Сушка древесины и определение влажности. Сушка древесины для изготовления мебели: особенности, рекомендации

Использование древесины человеком известно с незапамятных времен. Многие отрасли деятельности немыслимы без применения древесины в различных формах, и заменить ее, несмотря на многочисленные попытки, невозможно. Качество пиломатериалов определяется особенностями древесины, из которой они выпилены, т.е. наличием сучков, гнилей, трещин, пороков формы ствола и строения древесины, смоляных кармашков и т.д. Но не только этим. Любой столяр, мебельщик, плотник знает, что изделие, изготовленное из непросушенной древесины, приходит в негодность за 2-4 года; аналогичное изделие из хорошо высушенного материала служит 20-40 и более лет. Вспомним мастеров старинной мебели, музыкальных инструментов - все они знали толк не только в древесине, но и умели сушить ее. В процессе сушки происходит улучшение практически всех свойств древесины:


  • повышается прочность древесины и уменьшается ее деформативность;
  • улучшаются технологические свойства - чистота распиловки, строжки, шлифовки, прочность склеивания, отделка покрытий (краски, лаки и т.д.);
  • уменьшается теплопроводность, теплоемкость и электропроводность древесины, повышается теплота сгорания (при сжигании отходов древесины);
  • с понижением влажности уменьшается плотность древесины: она становится в 1,5-2,0 раза легче;
  • повышается стойкость против грибковых поражений, окрасок и гнили.
Качественная сушка древесины в столярно-механическом и мебельном производстве предотвращает в процессе эксплуатации деформации деталей, особенно в типовых соединениях, и дефекты лакокрасочных покрытий.

Улучшение прочностных свойств древесины начинается с характерной точки влажности - 30%, называемой пределом гигроскопичности. Эта закономерность показана на рисунке.

Сушку пиломатериалов проводят в сушильных камерах периодического или непрерывного действия (туннелях), при этом технологический процесс, начиная от формирования сушильного штабеля до охлаждения высушенного материала, должен быть строго регламентирован. Для этой цели используются современные металлические (алюминий) сушильные камеры периодического действия, в которых создаются необходимые условия для высокопроизводительной и качественной сушки пиломатериалов - сибирской сосны и лиственницы. В этих камерах обеспечиваются достаточная тепловая мощность, скоростная циркуляция агента сушки воздуха по пиломатериалам, возможность достижения его высокой влажности (φ = 0,98-1,00), хорошая герметичность ограждений. Без этих условий качественную сушку выполнить невозможно. Но этого далеко не достаточно. Качество сушки в большей степени определяет режим сушки, т.е. состояние воздуха, которым сушат древесину: его температуру, влажность, скорость движения по материалу. Правильный выбор режима сушки - залог хорошего качества высушенного пиломатериала

На нашем предприятии применяют режимы, построенные на основе последних достижений науки и мировой производительной практики. Эти режимы обеспечивают влаготеплообработку материала и его кондиционирование по окончании процесса, что позволяет избежать наружных и внутренних разрывов (трещин) и покоробленности, недопустимых при качественной сушке. Однако правильный выбор режима еще не гарантирует успеха, необходимо его точно выполнить. Здесь на помощь приходит автоматика и компьютерная техника. Функции оператора сводятся к контролю за процессом сушки, работы аппаратуры. Постоянное присутствие не требуется.

Важный вопрос - до какой конечной влажности сушить пиломатериал? Средняя конечная влажность назначается в зависимости от условий эксплуатации изделий, изготовленных из пиломатериалов, т.е. в зависимости от средних температур и относительной влажности воздуха. Так, для мебели и столярных изделий, эксплуатируемых в отапливаемых помещениях с температурой 20°С и относительной влажностью φ = 0,4-0,5 конечная влажность пиломатериалов должна быть не более 7-8%.

В отапливаемых помещениях с температурой t = 7-20°C и повышенной влажностью φ = 0,6-0,7 конечная влажность пиломатериалов должна быть в пределах 10-12%. При эксплуатации изделий в наружных условиях (на воздухе) при t = 4-5°C и φ = 0,75-0,95 конечная влажность пиломатериалов должна быть 15%. Конкретные значения средней конечной влажности допускается назначать в соответствии с техническими условиями на изделия из древесины.

Повышенная влажность древесины по сравнению с требуемой приводит к их преждевременному разрушению.

Пониженная влажность древесины (особенно лиственницы) ухудшает условия обработки и качество поверхности древесины.

К сожалению, современное оборудование для качественной сушки пиломатериалов стоит недешево. Фирма ООО «Астрэлла» затрачивает много усилий и средств для организации процесса сушки пиломатериалов на самом высоком уровне. Наградой за это являются хорошее качество нашей продукции и большой спрос со стороны клиентов.

Л.А. ТЕТЕРИН, канд. техн. наук,
Академический советник Российской инженерной академии (РИА)

Здравствуйте уважаемые читатели и подписчики блога, на связи с вами Андрей Ноак! Сегодня я расскажу вам что такое транспортная влажность пиломатериалов, для чего она нам деревообработчикам нужна и вы сможете бесплатно скачать ГОСТ 19041-85.

  1. Свежесрубленная 40 — 60 %;
  2. Древесина транспортной влажности 18 — 20%;
  3. Древесина мебельной влажности 8 — 12%.

Про книгу

Совсем недавно у меня вышла обалденная книжечка по погрузке пиломатериалов. В ней дана информация для специалистов деревообработчиков. А конкретно про хитрости которые позволяют сразу улучшить качество погрузки, как и что должно учитываться на участке

Сразу скажу, аналогов данной книги нет и она является в своем роде уникальной, так как полностью основана на моем личном опыте погрузки пиломатериалов. Более подробно о ней в разделе «Книги».

Свежесрубленная

Это основные виды содержание воды в бревне. По свежесрубленной думаю все понятно из названия. Срубили дерево и она содержит к примеру 50% воды. С одной стороны такой лес гораздо удобнее пилить, на нем не горят пилы, соблюдаются хорошие скорости пиления и в зависимости от типа , имеется не плохая геометрия досок.

С другой стороны эта древесина имеет повышенную плотность по сравнению с сухими пиломатериалами. Если к примеру такой или железнодорожными вагонами, то его значительная масса это просто вода в дереве. Да и испортится, к примеру посинеет, такая доска довольно быстро, не успев доехать до потребителя.

Транспортная

Именно поэтому еще в Советском Союзе ввели транспортную влажность доски. Многие новички задаются вопросом — транспортная влажность древесины сколько процентов?

Ответ на данный вопрос кроется в первоначальных эксперементах по транспортировке пилопродукции. Доска выстаивалась под навесом или в летнее время под открытым солнцем до равновесной влажности, содержание воды в материале при ней составляет 18 — 20%. Затем пилопродукция .

Но со временем этот процесс интенсифицировали и стали сушить доску в сушильных камерах. Время сушки доски занимает около 3 — 5 дней в зависимости от режима сушки и толщины доски.

Данная мера позволила не только увеличить объем загрузки вагонов и автомобилей, но и повысило качество транспортировки материалов. С такой влажностью количество вновь образовавшейся синевы на пиломатериале сводится к нулю, а объем загрузки позволяет грузить вагоны в габарит.

Многие новички спрашивают, а зачем ее сушить до 20 % и затем транспортировать, а после транспортировки же ее все равно опять загружают в сушилки и досушивают? Да это так, доску подсушивают, затем транспортируют и досушивают.

Все дело в том, что это позволяет транспортировать материалы в открытых полувагонах, что упрощает процесс погрузки, удешевляет стоимость транспортировки. Давайте я расскажу про это немного по подробнее.

Имеется несколько способов транспортировки доски, это:

  • В крытых вагонах;
  • В полувагонах;
  • Платформы.

Загрузка и стоимость вагона открытого, а это полувагон и платформа в разы дешевле чем транспортировка в крытых вагонах. Кроме этого и скорость погрузки открытых вагонов гораздо выше. К примеру за смену бригада грузит 2 полувагона или одну платформу или одну треть крытого вагона одинаковой пилопродукцией. Выгода очевидна.

Но правильно думают те, кто считает что не всегда выгодно пилопродукцию сушить и затем грузить в вагоны. К примеру аналогом сушки может быть процесс антисептирования, когда пилопродукцию погружают в антисептик и она затем практически не синеет.

  1. Посинеет ли пилопродукция после прихода к конечному потребителю? В зимнее время например доска точно не посинеет, а вот летом за три дня нахождения в вагоне можно получить синьку;
  2. Если не посинеет и не испортится, то что выгоднее, недогружать пару кубометров пилопродукции до габарита или же лучше подсушивать дощечку в сушилке, но грузить полностью под габарит. А возможно нужно только часть материалов подсушивать?
  3. Что выгоднее антисептирование или сушка?

Я дал примерный набор вопросов и направление как нужно думать чтобы принять для себя правильное решение, стоит или не стоить доводить материалы до транспортной влажности.

Да и кстати при содержании воды в древесине 18 — 20 %, вес пилопродукции в среднем у сосны 520 кг/м3, у лиственицы 690 кг/м3, а у березы 650 кг/м3.

Теперь про ГОСТ «Транспортные пакеты и пакеты пилопродукции», как и обещал скачать бесплатно ГОСТ 19041-85 можно по этой ссылке .

Мебельная

Ну а теперь давайте кратко расскажу про мебельную влажность. До нее доводится древесина которую планирую эксплуатировать внутри помещения. При этом содержании воды дерево имеет хорошие прочностные показатели, не портится (не синеет и не гниет) очень долгое время и находится в равновесной влажности с окружающей средой.

Это позволяет даже не покрывать материалы защитными покрытиями, а использовать в чистом виде. Именно такое содержание влаги позволяет склеивать древесину в клееный щит, в клееный брус. При содержании воды более 12 % дерево склеивается с дефектами.

Видео в тему

Удачи и до новых встреч, с вами был Андрей Ноак!

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.

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.

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.
  • 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.

Влажность древесины - это количественная характеристика, показывающая содержание в биомассе влаги. Различают абсолютную и относительную влажность биомассы.
Абсолютной влажностью называют отношение массы влаги к массе сухой древесины: W a = m - m 0 /m 0 100

где W a - абсолютная влажность древесины, %; m - масса образца во влажном состоянии, г; m о - масса того же образца, высушенного до постоянного значения. Относительной или рабочей влажностью называют отношение массы влаги к массе влажной древесины: W p = m - m 0 /m 100

где W p - относительная или рабочая влажность древесины. Пересчет абсолютной влажности в относительную и наобо-рот производится по формулам:

W p = 100 W а /100 + W a ; W a = 100W p /100 - W p (2.1)

Различают две формы влаги, содержащейся в древесной биомассе: связанную (гигроскопическую) и свободную. Связанная влага находится внутри стенок клеток и удерживается физико-химическими связями; удаление этой влаги сопряжено с дополнительными затратами энергии и существенно отражается на большинстве свойств древесинного вещества.
Свободная влага находится в полостях клеток и в межклеточных пространствах. Свободная влага удерживается только механическими связями, удаляется значительно легче и оказывает меньшее влияние на механические свойства древесины.

Пределом гигроскопичности называют максимальную влажность клеточных стенок древесинного вещества при увлажнении его в насыщенном влагой воздухе. При выдерживании древесины на воздухе происходит обмен влагой между воздухом и древесинным веществом. Если влажность древесинного вещества очень высока, то при этом обмене происходит высыхание древесины. Если влажность его низка, то древесинное вещество увлажняется. При длительном пребывании древесины на воздухе, стабильных температуре и относительной влажности воздуха влажность древесины становится также стабильной это достигается тогда, когда упругость паров воды окружающего воздуха сравняется с упругостью паров воды у поверхности древесины. Величина устойчивой влажности древесины, выдержанной длительное время при определенной температуре и влажности воздуха, одинакова для всех древесных пород, но зависит от направления процесса. В процессе сушки древесины устойчивая влажность выше той, которая получается в процессе увлажнения древесины. Разницу между устойчивыми значениями влажности при сушке и увлажнении принято называть гистерезисом сорбции.

Мелкая древесина (опилки, стружка, щепа) с большой удельной поверхностью имеют ничтожно малый гистерезис сорбции и ее устойчивую влажность называют равновесной WPP.
Равновесная влажность одинакова у древесины различных пород и полностью определяется параметрами воздуха, в среде которого она находится, т. е. его температурой t и относительной влажностью р.

Влажность стволовой древесины. В зависимости от величины влажности стволовую древесину подразделяют на мокрую, свежесрубленную, воздушно-сухую, комнатно-сухую и абсолютно сухую.

Мокрой называют древесину, длительное время находившуюся в воде, например при сплаве или сортировке в водном бассейне. Влажность мокрой древесины W р превышает 50%. Свежесрубленной называют древесину, сохранившую влагу растущего дерева. Она зависит от породы древесины и изменяется в пределах WP = 33. . .50 %.

Средняя влажность свежесрубленной древесины составляет, %, у ели 48, у лиственницы 45, у пихты 50, у сосны кедровой 48, у сосны обыкновенной 47, у ивы 46, у липы 38, у осины 45, у ольхи 46, у тополя 48, у березы бородавчатой 44, у бука 39, у вяза 44, у граба 38, у дуба 41, у клена 33.

Воздушно-сухая - это древесина, выдержанная дли-тельное время на открытом воздухе. Во время пребывания на открытом воздухе древесина постоянно подсыхает и ее влажность постепенно снижается до устойчивой величины. Влажность воздушно-сухой древесины WP= 13.. .17 %.

Комнатно-сухая древесина - это древесина, длительное время находящаяся в отапливаемом и вентилируемом помещении. Влажность комнатно-сухой древесины Wр = 7. .. ...11 %

Абсолютно сухая - древесина, высушенная при температуре t = 103 ± 2 °С до постоянной массы. В растущем дереве влажность стволовой древесины распределена неравномерно. Она изменяется как по радиусу, так и по высоте ствола.

Влажность коры. Влажность коры в свежесрубленной состоянии изменяется в широких пределах. По исследованиям Н. Л. Леонтьева влажность коры отдельных участков бревен колебалась у сосновых сортиментов от 40 до 211 %, у еловых от 40 до 159 % и у березовых от 38 до 82 % абсолютной влажности. У коры сосны влажность существенно изменяется по высоте ствола, при этом влажность коры комлевых бревен ниже влажности вершинных. У ели и березы влажность коры по высоте ствола почти одинакова.

По данным А. В. Жидкова, относительная влажность коры хвойных пород увеличивается при сплаве до 80. ..84 %, влажность луба при этом доходит до 85. ..90 %. Поскольку относительная критическая влажность коры составляет 60%, то очевидно, что кора хвойных пород после сплава перед сжиганием должна быть обезвожена тем или другим способом.
Влажность древесной гнили. Различают два вида гниения древесины: коррозионное и деструктивное. При коррозионном гниении в древесине образуются отверстия, которые пoстепенно увеличиваются, и древесина приобретает характерную ячеистую структуру. При деструктивном гниении происходит равномерное растворение оболочек клеток без образования крупных отверстий.

Максимальная влажность древесины ограничена суммарным объемом полостей клеток и межклеточных пространств. При гниении древесины ее клетки разрушаются, в результате чего образуются дополнительные внутренние полости, структура гнилой древесины по мере развития процесса гниения становится рыхлой, пористой, прочность древесины при этом резко снижается.

По указанным причинам влажность древесной гнили не ограничена и может достигнуть столь высоких значений, при которых ее сжигание станет неэффективным. Увеличенная пористость гнилой древесины делает ее очень гигроскопичной, находясь на открытом воздухе, она быстро увлажняется.

Влажность элементов кроны. В Крестецком леспромхозе в течение многих лет осуществлялась вывозка деревьев. Элементы кроны - ветви, сучья, вершины измельчались на нижнем складе в топливную щепу с помощью рубительной машины ДУ-2 и использовались в качестве топлива для энергохимической установки или в котельной. В составе щепы были также хвойные лапки, листья, неодревесневшие побеги.

Для определения влажности древесины существует несколько способов. Например, можно использовать специальный прибор - электровлагомер. Действие прибора основано на изменении электропроводности древесины в зависимости от ее влажности. Иглы электровлагомера с подведенными к ним электропроводами вводят в дерево и пропускают через них электрический ток, при этом на шкале прибора сразу отмечается влажность древесины в том месте, где введены иглы. Широкое распространение получили электровлагомеры ЭВА-2М, определяющие влажность в диапазонах 7 - 60%.

Многие опытные столяры определяют влажность дерева на глаз. Зная виды древесины, ее плотность и другие физические свойства, можно определить влажность древесины по массе (взвешивая поочередно несколько одинаковых заготовок одной породы), по наличию трещин на торце или вдоль волокон древесины, по короблению и другим признакам.

При весовом способе от доски (контрольного образца) на расстоянии от торца 300 - 500 мм отпиливают секцию влажности толщиной 10 - 12 мм , тщательно очищают от заусенцев, опилок и взвешивают, записывают результат в журнале, а секцию помещают в сушильный шкаф с температурой до 103 °С. Через 6 часов сушки секцию взвешивают и массу записывают в журнал, затем вновь сушат и через каждые 2 ч после сушки взвешивают.

Если после повторных взвешиваний масса секции не меняется, это означает, что секция высушена до абсолютно сухого состояния с влажностью W 0 = 0% и массой Р.

Первоначальную влажность древесины образца определяют по формуле: W = (P н - Р с ) : Р с * 100%, где W - первоначальная влажность, %; Р н и Р с - начальная масса и масса в абсолютно сухом состоянии образца.

Также проверку текущей влажности в процессе можно проводить методом взвешивания контрольных образцов длиной не менее 1000 мм , которые выпиливают из досок, подлежащих сушке, на расстоянии 300 - 500 мм от торца, очищают от коры, заусенцев, опила, после чего торцы окрашивают краской. Образец взвешивают с точностью до 5г.

При обработке пиломатериала рубанком тонкая его стружка, сжатая рукой, легко сминается - значит, материал влажный. Если стружка ломается и крошится, это указывает на то, что материал достаточно сухой. При поперечных порезках острыми стамесками также обращают внимание на стружки. Если они крошатся или выкрошивается сама древесина заготовки, это значит, что материал слишком сухой.

Полную насыщенность древесины водой называют границей гигроскопичности. Такая стадия влажности в зависимости от породы дерева составляет 25-35%.

На практике различают древесину: комнатно-сухую (с влажностью 8-12%), воздушно-сухую искусственной сушки (12-18%), атмосферно- сухую древесину (18-23%) и влажную (влажность превышает 23%).

Древесину только что срубленного дерева или находившуюся долгое время в воде, называют мокрой, ее влажность до 200%. Различают также эксплуатационную влажность, соответствующую равновесной влажности древесины в конкретных условиях.

Требования к влажности древесины в изделиях

Влажность свежесрубленной древесины (имеющей влажность растущего дерева) зависит от породы и места взятия пробы по сечению ствола. У хвойных пород влажность древесины в периферийной части ствола (заболони) больше влажности древесины в центральной части ствола (ядро). У лиственных пород влажность по всему сечению ствола примерно одинакова.

Влажность сплавной древесины, как правило, выше, чем у древесины, доставленной сухопутным путем, причем влажность сплавной древесины выше влажности свежесрубленной. Так, влажность заболонной части сосновых бревен после сплава повышается до 150%, ядровой части бревен - до 50%.

Как, известно, древесина имеет клеточное строение. Влага в древесине может заполнять полости клеток, межклеточное пространство и пропитывать стенки клеток. Влага, заполняющая полости клеток и межклеточное пространство, называется свободной , а пропитывающая стенки клеток - связанной , или гигроскопической.

Свежесрубленная древесина имеет как свободную, так и связанную влагу. При высушивании древесины сначала удаляется свободная влага, а затем связанная.

Влажность свежесрубленной древесины



При изготовлении любого вида столярных изделий дерево должно быть сухим. Сухая древесина обладает высокой прочностью, меньше коробится, не подвержена загниванию, легко склеивается, лучше отделывается, более долговечна, готовые изделия не растрескиваются. Любая древесина самых различных пород очень чутко реагирует на изменение влажности окружающей среды. Это свойство является одним из недостатков лесоматериалов. При повышенной влажности древесина легко вбирает в себя воду и разбухает, а в отапливаемых помещениях она усыхает и коробится. Поэтому для столярных изделий дерево необходимо высушивать до той степени влажности, которая предполагается в дальнейшем при их эксплуатации. В помещении достаточна влажность древесины до 10%, а под открытым небом - не более 18%.

Сушкой называется процесс удаления из древесины влаги испарением. бывает естественной или искусственной.


ЕСТЕСТВЕННАЯ

Естественная происходит под влиянием атмосферного циркулирующего воздуха, испаряющего влагу из древесины. Естественная совмещается с хранением. надо обязательно в тени, под навесом и на сквозняке. При сушке на солнце внешняя поверхность древесины быстро нагревается, а внутренняя остается сырой. Из-за разницы напряжений образуются трещины, дерево быстро коробится. Влажные пиломатериалы сушат сразу после распиловки. Это предупреждает появление червоточин и гнили.


Материалы, уложенные в штабель, весной сохнут хуже, чем летом. Более интенсивно этот процесс происходит в июне. Время сушки хвойных пиломатериалов в естественных условиях до 18 - 22% влажности приведено в таблице.


Время, необходимое для сушки до 18-22% влажности пиломатериалов, уложенных штабелем с прокладками:

Таблица3


Примечание: Для лиственницы сроки сушки увеличиваются на 60%.

Климатические зоны


1-я - Архангельская, Мурманская, Вологодская, Пермская, Свердловская, Сахалинская, Камчатская, Магаданская области, северная половина Западной и Восточной Сибири и Коми, северная часть Хабаровского края и восточная часть Приморского края.

2-я - Карелия, Ленинградская, Новгородская, Псковская области, южная часть Хабаровского края и западная часть Приморского края.

3-я - Смоленская, Калининградская, Московская, Тверская, Орловская, Тульская, Рязанская, Ивановская, Ярославская, Нижегородская, Брянская, Челябинская, Владимирская, Калужская, Костромская, Амурская области, южная часть Западной и Восточной Сибири, республики Чувашия, Марий Эл, Мордовия, Татарстан, Башкоторстан, Удмуртия.

4-я - Курская, Астраханская, Самарская, Саратовская, Волгоградская, Оренбургская, Воронежская, Пензенская, Тамбовская, Ростовская, Ульяновская области, Северный Кавказ.

Естественная резко сокращается с середины августа. Пиломатериалы из ели сушатся быстрее, чем из сосны. Тонкомерные материалы сушатся быстрее толстомерных. Пиломатериалы хвойных пород толщиной 16 мм через 4 суток сушки теряют половину начальной влажности, затем интенсивность сушки резко падает. Пиломатериалы толщиной более 20 мм большую часть влаги испаряют после 20 - 30 суток сушки.


Укладка штабеля начинается с устройства основания, высотой вместе с лагами не менее 50 см. Верх основания должен быть горизонтальным. Опоры основания размещают с шагом 1,5 м, чтобы исключить прогиб пиломатериалов. Форма штабелей - квадрат или прямоугольник.


Штабеля пиломатериалов ограждаются крышей, защищающей материал от атмосферных осадков, непосредственного воздействия солнечных лучей и пыли.


Укладывают пиломатериалы на сухие прокладки из хвойных пород размером 25х40 мм. Крайние прокладки укладывают заподлицо с торцами досок, а остальные на расстоянии между ними не более 70 см. Для создания лучшей вентиляции штабеля все прокладки укладывают в строго вертикальном ряду по отвесу. Между укладываемыми в штабеля досками или брусками оставляют одинаковые по ширине промежутки (шпации), образующие по всей высоте штабеля вертикальные каналы. Ширину шпации в зависимости от климатических условий и сечения досок устанавливают для пиломатериалов толщиной до 45 мм от 1/2 до 3/4 ширины пиломатериала и для пиломатериалов толщиной свыше 45мм от 1/5 до 1/3 ширины пиломатериалов. Для равномерного просыхания пиломатериалов по высоте штабеля на расстоянии 1 и 2 м от нижнего ряда досок устраивают продухи высотой 150 мм. Доски укладывают внутренними пластями вверх для уменьшения их коробления. Для предупреждения растрескивания рекомендуется торцы досок тщательно закрасить масляной краской или несколько раз пропитать горячей олифой для защиты пор древесины. Обрабатывать торцы нужно сразу после поперечных перепилов в размер. Если дерево отличается повышенной влажностью, то торец просушивают паяльной лампой, а уже потом закрашивают.


КАМЕРНАЯ

До проведения процесса сушки по выбранному режиму, древесину прогревают паром, подаваемым через увлажнительные трубы, при включенных обогревательным приборах, работающих вентиляторах и закрытых приторно-вытяжных каналах. В начале прогрева температура агента сушки должна быть на 5°С выше первой ступени режима, но не более 100°С. Степень насыщенности среды должна быть для древесины с начальной влажностью более 25% в пределах 0,98 - 1, а для древесины с влажностью менее 25% - 0,9 - 0,92.


Продолжительность начального прогрева древесины зависит от породы древесины и для пиломатериалов хвойных пород (сосны, ели, пихты и кедра) при температуре наружного воздуха более 0°С составляет 1 - 1,5 ч при температуре менее 0°С - 1,5 - 2 ч на каждый сантиметр толщины. Продолжительность прогрева пиломатериалов мягких лиственных пород (осины, березы, липы, тополя и ольхи) увеличивается на 25%, а для пиломатериалов твердых лиственных пород (клена, дуба, ясеня, граба, бука) увеличивается на 50% по сравнению с продолжительностью прогрева древесины хвойных пород.


После прогрева параметры агента сушки доводят до первой ступени режима, и затем приступают к сушке пиломатериалов, соблюдая установленный режим. Температуру и влажность воздуха регулируют вентилями на паропроводах и шиберами приторно-вытяжных каналов.


В процессе сушки в древесине возникают остаточные внутренние напряжения, для их устранения проводят промежуточную и конечную влаготеплообработку в среде повышенной температуры и влажности. При этом обработке подвергаются пиломатериалы, высушиваемые до эксплуатационной влажности и подлежащие в дальнейшем механической обработке.

Промежуточная влаготеплообработка производится при переходе со второй на третью ступень или с первой на вторую при сушке по высокотемпературным режимам. Влаготеплообработке подвергают пиломатериалы хвойных пород толщиной от 60 мм и выше и лиственных пород (в зависимости от породы) толщиной от 30 мм и выше. В процессе тепловлагообработки температура среды должна быть на 8°С выше температуры второй ступени, но не более 100°С, при степени насыщенности 0,95 - 0,97.


Конечную влаготеплообработку проводят лишь по достижении древесиной требуемой конечной средней влажности. В процессе конечной термовлагообработки температуру среды поддерживают на 8°С выше последней ступени режима, но не более 100°С. По окончании конечной влаготеплообработки пиломатериалы, прошедшие сушку, выдерживают в камерах в течение 2 - 3 ч при параметрах, предусмотренных последней ступенью режима, после чего камеры останавливают.