируют современные камерные сушки и профессионально монтируют оборудование, запускают его, налаживают и предоставляют сервис.

При изготовлении сушильной камеры специалистами рассчитывается приемлемый объем и количество камер, предоставляя покупателям большой выбор оборудования под различные потребности. Камеры для сушки древесины выпускают объемом 30–300 куб. м и больше. Помимо этого, оборудование может отличаться по типу загрузки камер и метода согревания. Большей популярностью обладают камеры, которые обогреваются водой, паром, электроэнергией.

Преимущества конструкций

К преимуществам сушильных камер, что изготавливаются под заказ, относят:

  • конструирование и создание сушильных установок под необходимый объем и потребности покупателя;
  • производство оборудования для сушки из алюминия и нержавеющей стали;
  • удаленное управление сушки материала при помощи интернета.

В сушилке пиломатериалов присутствует современное вентиляционное оборудование, которое оснащено вентиляторами немецких и итальянских производителей. Монтаж, запуск и настройка устройства осуществляется на профессиональном уровне.

Вентиляция в сушильных камерах

Какие сушильные камеры для пиломатериалов лучше

В промышленности для обработки дерева пользуются различными способами сушки лесоматериала. Это атмосферная, камерная сушка, контактная, сушка в жидкостях, а также индукционная, ротационная, радиационная и сушка ПАП.

Требуемая энергия в конвективных оборудованиях для сушки в древесину переправляется при помощи кругооборота воздуха, а необходимая передача тепла материалу поступает благодаря конвенции.

Типы камер

Конвективные камеры бывают 2 типов – туннельные сушилки и камерные.

Туннельная сушилка для древесины

Туннельная сушилка представляет собой глубокую камеру, куда заталкиваются кипы штабелей от мокрого конца в сухой.

Такие камеры должны обязательно быть заполнены в одном конце, а в другом опустошены. Процесс проталкивания штабелей осуществляется по 1 штуке, промежуток между каждым 4–12 часов. Они используются большими лесопильнями, они совершают только транспортную сушку пиломатериалов.

Камерная установка наиболее часто используется в промышленности. Процесс проходит в газообразной среде. Это нагретый воздух или же перегретый пар при атмосферном давлении. Сушку в таком оборудовании проводят независимо от климатических и атмосферных условий. Весь процесс регулируется, что позволяет получить материал с различной конечной влажностью.

Камерная установка для пиломатериалов

Атмосферная сушка лиственных пород проходит на открытом складе либо же под навесом. При низкой температуре у воздуха малая способность к поглощению паров влаги, потому она проходит медленно, а зимой может прекратиться. Таким способом пользуются для подсушивания экспортируемых пиломатериалов на заводах с отгрузкой материала в сезон.

По способу циркуляции существуют камеры, которые имеют побудительную и естественную циркуляцию. Камера для сушки древесины с естественной циркуляцией устаревшая, малопроизводительная.

Режим высушивания в них практически не регулируется, а показатель равномерности просыхания пиломатериалов неудовлетворительный. Такие сушки не рекомендуют для современного строительства.

Изготовление сушильной камеры для пиломатериалов своими руками

Чтобы самостоятельно сделать сушильную камеру, сначала необходимо выбрать материал для каркаса. Чаще всего используются металлические стойки из уголка либо швеллера, а также нужны деревянные брусья, обработанные антисептиком. Стены покрывают металлическими листами, панелями влагостойкой фанеры, профилированным прокатом. Теплоизоляцию выполняют при помощи пенопласта, минеральной влагостойкой ваты.

Чертеж сушильной камеры

Перед строительством определяются с местом расположения сушилки, чтобы сделать бетонный фундамент. Основание необходимо, чтобы конструкция была устойчивой и равномерно распределялась нагрузка на грунт.

Сбор каркаса осуществляется сваркой либо болтовыми соединениями. Затем следует обшить стены изнутри, вставить двери и окна. Слой теплоизоляционного пола должен составлять не меньше 12–15 см. Потом нужно проверить камеру на герметичность, путем расположения мощного тепловентилятора с направлением горячего воздуха параллельно доскам.

Сушка досок необходима, чтобы получить качественное сырье. Ведь строительство дома с применением влажного пиломатериала приведет к перекосам и нарушению его целостности. Потому важно серьезно отнестись к устранению лишней влаги из древесины.

Видео: Сушка своими руками

promzn.ru

Камерная сушка пиломатериалов — особенности и использование

Сушка пиломатериалов является важным этапом подготовки пиломатериала к работе, вследствие которого из лесоматериалов путем испарения выделяется излишняя влажность. Зачем это делать? Сухие пиломатериалы отличаются высокой прочностью. Они гораздо меньше коробятся, легко склеиваются, не подвергаются гниению и растрескиванию. Полученные материалы без труда декорируются и характеризуются высокой надежностью. Получается, что процедура сушки дерева обязательна, если вы хотите получить материалы идеального качества.

Камерная сушка пиломатериалов

Такой вариант сушки представляет собой самый популярный метод сушки пиломатериалов. В качестве источника теплоты для сушки в камерах может использоваться пар, который поступает из парового котла, или же топочные газы, которые получаются от сжигания топлива в особых топках. Пар, который обогревает камеру, попадает в систему металлических труб, так называемые калориферы. По типу среды, которая высушивает сырье, сушильные камеры бывают паровоздушными и газовыми. При помощи нагревательного прибора увеличивается температура воздуха в камере. Для подачи тепла прямо к высушиваемым пиломатериалам применяется естественное или принудительное движение пара (газа), которое называется циркуляция.

Сегодня специалисты используют много различных режимов сушки. Режим подбираются в зависимости от сорта древесины. Они имеют разный уровень температурно-влажностных показателей среды, а также разное количество ступеней сушки.

Однако режимы разработаны и могут использоваться в «идеальной камере». А вот в реальных камерах нужно осуществлять доработку, привязку режимов, учитывая конкретные конструктивные особенности. К примеру, один и тот же режим в различных камерах становится причиной ускоренной сушки, которая приводит к браку, или повышенному расходу теплоносителей. Главная задача технолога заключается в подборе оптимального режима под конкретную камеру.

Во время выбора режима специалист должен рационально сочетать такие факторы:

  • необходимое качество высушиваемого материала, которое определяется нормами требований к качеству сушки
  • категории сушки, которые гарантируют необходимое качество сушки в условиях заданной длительности процесса
  • конструкция камеры для высушивания материала, по определенной категории качества, чтобы не превысить режимную длительность.

Кроме технологических особенностей применения того или иного режима нужно учесть и экономические факторы — рентабельность использования режимов различной интенсивности.

Как происходит сушка пиломатериала? Технология процесса позволяет получить четыре категории качества сушки лесоматериалов:

  • I категория. Полученный материал имеет самое высокое качество сушке пиломатериалов до уровня влажности 6-8% при температуре не выше 60-70°С. Температура 60°С применима лишь для толстых пиломатериалов. Такая категория качества сушки дерева обеспечивает возможность механической обработки и сборки составляющих частей для формирования высокоточных ответственных соединений, которые влияют на эксплуатационные параметры продукции. Из материала такой категории производят лыжи, его применяют в точном машиностроении и приборостроении, для создания силовых конструкций
  • II категория. Полученный материал имеет высокое качество и уровень влажности 6-10%. Процесс происходит при температуре не выше 75-85°С. Показатель допустимого снижения прочности пиломатериалов на скалывание и ударный изгиб не должен превышать 5%. Из таких пиломатериалов делают ответственные соединения, от которых зависит качество конечного продукта. Применяют в производстве столярно-строительных изделий, мебельном производстве
  • III категория. Отличается средним качеством сушки материала до уровня влажности 8-15%. Эта категория качества сушки обеспечивает механическую обработку и сборку составляющих частей для менее ответственных деталей, например, погонаж, товарное вагоностроение, тара
  • 0 категория. Сушка материала осуществляется до уровня транспортной влажности 16-22%. Эти материалы предназначены для экспорта и внутреннего потребления.

Главные показатели качества сушки:

  • соответствие среднего уровня влажности прошедших сушку пиломатериалов в штабеле необходимой конечной влажности
  • показатель отклонения влажности отдельных досок или заготовок от среднего уровня влажности пиломатериалов в штабеле
  • коэффициент перепада уровня влажности по толщине пиломатериалов
  • остаточное напряжение в прошедших сушку пиломатериалах.

Камерная сушка предполагает проведение таких действий:

  • подготовка сушильной камеры 
  • подготовка сырья 
  • сушка влажного дерева 
  • выгрузка и выдержка в остывочном помещении 
  • контроль уровня влажности материала.

Виды камер

На сегодняшний день существует много разных сушильных камер. По типу циркуляции воздуха камеры бывают:

  • с естественной циркуляцией. В таких камерах пар движется через штабель за счет разницы удельного веса более и менее нагретых частиц воздуха
  • с принудительной циркуляцией. В таких камерах установлены вентиляторы, которые помогают воздуху двигаться. 

Теплый воздух, подгоняемый вентилятором или циркулирующий естественным образом, отдает тепло влажному сырью и в тоже время вытягивает из высушиваемых материалов исходящую в виде пара влажность. Сушка пиломатериала в сушильных камерах – очень капризный процесс. Если воздух в камере очень сухой или относительная влажность занижена, то сушка будет происходить слишком быстро, вследствие чего образуются повреждения древесины, к примеру, трещины. При помощи разбрызгивающих устройств мастера устанавливают необходимую относительную влажность воздуха внутри камеры.

Воздух принимает лишь конкретный объем пара, все зависит от температуры. В процессе сушки температура не изменяется. Для того, чтобы процесс сушки проходил правильно нужен постоянный приток свежего воздуха, то есть сухого воздуха, который попадает в камеру через приточный клапан. Тем временем воздух, принявший достаточное количество водяного пара, то есть влажный воздух, через вытяжной клапан выводится за пределы камеры.

По типу режима работы бывают:

  • камеры периодического действия. Сырье загружается в том же месте, где происходит выгрузка высушенных материалов
  • камеры непрерывного действия. В таких камерах сырое сырье загружается с одного конца камеры (сырого), а сухие материалы — выгружается в другом конце (сухом). Уровень температуры и влажности сушильного агента в камере меняются от сырого конца к сухому, то есть температура растет, а уровень относительной влажности падает. 

Плюсы и минусы

К основным преимуществам камерной сушки можно отнести:

  • высушивание сырых лесоматериалов до уровня влажности более 6%
  • реализация постоянного контроля, а также возможность изменения процесса сушки. Для каждого вида древесины можно подобрать самый выгодный режим сушки
  • экономия времени на подготовку материалов к обработке и уменьшение производственных площадей
  • период сушки намного меньше, чем в случае атмосферной сушки. Полученные материалы занимают меньшую площадь
  • пиломатериалы становятся невосприимчивыми к гнили и синеве в процессе сушки.

Самый существенный недостаток – это высокие затраты на оснащение сушилок и значительные затраты тепла на нагрев воздуха.

Наиболее распространенные причины дефектов древесины при сушке.

Дефект/порокСлишком быстрая сушка, слишком низкая относительная влажностьСлишком медленная сушка, слишком высокая относительная влажностьНеправильное штабелированиеЭксплуатационные ошибкиФакторы связанные со свойствами древесины
Поверхностные трещины * * *(1) *(2)
Торцевые трещины *
Внутренние трещины * *(3) *(2)
Сколы и расщепы * *(4)
Излом * *(5)
Синие грибковые пятна * *
Плесень, мучнистая роса * *
Гниль * *
Кофейные или бурые грибковые пятна * * * *(2,5)
Пятна от прокладочных реек * *(6)
Следы высекания поверхности зубцами *(7)
Скручивание *(8)
Желобование * *(9) *(10;11)
Дуговой изгиб * *(8)
Плоскостный изгиб *(4)
Ромбовидность, овальность *(11)
Коробление после сушки *(12)
Неравномерная сушка * * *(13)
Избыточная влажность *(14)
Избыточная сухость *(14)
Поверхностное упрочнение *(14)
Незагустевшая смола *(15)
Смолы под годовыми кольцами *(2)
Потеря аромата *(16)
Ослабевшие сучки * *(17)
Растрескавшиеся сучки *
Растрескавшаяся сердцевина *(11)
Поднятые волокна *(18)
Разбитые и рваные волокна * *(19)
Строгальные задиры *(9)
Плохой запах *(2)
Торцевые расщепы после сушки *(11)

Примечание. Цифры в таблице:

  1. Слишком высокая начальная температура — снова увлажните высохшую поверхность древесины.
  2. Бактериальное заражение древесины.
  3. Слишком высокая температура при влажности древесины > 30% — увлажните сухую поверхность.
  4. Напряжение в древесине, сжатие древесины, молодая древесина.
  5. Реакция энзиматического окисления под влиянием температуры, атмосферной влажности и влагосодержания древесины.
  6. Влажные прокладочные рейки или слишком широкие прокладочные рейки.
  7. Слишком высокая температура.
  8. Распил под углом к волокнам.
  9. Слишком сухая и поверхностно упрочненная древесина.
  10. Пиломатериалы из тонкой древесины.
  11. Разница между радиальной и тангенциальной (боковой) усушкой.
  12. Изменение влагосодержания древесины после сушки, влагосодержание древесины отличается от РВС воздуха.
  13. Смесь разных древесных пород, тонкомерной и крупномерной древесины, комлевых и отрубных кряжей, разные скорости воздуха.
  14. Плохие образцы, неправильный замер влагосодержания, неисправное оборудование, ошибки в таблицах или методике замеров.
  15. Только мягкие древесные породы: применяйте температуру 52°С и более.
  16. Не допускайте превышение температуры 30°С.
  17. Сучок в древесине держался на смоле.
  18. Разность в плотности весенней и летней древесины и несоответствие настройкам оборудования.
  19. Влагосодержание еще слишком высокое или слишком низкое: настройка оборудования.

wood-prom.ru

Сушка древесины | Справочник | Лесоматериалы

Все способы профессиональной сушки древесины — конвективная, атмосферная, вакуумная, СВЧ, камерная.  Сушка древесины конденсационным способом и сушка древесины инфракрасным способом.

  

Выбор способа сушки древесины и сушильного оборудования определяется рядом факторов: породным и сортиментным составом высушиваемых пиломатериалов, стоимостью энергоносителя, необходимой производительностью, производственными условиями и инвестиционными возможностями потребителя. То есть, если раньше при стабильных ценах для технико-экономического обоснования проекта достаточно было двух-трёх обобщающих факторов, то сегодня нужен расчёт в каждом конкретном случае.

В настоящее время результаты изучения рынка сушильных камер показывают, что среди предлагаемых камер 90—95% — классического типа: конвективные с различными системами приточно-вытяжной вентиляции и видами теплоносителя. Их преимущества: малые капитальные затраты, простота процесса, удобства технического обслуживания.

Основными элементами таких сушилок являются: циркуляционное оборудование (вентиляторы), система нагрева (калориферы), система управления (регуляторы).

Вентиляторы должны обеспечивать необходимую скорость и равномерность распределения сушильного агента по материалу для различных пород с целью получения высшего качества и оптимальной продолжительности процесса сушки древесины. Для побуждения циркуляции сушильного агента используют осевые и, в отдельных случаях при большом сопротивлении, центробежные вентиляторы. К этому оборудованию должны предъявляться жёсткие требования по его надёжности при эксплуатации в среде с высокими температурой и влажностью.

Сушка древесины — длительный и энергоёмкий процесс. Тепловая энергия для сушилок вырабатывается в котельных. Тепловым носителем здесь является пар или горячая вода. Электроэнергию вследствие её дороговизны используют редко, хотя в последнее время этот вид энергоносителя становится всё популярнее.

За рубежом для выработки тепловой энергии в основном используют установки для сжигания древесных отходов (опилок, щепы, коры, стружки).

Параметры среды в сушильных камерах, как правило, измеряют психрометром. Управление и регулирование осуществляется автоматически.

Наряду с традиционными конвективными камерами определённое распространение получили вакуумные и конденсационные сушилки.

Вакуумные сушилки целесообразно использовать для сушки древесины твёрдых лиственных пород (дуб), крупных сечений (50 мм и более), когда скорость сушки является важным фактором. При покупке таких камер нельзя забывать о больших капитальных вложениях.

Конденсационные сушилки используют в тех случаях, когда электроэнергия как энергоноситель более дешёвая по сравнению с другими видами. КПД таких сушилок наиболее высок при температуре сушильного агента до 45°С. При этих параметрах себестоимость небольшая, зато срок сушки значительный.

В последнее время произошли значительные изменения в организации, технике и технологии сушки древесины. Если раньше основной объём сушки древесины приходился на крупные деревообрабатывающие и лесопильные предприятия, где сооружались большие сушильные цеха, то сейчас основная масса древесины перерабатывается на малых предприятиях, потребность которых может быть обеспечена одной-двумя камерами небольшой загрузочной ёмкости. Многие малые компании пытаются реконструировать устаревшие камеры или даже создают самодельные простейшие сушильные устройства, которые не могут обеспечить качественной сушки материала. Вместе с тем, рынок предъявляет всё более жёсткие требования к качеству изделий из древесины.

Низкое качество сушки древесины, обусловленное неудовлетворительным техническим состоянием сушилок и слабой технологической подготовкой обслуживающего персонала, приводит к скрытому браку — неравномерному распределению конечной влажности, который долгое время может оставаться незамеченным и сказаться тогда, когда изделие уже находится в эксплуатации.

Современные лесосушильные камеры как отечественного, так и зарубежного производства позволяют достичь высокого качества сушки древесины. Они оснащены системой автоматического управления процессом и являются сложным комплексом оборудования, требующим квалифицированного обслуживания.

 

Атмосферная сушка

 

Атмосферная сушка является наиболее доступным способом обезвоживания древесины. Известно, что атмосферно высушенная древесина может эксплуатироваться многие столетия, если её повторно не увлажнять.

Атмосферная сушка является наиболее дешёвым способом, и раньше она была основной на лесопильных предприятиях. Она не требует таких капитальных затрат, как камерная, но для неё нужны большие площади и большой запас материала.

Основным недостатком атмосферной сушки является то, что процесс неуправляем: в районах с повышенной влажностью воздуха повышается вероятность поражения пиломатериалов грибами, а на юге (от сильной жары) — растрескивания.

Разложение древесины грибами происходит при её влажности выше 22%, и это граничное значение (22%) считается «пределом биостойкости».

Правила атмосферной сушки и хранения пиломатериалов регламентированы государственными стандартами: для пиломатериалов хвойных пород — ГОСТ 3808.1-80; для пиломатериалов лиственных пород — ГОСТ 7319-80.

По правилам, атмосферная сушка проводится в штабелях, укладываемых на специальных фундаментах (высотой 550 мм при грунтовом покрытии или 200 мм при бетонном или асфальтном покрытии подштабельной территории, если высота снежного покрова обычно не превышает 250 мм). Фундамент выполнятся, как правило, из железобетонных опор площадью не менее 400х400 мм. Можно использовать деревянные опоры, предварительно пропитав их антисептическим составом. Расстояние между центрами опор должно быть 1,0-1,7 м по длине и 1,3—1,4 м по ширине штабеля.

Состояние сушильного агента (воздуха) нестабильно, на него оказывают влияние климатические условия, время года и суток. В результате взаимодействия воздуха и высыхающей древесины на складах создаётся своеобразный микроклимат: воздух имеет пониженную температуру, повышенную влажность и небольшую скорость циркуляции. Поэтому процесс атмосферной сушки длительный. Древесина высушивается до влажности 12—20% в зависимости от климата (температуры и влажности воздуха), породы и толщины материала.

Можно ускорить процесс путём применения более разреженной укладки, размещения штабелей в соответствии с господствующим направлением ветра, или принудительной циркуляцией воздуха с помощью вентиляторов. Ускорение сушки, с одной стороны, сильно снижает возможность появления химических и прокладочных окрасок, синевы и гнили, но с другой стороны, способствует снижению относительной влажности воздуха, что приводит к увеличению остаточных напряжений. Ускоренная атмосферная сушка позволяет довести материал до влажности 20—30% за время, составляющее от 1/2 до 1/4 продолжительности обычной атмосферной сушки.

Для снижения вероятности заражения древесины грибами и плесенью в начальный период её необходимо защищать антисептиками. Сам процесс осуществляется опрыскиванием, т. е. поверхностным нанесением или глубокой пропиткой, путём окунания досок и пакетов в автоклавах.

Схема штабеля для естественной сушки и хранения пиломатериалов:

А — Основание штабеля (подстопные места)
В — Штабель пиломатериалов с перекрестной укладкой
С — Инвентарная крыша (досчатые фермы, досчатые, скрытые рубероидом, щиты кровли)
D — Вентиляционная шахта
F — Штабель
а — Прижимные брусья (или бревна диаметром до 18 см)
b — Тяжи (проволока диаметром 3 — 4 мм)
c — Скрутки
d — Вынос кровли; одновременно — размеры (min) подготовленной площадки 

 

Вакуумная сушка

 

Технология вакуумной сушки под давлением была изобретена в 1964 году. Сегодня в мире работает более 600 сушилок данного типа.

Вакуумная пресс-сушилка состоит из стальной нержавеющей камеры, которая внутри полностью герметична. Верх камеры закрыт эластичным резиновым покрытием в металлической рамке.

Доски укладываются внутрь камеры слоями, чередуясь с алюминиевыми нагревательными пластинами. Водяная помпа обеспечивает циркуляцию горячей воды внутри этих пластин. Вода нагревается внешним бойлером. Жидкостная вакуумная помпа обеспечивает вакуум внутри камеры.

После того, как древесина загружена в сушильную камеру, оператор устанавливает на панели управления параметры сушки: уровень вакуума (давление), температуру нагревательных пластин.

Практически каждая порода древесины требует своего уровня вакуума, который не изменяется на протяжении всей сушки. Изменяется только температура нагревательных пластин (параметры температур даны в таблицах производителя). Для программирования сушки и управления параметрами можно использовать микропроцессор.

Рассмотрим процесс сушки, состоящий из трех этапов:

1. Прогрев при атмосферном давлении.

2. Сушка нагреванием в вакууме.

3. Кондиционирование и охлаждение.

Прогрев. После того, как древесина уложена в камеру, переложена нагревательными пластинами и накрыта резиновым покрытием, начинается этап прогрева. Горячая вода, циркулируя в пластинах, нагревает древесину без включения вакуумной помпы. Влага в древесине не закипает, поскольку температура ниже 100°С, и следовательно, не происходит повреждения поверхности древесины.

Сушка. Когда температура внутри древесины достигает уровня, необходимого для сушки, включается вакуумная помпа, которая выкачивает воздух из камеры. В этом случае не происходит повреждения поверхности древесины, поскольку влага внутри древесины, двигаясь к поверхности, увлажняет её. Резиновое покрытие под воздействием атмосферного давления прижимает к полу камеры штабель древесины. Благодаря этому воздействию, доски делаются абсолютно ровными. Под воздействием высокой температуры и высокого уровня вакуума вода с поверхности древесины испаряется. Затем влага, как сконденсированная на стенках камеры, так и в виде пара, откачивается вакуумной помпой. Когда влажность древесины достигает установленного конечного значения, сушка переходит в фазу кондиционирования.

Кондиционирование и охлаждение. Нагревание пластин отключается, но вакуум в камере сохраняется. В этом случае древесина остывает под давлением пресса (1 кг/см2). После того, как древесина остыла достаточно, сушилка выключается.

Например: бук толщиной 32 мм высыхает в этих камерах до влажности 8% за 29 ч, а сосна толщиной 25 мм всего за 17 ч. Таким образом, вакуумные пресс-камеры сушат в 8—10 раз быстрее обычных и особенно эффективны при сушке толстых заготовок из ценных пород дерева, которые при сушке обычным способом могут давать трещины. Они занимают немного места, не нуждаются в фундаменте и расходуют намного меньше тепла. Объём камер (0,3—10 м3) позволяет использовать их на предприятиях с небольшим суточным объёмом производства.

Это даёт производителям неоценимое конкурентное преимущество — гибкость. Представьте себе, что к вам обращается клиент, который хочет купить лестницу из ясеня. Ему нужен всего 1 м3 высушенного материала. В случае с традиционной сушилкой объёмом, допустим, 50 м3 выполнить этот заказ теоретически возможно, а на практике — маловероятно. Ведь нужно ещё найти клиентов на 49 м3 сухого ясеня, купить 100 м3 круглого леса, распилить его и сушить не менее 30 дней. С вакуумной пресс-сушилкой объемом 1, 3 или 5 м3 вы в состоянии выполнить этот заказ за 4—5 дней. Таким образом, можно успешно конкурировать с крупными деревообрабатывающими комбинатами, работая в современных условиях с индивидуальными потребностями клиентов.

Но всё же имеется ряд существенных недостатков: большая трудоёмкость погрузо-разгрузочных работ; значительная неравномерность распределения конечной влажности по толщине материала и, соответственно, большие внутренние напряжения, малая вместимость камер. В силу этих причин вакуумно-кондуктивные камеры не получили широкого применения в промышленности, но в последнее время становятся всё более популярными. Этот способ является наиболее перспективным среди способов, направленных на ускорение процесса сушки.

Чтобы избавится от вышеперечисленных недостатков, с 1975 г. используются вакуумные сушилки с нагревом горячим воздухом. Характеристикой этого агрегата является конвекционная нагревательная система с вентиляцией, перпендикулярной по отношению к штабелю: поток воздуха, нагретый на внутренней стенке, перемещается мобильным соплом; под воздействием вращения этого сопла древесина подвергается нагреву с периодической сменой вакуумных фаз. То есть материал сначала прогревают, а потом вакуумируют. В древесине, нагретой до температуры кипения воды, происходит выкипание свободной воды из полостей клеток. Образовавшийся пар удаляется из материала под действием избыточного давления. После прекращения парообразования, т.е. охлаждения древесины, её вновь нагревают, и цикл многократно повторяют до достижения требуемой конечной влажности. Продолжительность циклов и их параметры зависят от породы, толщины и влажности материала. Такой способ даёт сокращение продолжительности процесса в 4 — 5 раз по сравнению с классическим конвективным способом при высоком качестве сушки.

Промышленные сушилки этого типа нашли распространение в производстве, работающем на толстом и трудно сушимом пиломатериале (из твёрдолиственных пород). Простая полуавтоматическая система позволяла управлять процессом сушения. В дальнейшем объединение двух одинарных сушилок в единый «тандем» дало заметное сокращение энергозатрат. Самая последняя сушилка — «Голиаф» — наконец позволила достичь цели: размеры загрузки составили 2,5х2,5 (3) м, полезная длина 13, 6 м и даже более.

Новые дорогостоящие вакуумно-термические сушильные камеры выпускаются такими компаниями, как WDE (Италия), Brunner и Lauber (Германия), IWT (Германия-Канада), причём камеры последней — с возможностью получения цветовой гаммы просушенного пиломатериала.

А вот сушилки фирмы Lauber предлагаются в тех случаях, когда для сохранения окраски дерева процесс сушки должен проходить быстро: например, для строительных лесоматериалов или для лиственных пород древесины. Сушилки «Мальбок» (Lauber) работают по технологии горячего пара. Процесс протекает без воздуха, в камере находится только водяной пар. Так как точка кипения воды в вакууме значительно ниже, процесс намного ускоряется. Для реализации различных технологических вариантов (обычная сушка, сушка без потребления воды или сушка вымораживанием) сушилки изготавливаются по специальному заказу. Объём загрузки камер — 1—30, а для сушки воздухом — 60, 100 или даже 1000 м3 пиломатериалов.

При эксплуатации сушилок часто возникает проблема снижения высоких энергозатрат. Например, на 100 м3 елового материала с исходной влажностью 80% при традиционной сушке до конечной влажности 10% необходимо в среднем израсходовать 30000 кВт/ч за всё время процесса. Отработанный воздух обычно выходит через выходной клапан наружу. В сушилке типа «Тандем» происходит иначе: в ней есть приспособление, очищающее отработанный воздух от влаги, забранной у древесины. Тепловую энергию сухого отработанного воздуха можно использовать далее: для отопления помещения или, опять же, для сушилки.

Основой всех агрегатов является алюминиевая конструкция с толстыми внутренними стенками с изоляцией из минваты. Внешний кожух выполнен из алюминиевого гофрированного листа.

При вакуумно-диэлектрическом способе сушки нагрев материала до 45 — 50°С осуществляется за счёт энергии высокочастотного электромагнитного поля при постоянном вакууме. Древесина находится в среде почти чистого пара малого давления, благодаря чему процесс происходит при малом перепаде влажности по толщине сортиментов и незначительных внутренних напряжениях.

Продолжительность сушки в этом случае уменьшается в 10 — 12 раз. Однако стоимость при таком способе достаточно большая из-за дороговизны и сложности оборудования и больших энергозатрат. И из опыта эксплуатации вакуумно-диэлектрических камер следует, что пока не удалось достичь хорошего качества сушки: материал из-за неравномерности электромагнитного поля имел очень большой разброс конечной влажности.

Поскольку температура кипения воды в вакууме ниже, чем при атмосферном давлении, то, создавая вакуум глубиной 0,9 кг/см2, температуру сушильного агента снижают до 40— 45°С. Таким образом, можно вести интенсивный и, вместе с тем, низкотемпературный процесс сушки при полном сохранении природных свойств древесины. Если сушить при постоянном неглубоком вакууме (0,2 кг/ см2) и одновременном конвективном нагреве, то это даёт также хорошее качество. Продолжительность процесса при этом не уменьшается, а соответствует конвективной сушке. Себестоимость сушки в три раза меньше за счёт использования теплоты конденсации испаренной воды и применения низких температур сушильного агента.

В общем, основываясь на анализе вышеупомянутых результатов, можно утверждать: сушилка типа «Голиаф» — это агрегат большой производительности, удобный для обработки больших размеров; значительно сокращая время сушки, по сравнению с обычной сушилкой, «Голиаф» позволяет существенно сократить количество древесины на складе и быстро реагировать на запросы рынка; значительное снижение расходов понижает стоимость сушения; что касается периода амортизации, сушилка может работать гораздо более длительное время. Поскольку камера из нержавеющей стали очень долговечна, это может принести дополнительную прибыль до истечения срока амортизации и будет иметь высокую рыночную и остаточную стоимость после него.

 

Сушка в СВЧ

 

СВЧ-сушка аналогична диэлектрической сушке токами высокой частоты (ВЧ = 25 МГц). Проводится на более высоких частотах 460, 915— 2500 МГц. Поэтому энергия СВЧ-поля передаётся в древесину путём излучения свободных, не связанных линией передачи энергии (контуром) колебаний в пространство герметичной металлической камеры, где располагается штабель пиломатериалов. В этом случае взаимодействие электромагнитного поля с древесиной максимально и не зависит от характеристик древесины и нагрузочных способностей генераторов. Генераторы пространственно разнесены с высушиваемым материалом. Условия сушки близки к оптимальным.

Достоинства. Качество сушки близко к естественному, высокая скорость сушки, энергозатраты средние: 550 кВт/ч на 1 м3 сосны, 2000 кВт/ч на 1 м3 дуба. Не требует коммуникаций, мобильна, имеет малые размеры. Универсальна, способна высушивать любые диэлектрические материалы: лекарственные травы, ягоды, фрукты, овощи, керамику, удобрения и т.д.

Недостатки. Высокая стоимость магнетронных генераторов и малый ресурс их работы (около 600 ч). Большие энергетические затраты. Трудность контроля процесса (над температурой среды и древесины, в силу специфики микроволновой энергии). Частота случаев возгорания материала изнутри. Малый объём одновременно высушиваемых пиломатериалов: объём загрузки — до 7 м3 для хвойных пород и до 4,5 м3 для твёрдолиственных. Комбинированный СВЧ-способ ещё мало изучен, и режимы сушки не отработаны.

Характер процессов, происходящих при сушке пиломатериалов в СВЧ-печи (СВЧ электромагнитном поле) не отличается существенно от сушки другими методами. Отличие состоит лишь в способе нагрева пиломатериалов. Поэтому, как и при других способах, процесс подразделяется на четыре этапа.

Первый этап — разогрев с отпариванием. При СВЧ-сушке связан с нагревом заложенного объёма пиломатериалов и находящегося в них объёма воды до температуры 55— 60°С, при которой начинается сушка. Одновременно с этим при отключенной вентиляции вытяжки идёт увеличение влажности воздуха в сушильной камере до 100% и более. Это обеспечивает отпаривание древесины. Последнее необходимо для снятия имевшихся в древесине напряжений и улучшения влагопроводности поверхностных слоёв пиломатериалов. Для рекомендуемых объёмов закладки и располагаемой энергетики СВЧ-печи длительность первого этапа составляет 6— 8 ч. Характерными признаками конца первого этапа являются накопление в сушильной камере воды в виде капель на стенках и даже небольших луж.

Второй этап — собственно сушка с выпариванием основной влаги; является логическим продолжением первого этапа. Сущность этого этапа — удаление интенсивно выделяющейся влаги из пиломатериалов при их дальнейшем нагреве. Величина подъёма температуры при этом может составлять всего 5— 10°С, т. е. 60— 70°С в конечном итоге. Для удаления большого количества выделившейся влаги из камеры вентилятор работает в усиленном режиме. Далее, с выпариванием основного объёма влаги из слоистых структур древесины начинаются процессы выпаривания влаги из клеточных структур (обычно это наступает при влажности древесины 24— 30%). Интенсивность выхода влаги при этом существенно замедляется. Подаваемая к пиломатериалам энергия начинает всё больше тратиться на их нагрев, что приводит к возрастанию температуры до значения, заданного оператором. Усиленный режим работы вентилятора в этих условиях может привести к снижению влажности до низких уровней порядка 25— 30%, что затрудняет выход влаги с поверхности. Таким образом, нарастание температуры пиломатериалов до заданной величины может служить критерием для перехода к третьему этапу (для задания нового значения температуры и режима работы вентилятора вытяжки).

Третий этап — досушка пиломатериалов до нижнего (заданного) порога влажности. Он характеризуется сушкой в жёстких режимах, прежде всего температурных. Целью введения таких режимов является эффективное и быстрое удаление клеточной влаги. Для поддержания хорошей влагопроводности поверхностных слоёв древесины уровень влажности в сушильной камере должен быть вновь высокий, порядка 70%. С этой целью вентилятор вытяжки переводится в нормальный режим работы, а температура сушки поднимается на 5— 10°С.

Необходимо осознавать, что длительная сушка пиломатериалов в жёстких режимах, особенно трудносохнущих пород (дуб, ясень), может привести к потемнению древесины и к внутренним трещинам в ней. Критерием окончания третьего этапа является достижение требуемого уровня влажности.

Четвёртый этап — охлаждение пиломатериалов до температуры внешней среды. Это производится вне СВЧ-сушки, и тем самым повышается производительность:

до 210 м3/мес. — хвойные породы;
180 м3/мес. — берёза, лиственница;
до 100 м3/мес. — дуб, бук, ясень.

Общая средняя продолжительность нахождения пиломатериалов в СВЧ — 20— 24 ч при WM4 = 48-55%, WKOS = 6— 8%. Для твёрдолиственных пород — дуб, бук, ясень — показатели иные.

Охлаждение проводится естественным путем без выгрузки пиломатериалов из камеры. СВЧ-печь отключается, створки дверей приоткрываются, пиломатериалы остывают за счет конвекции. Разность температур пиломатериалов и внешней среды при выгрузке не должна быть более 20°С. Обычно длительность остывания пиломатериалов составляет 5— 6 ч.

Следует отметить, что выделение описанных выше этапов условно и их длительность и соотношение определяются многими факторами: видом и сортиментом древесины, начальной влажностью, начальной температурой пиломатериалов, объёмом закладки. Очевидно, что при начальной влажности этапа 30— 40% сушка по условиям второго этапа может и не проводиться, а длительность первого этапа будет меньше. Все эти особенности необходимо учитывать и сверять с реальными параметрами процесса сушки по указанным критериям.

Сушка сосновых пиломатериалов. Сосна в силу своего строения (слоистая структура с длинными продольными волокнами и капиллярами) и химического состава (наличие в древесине скипидара) имеет хорошую влаго- и газопроводность. По этим причинам сосна может выдерживать высокие температуры до 100-120°С без внешних и внутренних физических повреждений. Согласно экспериментальным данным, значение температуры сушки сосновых пиломатериалов всех сортиментов составляет 100°С. Из-за малой плотности древесины и большой её влагоотдачи, длительности первого и второго этапов в сушке увеличиваются. Длительность первого этапа составляет 7— 8 ч, второго — до 80% всего времени сушки. Переход от второго этапа к третьему (переключение режима вентиляции вытяжки) производится при достижении температуры пиломатериалов 90°С.

Сушка буковых материалов. Бук относится к трудносохнущим видам пород древесины. При естественной сушке на воздухе бук быстро, в течение 1—2 суток, портится (синеет, поражается грибком), а также приобретает сильные напряжения (пиломатериалы закручивает в разных направлениях, появляются многочисленные трещины, наибольшие — по сердцевинной трубке). Исходя из вышеизложенного, качество СВЧ-сушки буковых пиломатериалов в сильной степени зависит от их начального качества и состояния.

Для исключения указанных недостатков распиловку бука необходимо проводить непосредственно перед сушкой, а сам бук держать в водяных ваннах.

Несмотря на высокую плотность древесины по сравнению с другими породами, бук хорошо сохнет в СВЧ-печи из-за наличия длинных продольных волокон и капилляров. Буковые пиломатериалы при СВЧ-сушке сушатся в мягких режимах с температурой не более 90°С. Посиневшие участки древесины на начальном этапе заражения грибком при СВЧ-сушке восстанавливают свой первоначальный цвет. При этом грибковые колонии погибают, а древесина стерилизуется. Переход от второго этапа сушки к третьему производится при достижении пиломатериалами температуры 80°С.

Сушка ясеневых и дубовых пиломатериалов. Дуб, ясень в силу своего строения (наличия множественных коротких переплетённых волокон по типу войлока) являются наиболее трудносохнущими породами древесины и обладают низкой влаго- и газопроводностью. При СВЧ-сушке требуют применения мягких режимов: 70— 75°С при сушке пиломатериалов с влажностью 80— 30% и 80— 85°С при сушке пиломатериалов с влажностью 30% и менее. В силу малой влагоотдачи и высокой плотности древесины динамика нагрева данных пиломатериалов в СВЧ-печах быстрее, чем у других пород. Влажность воздуха в сушильной камере необходимо держать на уровне 60— 80%. На третьем этапе досушка пиломатериалов с 30 до 8— 6% конечной влажности, особенно для сортиментов 40— 60 мм, проходит очень медленно. Причиной этому является обсыхание поверхностного слоя пиломатериалов на глубину 10— 15 мм (длину волокон) и блокирование влаги внутри. Для ускорения сушки в этих случаях применяют принудительное отпаривание (влагообработку) и подъём температуры сушки до 85— 90°С при влажности от 16% и ниже. Принудительное отпаривание проводят путём увлажнения (орошения) поверхности разогретых пиломатериалов водой из разбрызгивателя из расчёта 7— 10 л воды на 1 м3 пиломатериалов и зачехлением штабеля полиэтиленовой пленкой; сушка в таком состоянии длится 30-40 мин. Затем полиэтиленовый чехол удаляется, и сушка продолжается в обычном порядке.

Сушка пиломатериалов из ольхи. По своему строению и физическим свойствам ольха близка к сосне. Технологии сушки данных пород подобны. Различие состоит в использовании более мягкого температурного режима: температура сушки составляет 90°С.

Особенности сушки материалов с сердцевиной. Высушивание таких пиломатериалов без трещин и напряжений по сердцевине на торцах практически невозможно. Для уменьшения торцевых трещин целесообразно покрывать последние защитным слоем, ухудшающим влагопроводность в продольном направлении. С этой целью могут использоваться меловые или известковые водные растворы.

 

Камерная сушка

 

Процесс сушки происходит в конвективных камерах. Эти камеры классифицируются по следующим признакам: принципу действия, устройству ограждения, виду теплоносителя, циркуляции агента сушки.

По принципу действия различают камеры периодического действия и непрерывного. Камеры периодического действия представляют собой помещения, в которые загружается определённый объём материала, высушивается, а затем выгружается. Режимы сушки здесь изменяются с течением времени в зависимости от влажности древесины. На период загрузки и выгрузки камеры процесс сушки прекращается. Камеры непрерывного действия представляют собой помещения, туннели, в которых постоянно находится древесина, перемещаемая на вагонетках. Материал высушивается по мере прохождения им туннеля, от сырого конца к сухому. Режимы сушки изменяются по мере продвижения материала по длине камер.

Камеры непрерывного действия применяются обычно на крупных предприятиях при массовой сушке товарных пиломатериалов до транспортной влажности, а также для сушки хвойных пиломатериалов, берёзы и осины, идущих на столярно-строительные изделия, тару, сельхоз- и вагоностроение.

По устройству ограждения камеры подразделяются на стационарные и сборные. Стационарные камеры строятся на месте их эксплуатации из строительных материалов, а сборные, как правило, металлические, изготавливаются заводским способом и собираются на месте их эксплуатации.

По теплоносителю камеры различаются на паровые, электрические, водяные, газовые. В первых трёх агентом служит влажный воздух или перегретый пар, а в последнем — смесь воздуха и топочных газов.

По циркуляции воздуха различают камеры с естественной и принудительной циркуляцией. Газовые и электрические бескалориферные камеры (аэродинамические) имеют только принудительную циркуляцию.

Естественная циркуляция создаётся за счёт разности плотности нагретого и охлаждённого воздуха: горячий, более лёгкий воздух стремится вверх, а охлаждённый, тяжёлый — вниз. Поскольку воздух в силу этого циркулирует вертикально по штабелю, пиломатериалы укладываются со шпациями. Камеры с естественной циркуляцией давно устарели, хотя продолжают эксплуатироваться на ряде предприятий. Продолжать эксплуатировать такие камеры нерационально, так как они малопроизводительны, качество сушки в них низкое из-за большой неравномерности распределения конечной влажности по штабелю.

Принудительная циркуляция воздуха или газа достигается при помощи вентиляторов. Побуждение циркуляции может быть прямое — когда перемещение воздуха осуществляется непосредственно вентилятором, или косвенное (эжекционное) — когда побудителем циркуляции служит энергия струй сушильного агента, вытекающих с большими скоростями из сопл эжекторов. Эжекционные камеры были распространены в 50— 60-х гг., теперь же эта конструкция устарела. Но несмотря на большие энергозатраты на циркуляцию, большую неравномерность сушки, эти камеры продолжают эксплуатироваться.

По кратности циркуляции сушильного агента камеры могут быть с однократной и многократной циркуляцией. При однократной циркуляции сушильный агент после прохождения через штабель полностью выбрасывается в атмосферу; при многократной — воздух постоянно циркулирует по штабелю в течение всего процесса сушки и только часть его выбрасывается. В современных лесосушильных камерах используется только многократная циркуляция воздуха.

Современные лесосушильные камеры имеют прямое побуждение воздуха, создаваемое осевыми или центробежными вентиляторами.

В зависимости от направления движения сушильного агента различают камеры с вертикальным или горизонтальным кольцом циркуляции. Вентиляторные установки в камерах с вертикальным кольцом циркуляции расположены в верхней части над штабелями, а с горизонтальным — за штабелем.

 

Конденсационный способ

 

По принципу действия конденсационный способ относится к замкнутому циклу, т.е. сушильный агент совершает циркуляцию по камере без выброса в атмосферу и, соответственно, без подпитки свежим воздухом. Воздух, насыщенный влагой, отобранной из древесины, омывает холодную поверхность и охлаждается до температуры ниже точки росы. Часть влаги, содержащейся в воздухе, конденсируется, а теплота, выделенная при этом, используется для подогрева сушильного агента. В качестве охладителя используется фреон.

Теоретически конденсационный сушильный цикл с холодильником, играющим роль теплового насоса, характеризуется нулевым расходом тепла на испарение влаги. Затраты электроэнергии здесь идут на прогрев материала и теплопотери, а также на привод компрессора и вентиляторов. Для компенсации теплопотерь агрегат снабжается дополнительным калорифером с внешним электропитанием.

По данным зарубежных компаний Hildebrand, Brunner, Vanicek, энергопотребление конденсационных сушилок составляет 0,25— 0,5 кВт/ч на 1 л испаренной воды в зависимости от влажности материала, увеличиваясь при её снижении. Это примерно в два раза меньше расхода энергии в обычных сборно-металлических камерах периодического действия.

Из-за свойств фреона, который используется в качестве хладагента, в конденсационных камерах применяются низкотемпературные режимы сушки с температурой не выше 45°С. При повышении температуры сушильного агента более 45°С КПД таких сушилок понижается. Поэтому производительность их малая, так как продолжительность процесса в 2— 3 раза больше, чем в камерных сушилках. Эти сушилки следует использовать в тех случаях, когда электроэнергия является наиболее дешёвой по сравнению со всеми другими теплоносителями.

Учитывая, что этот способ даёт сокращение энергозатрат, перспективной является разработка новых конденсационных сушильных камер с холодильными установками на хладагенте, позволяющем применять нормальные режимы сушки.

Отечественных конденсационных сушилок пока нет. Из импортных можно рекомендовать сушилки следующих компаний: Vanicek, Hildebrand-Brunner, Nardi

 

Современный способ сушки древесины инфракрасной сушилкой видео

 

les.novosibdom.ru

Сушка древесины для изготовления мебели: особенности, рекомендации

При производстве мебели, как и при выполнении строительно-отделочных работ с применением древесины, используется высушенный материал. Ввиду своей высокой влажности, свежесрубленная древесина не подходит для столярных работ.

Уменьшение содержания влаги до 8% за 7 дней с сушилкой для древесины ФлексиХИТ

Изделия из сырого дерева с течением времени теряют первоначальный вид, они коробятся и растрескиваются в результате усушки. Сырое дерево плохо поддается покрытию лакокрасочными материалами, быстро поражается насекомыми-вредителями и грибками. Поэтому перед тем как пускать материал в мебельное производство нужно снизить показатель влажности.

Влажностью называют отношение веса влаги, содержащейся в древесине, к массе полностью высушенного материала. Этот показатель выражается в процентах. Свежесрубленная древесина имеет влажность 60…90%, значение показателя зависит от месяца произведения рубки и изменяется в течение года у разных пород деревьев по-разному.

Для строительных работ достаточно просушить материал до уровня влажности 10…15%, а в мебельное производство должен идти материал, имеющий комнатную влажность — 8…10%.

Виды древесины для изготовления мебели


При выборе материала для тех или иных работ, мастера оценивают такие показатели, как твердость, стабильность, степень окисления (изменения цвета под воздействием УФ-лучей), стойкость к нагрузкам, выразительность текстуры.

Для каждой породы дерева, а нередко и для различных частей одного дерева, свойства могут быть разными. Все зависит от условий, в которых ему пришлось расти.

В России для производства мебельных модулей чаще всего используют дуб, бук, липу и клен. Древесина дуба высоко ценится из-за своей прочности и красивой текстуры. Мебель, изготовленная из нее, служит очень долго. Но этот материал сложен в обработке ввиду своей хрупкости. Для изготовления мебели лучше всего брать дуб, которому не менее 150 лет.

Бук имеет красивый цвет: светло-бурый с желтоватым или красноватым отливом, на нем ярко выражены годичные слои. Древесина бука твердая, прочная и тяжелая. Легко имитируется под красное дерево. Пропаренный материал очень гибок, поэтому идеален для изготовления гнутой мебели. Однако бук плохо режется и имеет низкую устойчивость к гниению.

Липа идеальна в обработке, ее древесина мягкая, легкая и прямослойная, легко режется. Поэтому часто используется для резных работ. Мебель из липы красива, но не рассчитана на большие нагрузки. Наилучшим применением этого материала в мебельном производстве считается изготовление декоративных элементов отделки. При сушке липа не трескается и не коробится.

Клен достаточно прочен и тверд, но при этом хорошо режется в любом направлении с сохранением четкости рисунка. Клен может конкурировать с липой в вопросах изготовления резных декоров. Мебельные модули из клена прочнее и тяжелее, чем из липы. Достоинствами этого материала являются также устойчивость к разбуханию и короблению.

Особенности сушки древесины для изготовления мебели

Следующим этапом после выбора и заготовки древесины является ее сушка. Чаще всего древесина сушится в виде пиломатериалов. Бруски и доски легче укладывать в штабель, чем круглые бревна, а процесс сушки проходит наиболее оптимально. Все существующие на сегодняшний день методы сушки принято делить на 2 класса:

  • естественную сушку, которую можно провести в домашних условиях;
  • искусственную сушку с применением специальных сушильных установок в промышленных условиях.

Рекомендации по естественной сушке дерева в домашних условиях


Чтобы высушить пиломатериалы естественным путем, их нужно уложить в штабель. Штабель следует расположить на опорах (50 см от грунта), а доски в нем переложить прокладками для обеспечения свободного движения воздуха (вентиляции). Обычно расстояние между прокладками составляет около 1,5 м, они размещаются над опорами штабеля по вертикали.

Если штабель будет располагаться на улице, нужно побеспокоиться о защите древесины от атмосферных осадков и солнечных лучей. Можно накрыть пиломатериалы рубероидом или шифером, оптимальный вариант — соорудить навес.

Для сушки древесины можно использовать хорошо вентилируемое помещение, например, чердак или сарай.

Совет:

Перед укладкой досок в штабель обязательно удалите оставшуюся на них кору. Она является благоприятной средой для жизнедеятельности насекомых-вредителей, которые могут повредить не только кору, но и твердые слои древесины.

Скорость сушки зависит от условий ее проведения. На улице в зимнее время материал почти не сохнет, тогда как летом (если оно теплое и сухое) 50-миллиметровые доски высыхают в течение месяца, бревна — в течение трех месяцев.

Для изготовления предметов мебели древесину, высушенную на улице, рекомендуется досушить в доме. Сразу вносить в теплое помещение сырой материал нежелательно, предварительная уличная сушка позволит снять внутренние напряжения и избежать растрескивания.

Если стоит задача быстрее получить готовый материал, подсушенные на улице доски можно досушить рядом с батареей центрального отопления, предварительно замяв молотком, заклеив или закрасив торцы заготовок. Если время терпит, можно расположить заготовки на шкафу или антресолях. При небольшой толщине досок такая просушка займет около трех недель. Зато риск появления трещин максимально сократится.

Искусственная сушка древесины для изготовления мебели


В промышленных условиях сушка пиломатериалов производится в специальных сушильных установках при определенном влажностном и температурном режиме. Условия сушки выбираются в зависимости от влажности исходного материала и требуемых показателей для конечного продукта.

На производствах используют разные типы искусственной сушки:

  • камерную;
  • контактную;
  • вакуумную;
  • в жидкой среде;
  • в электрополе токов высокой частоты.

Выделяют следующие категории высушенной древесины:

  • 1-ю высококачественную — для нужд машино- и приборостроения, создания музыкальных инструментов, лыж, авиационных деталей, моделей;
  • 2-ю повышенного качества — для производства мебели;
  • 3-ю среднего качества — для изготовления дверей, окон, фрезерованных деталей;
  • 4-ю рядовую — для строительных нужд.

Выбирая готовый материал для производства мебели, убедитесь, что он имеет подходящую категорию. Использование хорошо высушенной древесины — залог красоты и долгого срока службы сделанной из нее мебели.

Купить Бескамерную инфракрасную сушилку для сушки древесины

Уменьшение содержания влаги до 8% за 7 дней с сушилкой для дерева ФлексиХИТ

blog.flexyheat.ru

Сушка древесины. Способы сушки древесины.

Сушка древесины — один из важнейших этапов подготовки древесины к работе, т.к. сухая древесина обладает высокой прочностью, меньше коробится, не подвержена загниванию, легко склеивается, лучше отделывается, более долговечна, готовые изделия не растрескиваются. Любая древесина очень чутко реагирует на изменение влажности окружающей среды. Это свойство является одним из недостатков пиломатериалов.

Для домовой резьбы дерево необходимо высушивать до той степени влажности, при которой в дальнейшем планируется эксплуатировать изделие. Если предполагается эксплуатация в помещении, то достаточная влажность древесины до 10%, а под открытым небом – не более 18%.

Способы сушки древесины

Естественный вид сушки древесины.

Хорошую и сухую древесину достать всегда проблема, поэтому приходится решать вопрос как высушить её поскорее. Если древесина представляет собой кряж (чурак) в коре, то целесообразно не снимать кору, а сделать на ней топором вырубки поперек ствола, чтобы дать доступ воздуха к древесине, но не резать кору, сохранив её как стягивающий слой, чтобы не допустить растрескивания. Также можно оставить кору лишь по краям чурака шириной около 10 см. Липа, тополь, осина, береза, ольха, при умеренной сушке высыхают без трещин даже полностью ошкуренные. В любом случае торцы заготовки необходимо закрасить масляной краской или промаслить растительным маслом. Также их можно заделать смолой с бумагой или промасленной бумагой, а лучше залепить пластилином.

Сушить древесину естественным путем нужно в сухом проветриваемом помещении. При сушке древесины на солнце внешняя поверхность быстро нагревается, а внутренняя остается сырой, в следствии чего образуются трещины, дерево быстро коробится.

Заготовки укладывают в штабеля рядами на подставки высотой не менее 60см., перекладывая их сухими рейками одна на другой, чтобы между ними имелись воздушные вертикальные просветы. Доски укладывают внутренними пластами вверх для уменьшения их коробления.

Считается, что сушка досок, поставленных на кромки, происходит быстрее, так как они лучше проветриваются, но и коробятся они гораздо больше, особенно материал повышенной влажности.

При сушке древесины на торцах всегда образуются трещины, поэтому заготовки должны быть немного большей длины, чем будущее изделие, т.к. после сушки придется отпилить треснувшие концы.

Заготовки больших размеров и повышенной влажности, просыхают в течении 2-3 лет, что является основным недостатком данного метода. Из достоинств же можно выделить отсутствие затрат и простота проведения сушки древесины.

Камерная сушка древесины.

Теплоносителями при этом способе являются газы, воздух, горячий водяной пар. Существуют воздушные, газовые и действующие на прогретом паре сушильные камеры.

Выпаривание или запаривание использовали на Руси еще с древних времен. Заготовки распиливают на части с учетом размеров 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 температуре 60-70 С. При этом происходит выпаривание древесины, из заготовки выходят естественные соки, дерево окрашивается, приобретая шоколадный цвет с ярко выраженным природным рисунком текстуры. Такая заготовка после окончания сушки легче обрабатывается, меньше растрескивается и коробится.

Сушка древесины парафинированием.

При парафинировании заготовки опускают в растопленный парафин и ставят в печь при температуре 40 С на несколько часов. Затем древесина еще несколько дней просыхает и приобретает те же свойства, что и после запаривания, т.е. не трескается, не коробится, поверхность становится тонированной с ярко выраженным узором текстуры.

Сушка древесины запариванием в льняном масле.

Этот способ сушки древесины известен на Руси с давних пор, но приемлем и сегодня. Посуда из древесины, пропаренной в льняном масле, очень водостойкая и не растрескивается даже при повседневном использовании. В емкость кладется заготовка, заливается льняным маслом и проваривается на медленном огне.

Многие резчики сушат заготовки параллельно с их обработкой, методом так называемой «постепенной досушки». Так как процесс предварительной обработки резного изделия, даже из мягких пород дерева весьма длительный, то заготовку, недостаточно просушенную, после окончания работы или на время перерыва, заворачивают в несколько слоев пористой бумаги. Затем помещают в полиэтиленовый пакет, плотно завязывают и оставляют в теплом месте. Сухая бумага постепенно впитывает избыток влаги из дерева, затем её меняют по мере увлажнения. Так постепенно заготовка сушится параллельно с обработкой.

carving-wood.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.