Камерная сушка древесины технология

Сушка пиломатериалов

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/порок	Слишком быстрая сушка, слишком низкая относительная влажность	Слишком медленная сушка, слишком высокая относительная влажность	Неправильное штабелирование	Эксплуатационные ошибки	Факторы 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.

Технологии сушки древесины

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

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

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

Виды сушки

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

Естественная

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

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

Искусственная камерная

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

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.

Сушка пиломатериалов

Заготовка и доведение древесины до нужного состояния — сложный процесс, именно поэтому, несмотря на доступность сырья, стоимость готовых строительных и отделочных материалов выше, чем цена камня или кирпича. Некоторые неопытные строители игнорируют определенные ступени обработки, например, процесс избавления от лишней влаги. Это является грубейшей ошибкой, ведь сушка пиломатериалов — важный этап, в процессе которого дерево меняет многие физические, эксплуатационные и технические характеристики.

Для чего необходима сушка древесины

После того, как ствол дерева срубили, древесина имеет достаточно высокий процент влажности. Однако в процессе эксплуатации этот уровень постепенно снижается. Если использовать в строительстве или изготовлении деталей подобное сырье, то избежать трещин и производственного брака не удастся. Ведь высушивание будет происходить бесконтрольно, под воздействием хаотичных явлений в виде высоких температур, скачков влажности воздуха и атмосферных осадков.

Поэтому весь процесс сушки древесины необходимо подвергать четкому контролю или, как минимум, создать максимально подходящие условия для этого. Возможно использовать различные методы, которые могут потребовать и более долгого периода для высушивания породы (до нескольких лет), и оказаться быстрыми (менее суток). Также при сушке пиломатериалов зачастую нужны специальные приспособления, установки и оборудованные технические помещения. В современном производстве активно используются несколько способов, каждый из которых имеет определенные недостатки и достоинства.

Методы сушки древесины

Как упоминалось выше, может быть использована быстрая или медленная сушка пиломатериалов. В зависимости от наличия технических или финансовых средств, возможно использовать камерную, естественную, ротационную, инфракрасную, вакуумную или сушку в жидкой среде. Лучше всего рассмотреть варианты отдельно, чтобы более четко выявить плюсы и минусы каждого из способов.

Сушка в камере

Метод камерной сушки наиболее распространен и популярен за счет четкого контроля результата, низкого процента брака, а также короткого времени для получения готовой продукции. Однако стоимость пиломатериалов, высушенных камерным методом, порой выше, так как затраты на подобные установки и их запуск должны включаться в конечную стоимость материала.

Сушильные камеры для древесины отличаются конструкцией оборудования внутри, а также допустимым объемом загрузки. Котлы, которые предназначены для снабжения теплом, могут в зависимости от вида вырабатывать либо бездымный пар, либо топочные газы. В первом случае начальная температура может превышать 1000 градусов, что, конечно, является недопустимо высоким показателем. Поэтому для его снижения необходимо предусмотреть систему труб, которая поспособствует процессу охлаждения пара до 40-80 градусов. Температура топочных газов максимально подходит для избавления от влаги в пиломатериалах, поэтому подобных мер не требуется.

Различаются также способы организации циркуляции воздушных масс, что влияет на скорость процесса высушивания пиломатериала. Встречаются камеры с естественным вентилированием, которые менее эффективны, чем виды с четко организованным и продуманным процессом теплообмена. Среди последних наиболее дорогостоящей в обслуживании считается конвективная камера для древесины. Однако продуманная система технологических вентиляторов позволяет в кратчайшие сроки получить даже термостойкие виды пиломатериалов, которые используются в декорировании и некоторых видах строительства.

Подготовка пиломатериала в сушильных камерах выгодно отличается возможностью регулировать степень влажности готового продукта. В зависимости от требований заказчика, показатель может колебаться от 6 до 18 градусов со стабильным средним значением по всей толщине и длине. Подобные технологии сушки в камере также позволяют своевременно регулировать интенсивность высушивания, что снижает уровень брака, количество трещин и степень деформации. Обработка древесины и пиломатериалов в сушильных камерах позволяет гарантировать стабильность результата и минимальные потери качества.

Естественная сушка

Самым долгим и экономически выгодным методом является естественная сушка. Для организации потребуется минимальное количество материальных ресурсов — настил и укрытие для пиломатериалов, а также место для их долгосрочного содержания (несколько лет).

Наиболее часто метод используется в частном хозяйстве, когда в наличии есть подсобное помещение (сарай, гараж), а объем заготовки небольшой. Несомненным плюсом является отсутствие дефектов при правильной укладке и максимальная адаптированность к неблагоприятным внешний факторам.

Ротационный метод

Способ совмещает в себе камерную и инфракрасную сушку пиломатериалов. Допустимое число заготовок в виде досок, бревен или спилов размещают в закрытой камере, где с помощью системы вентиляции организовывается процесс высушивания. В качестве источника тепла используется инфракрасное излучение, которое за минимальное количество времени проникает в глубокие слои, что позволяет быстро высушить пиломатериалы без возникновения внутреннего напряжения. Это позволяет снизить количество трещин до показателя менее 5%, а также осуществить процесс за рекордно короткие сроки — до 20 часов на одну партию.

Кондуктивный метод

Метод предполагает высушивание тонких пиломатериалов, в которых недопустимо возникновение повреждений. Суть заключается в прессовке породы с помощью раскаленных до определенной температуры плит.

Для удаления конденсата не требуются вентиляторы, однако нужна установка термометров и датчиков, регулирующих степень влажности внутри древесины.

Атмосферный метод

От естественного способа метод отличает то, что процесс длится меньшее время (от 1 сезона до года). Предполагается размещение в подсобном помещении небольшого объема пиломатериалов, которые расположены в виде рядов с зазорами для проветривания. Если температура и вентиляция позволяют, степень влажности внутри породы может достичь 14-46%. Атмосферная сушка выгодна небольшими затратами на организацию процесса, а также плюсом является отсутствие необходимости в покупке дорогостоящего оборудования.

Инфракрасная сушка

Максимально быстрый метод, который основан на глубоком и кратковременном воздействии на все слои пиломатериала. Инфракрасные волны действуют на влагу, выдавливая ее на поверхность. В результате не происходит деформации, отсутствуют трещины. Для небольших объемов возможно применение бытовых микроволновых плит в качестве оборудования, а в промышленности используются аналоги большей мощности.

Вакуумная сушка

Способ предполагает использование специального оборудования, которое удаляет как внутреннюю, так и внешнюю влагу.

К тому же вакуумная сушилка позволяет избавиться от смолы, однако ее высокая стоимость не делает метод популярным.

Сушка в жидкой среде

Является эффективным методом предварительной обработки, в процессе которого осуществляется частичное удаление внутренней влаги. Для этого пиломатериал опускается в раствор солей или специального состава, а после этого производится кипячение в течение времени, которое определяется видом древесины.

Правила сушки древесины

В зависимости от сырья, существуют правила сушки для различных видов древесины, а также требования к качеству полученных пиломатериалов. Однако вне зависимости от типа дерева, при изготовлении спилов необходимо учитывать припуски на усушку, которые обусловлены спецификой выбранного материала. Величина усушки пиломатериала по толщине и ширине зависит от многих факторов:

• начальная влажность древесины;
• порода дерева;
• толщина пиломатериалов;
• выбранный метод.

В таблице усушки пиломатериалов указаны допустимые границы с учетом перечисленных показателей. Например, ГОСТ на усушку хвойных пород ниже, чем на менее смолистые виды.

Технология сушки древесины вне зависимости от выбранного метода предполагает несколько важнейших этапов, от которых, в том числе, зависит и величина усушки. Например, в процессе охлаждения после окончания термического воздействия важно выдержать нужную температуру нормализации. Иначе может даже произойти деформация, которой не наблюдалось до этого.

Обработка пиломатериалов и их дальнейшее использование возможно только после прохождения всех нужных этапов сушки. Игнорирование этого процесса приведет к деформации построек, рассыханию, возникновению гнили и плесени в уже использованных для строительства бревнах и досках.

Технологии правильной сушки древесины

Сушка древесины является важным этапом подготовительных работ перед дальнейшей обработкой. В результате сушки из дерева удаляется лишняя влага. Это необходимо для того, чтобы древесные материалы стали более прочными и не изменили форму после строительства. Кроме того, сушеная древесина не подвержена растрескиванию и гниению. Таким образом, процесс высушивания древесины позволяет получить древесную продукцию самого высокого качества.

Способов сушки древесины достаточно много, но все они имеют одинаковую цель – получение самого надежного материала с хорошими физическими свойствами.

Старые способы сушки

Технику выпаривания влаги из древесины использовали еще в глубокой древности. Для этого кусок дерева помещали в емкость с подогретой водой (не менее 70 градусов), а сверху присыпали опилками и оставляли париться. После этого древесина приобретала гибкую структуру и не трескалась.

Также в древности был популярен другой метод – парафинирование. Древесные заготовки опускали в жидкий подогретый парафин (не менее 40 градусов) на несколько часов. Затем древо извлекали и просушивали. После парафинирования древесина не коробилась и приобретала красивый темный оттенок. Такой метод использовали для обработки посуды, деревянных ложек, чашек и других элементов обихода. Мастера вырезали узоры на ложках, а затем покрывали их лаком для большей прочности. Такие деревянные изделия получались очень прочными и ни трескались при нагрузке.

Способы высушивания древесных материалов:

1. Естественная сушка древесины

Получить хорошую древесину за короткий период достаточно сложно. Для ускорения этого процесса используются разные методы сушки. Если дерево представляет собой чурак в коре, то ее лучше не снимать, а сделать вырубку поперек ствола. Кору шириной 10 сантиметров можно оставить по краям чурака.

Важно знать, что липа, ольха, береза и осина при умеренной сушке высыхают без трещин. Но для подстраховки торцы бревен можно намазать смолой или маслом.

Высушивать пиломатериалы естественным путем нужно в хорошо проветриваемом и сухом помещении. Если производить сушку на солнце, то внешняя поверхность древесины будет греться, а внутренняя останется влажной. По этой причине возникают разные дефекты. Во время правильной сушки заготовки выкладывают штабелями на специальные подставки высотой не менее 60 сантиметров. Причем, между заготовками оставляют хорошо вентилируемые просветы.

Существует мнение, что доски уложенные на кромки сохнут быстрее. Но в этом случае они будут гораздо сильнее коробиться. Кроме того, сама технология сушки брусьев предполагает наличие некоторого количества «брака» и трещин на торцах. Такие брусья нужно подрезать, поэтому заготовки перед сушкой должны быть достаточно длинными.

Обычно древесина хорошо высыхает только через 2-3 года. Не каждый готов ждать так долго. Помимо всего, древесину необходимо где-то хранить, а это достаточно накладно и нужны площади.

2. Камерная сушка.

Если расходы на сушку древесины не имеют большого значения, то можно рассматривать другие альтернативные варианты обработки, такие как камерная сушка.

Сушка в камере очень эффективна, поскольку она позволяет отслеживать весь процесс и получить материал заданной влажности. Камерная сушка проводится только в промышленных условиях. Для этого в сушильные установки загоняют тары с досками и пускают газ, провоцирующий выпаривание жидкости. Режим высушивания древесины можно изменять по своему усмотрению.

Камеры ПАП представляют собой специальные устройства с аэродинамическим нагревом. В ходе сушки в камеру поступают пары низкого давления. Процесс сушки в камера достаточно прост, но сама древесина будет иметь достаточно высокую цену из-за больших расходов на электрическую энергию.

3. Ротационная сушка.

Метод ротационной сушки основан на применении центробежной силы. В ходе сушки пиломатериалы укладывают штабелями на специальную платформу внутри помещения с отоплением. Центробежная сила провоцирует перемещение влаги к торцам и наружной поверхности брусьев.

Самые благоприятные условия для сушки бревен образуются в ходе интенсивного движения горячего воздуха. В качестве эффективных источников тепла могут выступать лампы и плиты. При использовании инфракрасного излучения поток света проникает в древесину на глубину до 1,2 сантиметров. Древесину (доски) хвойных пород с толщиной до 2,5 сантиметров можно высушить буквально за несколько минут.

4. Контактная сушка

Кондуктивная или контактная сушка реализуется за счет подачи тепла от нагретых поверхностей. Этот метод очень эффективен при работе с утонченными материалами, такими как шпон и фанера. Листы тонкой древесины зажимают между двумя нагретыми плитами, а тепло от них поступает посредством тесного контакта.

5. Атмосферная сушка

Этот способ считается самым распространенным и доступным, поскольку не требует наличия каких-либо энергетических ресурсов. Он может применяться в любых домашних условиях.

Продуктивность атмосферной сушки зависит от некоторых факторов. Главным образом на нее влияет атмосферная среда, время года и температура. Кроме того, при складской сушке атмосферным способом нужно много места и несколько других важных условий:

• древесину кладут в амбаре или под навесом при интенсивном проветривании;
• доски укладывают несколькими рядами с интервалами;
• для предотвращения коррозии и прогибов сверху на доски кладут тяжелый вес.

При достаточно сухой погоде можно получить древесину с влажностью не более 48%. В некоторых случаях ее придется досушить до меньших показателей.

6. Сушка в жидкостях.

Сушку в жидкостях используют в качестве дополнительной меры перед пропитыванием масляным антисептиком. Для пропитки используют водный раствор минеральных солей, либо гидрофобных веществ (парафина, серы, расплавленных металлов).

Длительность сушки в жидкостях лимитирована интенсивностью распределения тепла в высушенном материале и мощностью сушильной камеры. Древесину погружают в жидкость и доводят до кипения. Свободная влага со временем уходит.

Продолжительность естественной сушки может составлять от нескольких недель до нескольких месяцев, а искусственной сушки — до нескольких дней.

Существуют и другие инновационные методы сушки древесины, такие как радиационная, индукционная, холодильная и другие.

Сушка древесины в обычных условиях

Не каждый может воспользоваться профессиональным сушильным оборудованием для подготовки древесины, но это не значит, что ее нельзя высушить своими руками.

Чтобы подсушить дерево в домашних условиях, нужно подобрать подходящее место на открытом пространстве. Это может быть плоская крыша невысокого строения или середина огорода. Поверхность нужно застелить рубероидом и засыпать опилками, а затем уложить на нее материал. Необходимо также учесть направление ветра, поскольку штабель кладется поперек ветряного потока. Его максимальная ширина не должна превышать 1,2 метров. Стоит обратить внимание на высоту опор, которые придется поднять до уровня не менее 0,5 метров. Опоры нужны для хорошего проветривания материала под штабелем.

В качестве опор можно использовать колодец из бруса с сечением 50 х 50 мм. Для удобного расположения штабеля необходимо сделать два колодца на высоте не менее 0,5 метров и уложить опорную прокладку с сечением 60 х 80 мм. Между опорами оставляют расстояние не менее 1,5 метров. Следует учитывать тот факт, что поверхности вертикальных прокладок должны располагаться строго в горизонтальной плоскости.

Штабель нужно стянуть для ровной сушки. Для этого на верхний слой заготовки накладывают прокладки, по которым проходит резиновая лента стяжки. Лучше всего для этих целей подходит автомобильная камера. Чтобы древесина не испортилась, ширина стягивающей ленты должна составлять не менее 4 сантиметров.

Доски также необходимо защитить от осадков и дождя. Наиболее рационально положить сверху штабеля две жерди по всей длине, а затем накрыть их кровельным железом с запасом на козырек (не менее 15 сантиметров). Необходимо закрепить железо сверху сухими жердями, в противном случае их может сдуть ветром. Таким образом, между досками и «крышей» будет создан воздушный интервал. В правильно организованной самодельной сушильной установке можно достаточно эффективно просушить древесину без растрескивания и дефектов.

Сушка древесины ценных пород

Сушка пиломатериалов — одна из важнейших операций в технологии переработки древесины. Она позволяет улучшить физико-механические, технологические, эксплуатационные свойства древесного сырья и таким образом обеспечить изделиям или деталям изделий необходимые кондиции, без которых невозможно достижение высокого качества продукции.

Надо отметить, что, к сожалению, сегодня не на всех предприятиях деревообрабатывающей отрасли России сушке уделяется должное внимание и не везде используется современное оборудование и прогрессивные технологии. Не является исключением и Краснодарский край. Деревообрабатывающая отрасль там представлена мелкими, в большинстве своем кустарными производствами, на которых эксплуатируются главным образом конвективные сушильные камеры, по большей части самодельные, характеризующися очень низким КПД, продолжительным циклом сушки и неудовлетворительным качеством готового продукта.

В Краснодарском крае, который расположен на стыке равнин и гор, преобладает умеренно-континентальный климат, в горах южнее г. Туапсе — субтропический климат. Вследствие этого породный состав деревьев, произрастающих в лесах края, весьма разнообразен. В промышленных масштабах там заготавливают древесину многих ценных пород, среди которых дуб, бук, клен, орех, каштан, самшит, акация, гледичия.

В этой публикации мы рассмот-рим особенности технологии сушки некоторых пород, представленных в лесопосадках Краснодарского края.

Сушка древесины гледичии

Гледичия (Gleditsia triacanthos) получила распространение на Северном Кавказе (на Кубани) в начале 70-х годов прошлого века как быстрорастущий вид, который использовался для создания полезащитных полос в степной зоне Краснодарского края. Теперь, когда средний возраст насаждений более 45 лет, начата программа по обновлению и восстановлению полезащитных зон. Высота деревьев достигает 15 м, что позволяет при заготовке древесины получить из одного ствола как минимум два товарных бревна длиной 4 м и диаметром от 20 до 50 см. По оценкам специалистов, запас товарной древесины этой породы составляет около 300 тыс. м.

Древесина гледичии ядровой — кольцесосудистая, с широкой заболонью розового цвета, которая резко отделена от красно-коричневого ядра. Сердцевинные лучи в виде узких и светлых полосок заметны на радиальном и тангенциальном разрезах. Текстура красивая, с хорошо различаемыми на всех срезах годичными слоями. По плотности и физико-механическим свойствам древесина гледичии мало отличается от древесины дуба (правда, надо заметить, что порода пока не изучена должным образом), мало склонна к растрескиванию, хорошо поддается полировке. Режущим инструментом обрабатывается трудно, из-за высокой твердости требуется использование инструмента, изготовленного из твердых сплавов. Клеи группы ПВА при использовании для соединения деталей меняют окраску на ядовито-желтую, а их клеящая способность резко снижается, что обусловлено присутствием в древесине гледичии ядовитых алкалоидов (трикантина). Человек, долго находящийся в закрытом помещении, где хранится свежераспиленная древесина гледичии, испытывает ухудшение самочувствия (сильную головную боль). Эта порода сильно усыхающая, ее плотность при влажности 12 % в среднем 700 кг/м. Коэффициенты усушки (разбухания): радиальный — 0,24; тангенциальный — 0,32; объемный — 0,59.

Древесина гледичии требует продолжительной камерной сушки с использованием мягких режимов — для доски толщиной 32 мм цикл может составлять 30 суток. Но возможно и кратковременное повышение температуры в камере (сочетание мягкого и высокотемпературного режимов), т. к. эта порода устойчива к растрескиванию и короблению. Древесину гледичии лучше сушить в виде обрезных пиломатериалов — это способствует максимальной наполняемости камеры и повышению выхода качественных заготовок. Торцы пиломатериалов необходимо обработать составом для защиты от растрескивания, хорошие результаты дает применение отечественного препарата «Сенеж Тор». Имеются и импортные препараты, например широкая линейка в ассортименте немецкой компании Remmers Baustofftechnik GmbH. Большое значение имеет укладка пиломатериала в штабеля. У штабеля должны быть четкие геометрические размеры. Используются калиброванные прокладки, которые размещаются строго одна над другой; причем предпочтительно использовать прокладки, взятые из просушенных штабелей.

Рассмотрим нюансы технологии сушки штабеля, составленного из древесины гледичии, начальная влажность которой около 50 %. Задача: добиться конечной влажности 8 %. Толщина пиломатериала — 32 мм. На первом этапе следует применять мягкий режим сушки: температура 60 °С, скорость потока сушильного агента — от 0,75 до 1 м/с (обязательно с реверсом). Это самый длительный этап сушки, здесь все зависит от начальной влажности древесины, которая хотя и редко, но может достигать 100 %. На следующем этапе при достижении влажности 30 % надо увеличить скорость потока до 1,5 м/с и поднять температуру до 75 °С. После того как средняя влажность древесины в обрабатываемом штабеле достигнет 18-20 %, температуру следует повысить до 90 °C. При достижении 12 % влажности проводится влагообработка (кондиционирование) сушильного пакета в течение 12 ч для снятия внутренних напряжений в пиломатериалах. Если есть возможность использовать в качестве теплоносителя перегретый пар, можно досушить пакет при температуре 110 °C до влажности 8 %. На последнем этапе температуру надо сбросить до 30 °C и установить скорость потока 0,75 м/с. Обычно пакет перед выгрузкой из камеры выдерживается в течение двух суток. Система приточно-вытяжной вентиляции должна работать в автоматическом режиме. В случае проведения сушки при высокой температуре экономия времени может составить до пяти суток. Каждый этап сушки необходимо контролировать (с соблюдением техники безопасности) при помощи ручного влагомера, чтобы своевременно отреагировать на изменение параметров процесса.

Сушка древесины бука

Бук — довольно распространенная порода в регионе, представленная в основном буком восточным (Fagus orientalis). Это рассеянно-сосудистая безъядровая порода, кремовая с желтоватым или красноватым оттенком, который образуется в зависимости от условий произрастания дерева. Текстура богатая, с заметными годичными слоями и сердцевинными лучами. Плотность бука при влажности 12 % — 680 кг/м, плотность сухой древесины — 650 кг/м. Влажность свежесрубленной древесины доходит до 80 %; порода сильно усыхающая. Средние коэффициенты усушки: радиальный — 0,17; тангенциальный — 0,32; объемный — 0,47. Из-за сильного водопоглощения и частого поражения буковой древесины грибками, есть ограничения по ее использованию для наружной отделки, но она всегда ценилась мебельщиками за богатую текстуру и хорошую обрабатываемость.

Сушка древесины бука имеет отличительные особенности. Если древесина очень быстро теряет влагу, то в структуре возникают внутренние трещины и остаточные напряжения волокон. Известны случаи, когда при неправильной заготовке древесины бука в лесу (в фазе раскрытия листа) спиленное дерево при ударе о землю буквально рассыпалось на щепки. Поэтому перед сушкой буковую древесину желательно пропарить, выгнать из нее как можно больше несвязанной влаги и снять напряжения. Пропарку следует проводить паром при температуре 105-120 °С. В ходе пропарки цвет древесины меняется от розового до темно-вишневого, почти черного. После пропарки начинается сам процесс сушки, при этом влажность древесины может достигать 120 %. На первом этапе устанавливается температура 75 °С и скорость сушильного агента не менее 1,5 м/с, с реверсом. По достижении влажности 40 % (при толщине пиломатериала 32 мм это обычно происходит за 7-9 дней) переходят ко второму этапу: температуру следует снизить до 60 °С и сушить буковые пиломатериалы еще в течение десяти дней, уменьшив скорость потока до 1 м/с. Когда древесина высохнет до влажности 15 %, проводится короткая (в течение двух часов) влаготепло- обработка; температуру в камере следует понизить до 30 °С. В таких условиях в течение пяти дней происходит окончательная сушка и выравнивание влажности до 10 %. Через сутки после выключения дутьевых вентиляторов сушильную камеру разгружают. Продолжительность сушки пиломатериалов из древесины бука толщиной 30-40 мм должна быть не более 25 дней.

Сушка древесины ясеня

Эта порода занимает в регионе третье место после дуба и бука. Широко представлена в составе полезащитных полос, встречается также в горах. Ясень обыкновенный (Fraxinus excelsior) — ядровая кольцесосудистая порода, ее годичные слои хорошо видны на всех разрезах. Заболонь желтовато-белая, постепенно переходит в светло-бурое ядро. Текстура древесины ярко выраженная, с хорошо различимыми годичными слоями, сердцевинные лучи почти не заметны. Ясень — порода сильно усыхающая, коэффициенты усушки: радиальный — 0,19; тангенциальный — 0,31; объемный — 0,52. Плотность древесины при влажности 12 % составляет 663 кг/м. Древесина ясеня плохо пропитывается защитными составами.

Технология сушки пиломатериалов из ясеня аналогична применяемой для древесины дуба. Ясень — идеальная порода для получения навыков начинающими технологами — растрескивание пиломатериалов происходит очень редко даже при неграмотной сушке. Вот несколько советов, которые помогут качественно высушить ясень. На первом этапе надо поддерживать температуру 38-40 °С, относительную влажность — не ниже 85 %, скорость циркуляции воздуха обеспечить не выше 1,5 м/с. На следующих этапах можно снизить скорость до 1 м/с и уменьшить влажность воздуха. Следует обязательно провести влаготеплообработку в течение 6 ч. После обработки прогреть камеру до 95 °С и выключить обогрев. Через три-четыре дня камеру можно разгружать.

Сушка древесины тополя

Тополь не относится к ценным породам, но играет большую роль в лесонасаждениях края. Тополь представлен многими видами и является доминирующей породой в полезащитных полосах. Запасы древесины тополя составляют более 1 млн м. Из тополя изготавливают поддоны, сейчас планируется использование его древесины в производстве плит MDF и OSB. Из древесины тополя получается отличный погонаж (вагонка, плинтусы). В Средней Азии есть обычай: когда в семье рождается мальчик, родственники сажают сорок тополей, и к свадьбе ему будет из чего строить дом.

Тополь — ядровая рассеянно-сосудистая порода с широкой заболонью. Текстура невыразительная, желтовато-белого цвета. Относится к среднеусыхающим породам. В процессе сушки древесина склонна к короблению. Коэффициенты усушки: в радиальном направлении — 0,14; в тангенциальном — 0,28; объемный — 0,41. Максимальная влажность древесины тополя 212 %! Плотность при влажности 12 % — 450 кг/м.

Сушится древесина тополя хорошо даже при использовании жестких форсированных режимов с температурой от 70 °С. Межклеточную влагу отдает легко, связанную — не очень охотно, из-за чего процесс сушки затягивается. Но существуют методы ускорения сушки и получения нужных результатов за 7-10 дней — высушивания пиломатериалов до влажности 12-15 %. Прежде всего необходима правильная укладка штабеля: через каждые 40 см одну над другой надо проложить калиброванные прокладки. Штабель необходимо стянуть упаковочными лентами с такой силой, чтобы они буквально врезались в пиломатериал. Далее надо загрузить камеру и на первом этапе оставить ее на прогреве до 80 °С на двое суток с открытыми заслонками, не включая вентиляторы. На втором этапе в течение 3-5 суток температуру следует снизить до 60 °С, запустить вентиляторы, установить скорость потока 1,5 м/с. На третьем этапе выполняется кондиционирование, после чего температуру следует постепенно снизить до 30 °С. Через трое суток пиломатериал готов к выгрузке из сушильных камер.

Интервалы времени режимов сушки могут существенно изменяться в зависимости от многих факторов, в том числе и конструкции сушильных камер. Сушку всегда лучше производить по наиболее влажному образцу. И еще, предварительная атмосферная сушка значительно сокращает продолжительность сушки в камере. Рекомендованные режимы должны корректироваться технологом с учетом условий и требований к продукции и стать основой для разработки собственных режимов сушки на каждом предприятии.