Технологии сушки древесины
Для начала надо вспомнить некоторые «школьные» физические понятия и характеристики древесины.
- Влажность материалов. Количество поглощенной влаги в единице объема, может быть абсолютной и относительной. Абсолютная влажность – масса влаги в единице объема, в деревообрабатывающей промышленности этот показатель используется крайне редко. Относительная влажность – отношение массы воды к массе древесины. Именно этот критерий влажности используется во время определения возможности использования пиломатериалов для изготовления различных предметов и строительных конструкций.
- Гигроскопичность. Свойство материалов впитывать влагу из воздуха. Различные виды деревьев имеют различную гигроскопичность, граб – максимальную, хвойные породы – минимальную. Очень важный показатель качества пиломатериалов, оказывает существенное влияние на сферы использования древесины.
- Оптимальная технологическая относительная влажность. В большинстве случаев колеблется в пределах 8÷18%, точные значения зависят от технологии производства и вида изделий. Надо иметь в виду, что все пиломатериалы со временем «набирают» влагу, относительная влажность увеличивается до 20÷22%. Конкретный показатель зависит от условий эксплуатации изделий из дерева.
Сушка древесины – важнейшая технологическая операция в процессе изготовления изделий и строительных конструкций из натурального дерева. Малейшие отклонения от рекомендуемых стандартами норм могут стать причиной нарушения их функциональности или полной потери физических показателей прочности, существенно понижают срок эксплуатации конструкции. Промышленные деревообрабатывающие предприятия используют различные технологии сушки, выбор технологии зависит от оснащенности оборудованием, номенклатуры выпускаемой продукции и объемов переработки древесины.
Классификация используемых технологий
С учетом метода нагрева пиломатериалов, способов вентиляции и отвода влажного воздуха во время сушки, способов укладки штабелей пиломатериалов используются следующие технологии:
Конвективная.
- Контактная.
- Вакуумная.
- Индукционная.
- Смешанная.
Каждый вид может иметь индивидуальные особенности в зависимости от технологических процессов и режимов, конкретную технологию желательно выбирать с учетом требований к пиломатериалам.
Конвективная технология
Относится к наиболее традиционным и древним способам сушки. В старину материалы сушились «на корню» – в лесу отбирались подходящие деревья, вокруг ствола снималась кора шириной 30÷40 см, что приводило к его гибели. Два-три года дерево подсыхало на месте произрастания и только потом спиливалось и употреблялось для изготовления различных изделий. Влажность древесины понижалась до 15÷20% в зависимости от климатических условий и породы.
Сушка в штабелях. С появлением пилорам все чаще начали использовать сушку на открытом воздухе. Уже готовые пиломатериалы складываются в штабели под навесами, сушка происходит за счет естественной вентиляции, нагрев материалов не производится. Высота прокладок под каждым слоем штабеля зависит от толщины пиломатериалов, срок сушки не менее одного года. Для уменьшения количества отходов в результате растрескивания торцов их необходимо покрывать известью или водоэмульсионными красками – уменьшается скорость испарения жидкости, понижаются риски появления торцевых трещин. Преимущества – низкая себестоимость. Недостатки – длительность процесса, невозможность понизить относительную влажность ниже влажности воздуха.
Сушка пиломатериалов на открытом воздухе под навесом
Сушка в сушильных камерах. В настоящее время наиболее часто используемый способ, по себестоимости и качеству вполне удовлетворяет большинство производителей. Главное отличие от естественной сушки – штабели пиломатериалов укладываются в специальные камеры, в которых происходит нагрев и искусственная вентиляция. Камерная сушка уменьшает время высыхания до 20÷30 дней, конкретные значения зависят от линейных размеров и сорта древесины. Требует очень внимательного отношения к соблюдению технологических режимов, в противном случае может возникнуть коробление и растрескивание досок.
Современные сушильные камеры
Контактная технология
Используется предприятиями, производящими фанеру или шпон. Главное отличие от камерной – листы шпона плотно прилегают друг к другу, передача тепла происходит непосредственно через теплые поверхности. Технология исключает растрескивание и коробление тонких заготовок.
Вакуумная технология
Процесс сушки существенно ускоряется за счет создания в камере разрежения. Технология существенно повышает качество сушки, процесс потери влаги происходит более равномерно, сокращаются потери тепловой энергии. Можно получить минимальные значения относительной влажности. Недостаток – дольно высокие показатели остаточной удельной влажности, чаще всего используется в сочетании с другими методами.
Вакуумная сушильная камера
Индукционная технология
Нагрев древесины осуществляется токами высокой частоты, достигается равномерная температура по всему объему пиломатериалов, происходит одновременное одинаковое высушивание всего штабеля пиломатериалов. Недостаток – в нескорых случаях относительная влажность не понижается до требуемых значений. Чем ниже влажность – тем меньше эффект индуктивного подогрева.
Комбинированные технологии
Часто используются на современных производствах, объединяется вакуумная сушка с тепловой камерной или индуктивной. Недостаток – относительно небольшие размеры вакуумных сушильных камер, сложность оборудования и высокая себестоимость.
