Искусственная сушка древесины сообщение

Обновлено: 02.07.2024

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.

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.

Искусственная сушка древесины производится

в сушильных камерах;
в электрическом поле высокой частоты;
в органической жидкости (петролатум).

Сушильные камеры бывают непрерывного или периодического действия. Устройствами первого типа пользуются для сушки материала одной толщины и влажности. В условиях строительной площадки основными являются камеры периодического действия.

Температура сушки должна быть не более:

Более высокая температура сушки снижает механические качества древесины. Начальная температура — не ниже 40°. Продолжительность сушки (с доведением до 12% влажности) составляет в среднем при толщине пиломатериала

50 мм — 144 час;
при 100 мм — 408 час;
при 150 мм — 528 час.

Неправильный режим сушки порождает дефекты материала: закал, трещины, коробление, развитие синевы, плесневение. Серьезным дефектом является закал, т. е. напряженное состояние древесины, возникающее вследствие неодинаковой быстроты высыхания наружных и внутренних слоев.

Сушка в электрическом поле высокой частоты

Сушка в электрическом поле высокой частоты применяется для скоростной подсушки пиломатериала. При электросушке обеспечивается одновременный прогрев древесины по всему сечению. Применение электросушки наиболее эффективно для толстых хвойных пиломатериалов и толстых твердолиственных пород, которые не поддаются высококачественной сушке в обычных тепловых сушилах даже при длительном нахождении в камере.

Продолжительность электросушки сосновых пиломатериалов от начальной влажности 60% до конечной 12% в среднем составляет:

при толщине 50 мм — 12 час;
при 100 мм — 20 час;
при 150 мм — 24 часа.

Высокотемпературная сушка в органической жидкости

Высокотемпературная сушка в органической жидкости осуществляется путем выдерживания древесины в петролатуме (отход, получаемый при очистке нефтяных смазочных масел), нагретом до 140° (температура воспламенения выше 250°).

В горячей ванне с петролатумом (температура его должна быть не менее 125—130°) находящаяся в древесине влага интенсивно выделяется в виде пара, обеспечивая быстрый процесс сушки.
Минимально необходимая продолжительность сушки:

досок при толщине 25 мм 6 час;
при 40—50 мм 11—12 час;
при 65 мм 17—20 час.

(продолжительность должна быть уточнена пробными сушками).

Установка состоит из:

одной или двух сушильных ванн с паро- и маслопроводами;
паровой котельной, дающей пар давлением не менее 6 ат на регистрах;
резервуара для слива петролатума;
насосов для перекачки петролатума и конденсата.

Расход петролатума на 1 м3 древесины составляет 15—20 кг для досок толщиной 50 мм.

Известно множество различных способов сушки пиломатериалов, и каждый из них имеет преимущества. Например, при атмосферной материальные затраты минимальны. Требуется только время и место для хранения древесины. Но этот способ можно назвать естественным процессом.

Виды искусственной сушки

Для увеличения качества обработки и снижения временных затрат была придумана искусственная сушка древесины. При этом способов реализации достаточно большое количество. Практически все они позволяют достигать различных уровней влажности и практических качеств материала:

Вакуумная сушка — один из самых эффективных методов. Позволяет получить пиломатериал высочайшего качества за 24 часа.
Конвекционная сушка – самый доступный метод, позволяющий эффективно выводить влагу, но из-за неравномерности обдува горячим воздушным потоком или паром пиломатериал подвержен линейным изменениям, короблению и растрескиванию.
Аэродинамическая сушка – эффективный метод посредством интенсивного обдува воздушным потоком, который дополнительно нагревает его специальным аэродинамическим вентилятором.
ИК сушка – технология, при которой для прогрева пиломатериалов используются специальные ИК нагревательные пластины, равномерно прогревающие древесину по всей поверхности. Метод обеспечивает быстрое выведение воды, но со значительными энергозатратами.

Вакуумная сушка – эффективный метод удаления влаги до 6%, который заключается в равномерном прогреве пиломатериалов, посредством контактной технологии в вакуумной среде.

В вакууме влага высасывается из пор древесины, а при достижении 45 градусов закипает. Для нагрева требуется минимальное количество энергии. Например, при подключении твердотопливного котла для нагрева теплового агента, энергопотребление составит всего 1,5 кВт в час.

При этом достигнуть 12% окончательной влажности можно всего за 40 часов сушки. Брус сохнет около 3 дней с минимальным трещинообразованием, отличного качества. Если необходимо сэкономить, то данные вакуумные камеры – это идеальный вариант. Тем более их можно перевозить, практически без демонтажа, в любое необходимое место, снизив транспортные расходы.

Сушка древесины

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

В зависимости от степени влажности древесина делится на:

Влажная древесина труднее поддается отделке, но лучше гнется.

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

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

Атмосферная (естественная) сушка.

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

Камерная (искусственная) сушка.

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

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

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

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

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

Основной недостаток камерной сушки заключается в необходимости сооружения стационарных помещений.

Вакуумная сушка древесины

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

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

Контактная сушка.

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

Сушка древесины в жидкостях.

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

Способ выпаривания.

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

Сушка в электрическом поле токов высокой частоты (ТВЧ).

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

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

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

Читайте также: