Виды сушки древесины

Экологически чистая натуральная древесина всегда имеет высокий спрос и пользуется популярностью, которая объясняется высокой степенью долговечности, презентабельным внешним видом и приемлемой ценой деревянных изделий. Существуют бюджетные варианты пиломатериалов, но среди них могут быть и дорогостоящие, сделанные из элитных пород лиственных или хвойных деревьев. Помимо строительства, пиломатериалы могут быть применимы для изготовления мебели, предметов быта или музыкальных инструментов.

Качество древесных заготовок зависит не только от характеристик породы древесины, но и от степени ее просушки. Если для работы используется непросушенная заготовка из древесного материала, то со временем готовое изделие начнет растрескиваться и деформироваться, утрачивая свой первоначальный внешний вид и полезные свойства. Чтобы подготовить необработанный древесный материал к дальнейшему использованию, в обязательном порядке применяются различные варианты технологии сушки древесины.

Древесные заготовки в виде бревен имеют высокую степень влажности, поэтому им потребуется пройти цикл, который называется сушкой древесины. Влага, содержащаяся в заготовках, постепенно может снижаться и естественным путем, но это займет много времени и приведет к хаотичному явлению сжатия и расширения внутри древесных волокон. По этой причине просушку заготовок выполняют под строгим контролем и в определенных условиях.

Сырая и непросушенная древесная структура имеет склонность к гниению, растрескиванию и искривлению. Чтобы избежать таких неблагоприятных явлений, применяют различные способы доведения древесины до кондиции, с заданными параметрами уровня влажности. Условия сушения и продолжительность цикла напрямую зависят от способа устранения лишней влаги.

Современная деревообрабатывающая промышленность подходит к решению проблемы сушки древесины разными методами, эти способы используют для высушивания любого сорта дерева. Описание технологического процесса в каждом методе сушения свое, но, как правило, технология состоит из нескольких этапов. На сегодняшний день применяются следующие виды сушки древесины.

Благодаря этой методике доска сохнет под воздействием высокочастотных импульсов. Принцип работы СВЧ-установок аналогичен тому, который действует в микроволновке. Импульсы позволяют равномерно нагревать древесину, из которой влага уходит в виде пара. Горячий пар дает возможность не только качественно просушить спил, но и выровнять доску, которая начала свою деформацию под действием высокой увлажненности. Оборудование СВЧ сушильных камер устроено так, чтобы лишняя влага могла удаляться из замкнутого пространства с помощью принудительной вентиляции.

Когда бывает необходимость просушить заготовленную сырую древесину в короткий срок, используется специальная камера, в которой осуществляется искусственная вентиляция и нагрев воздуха до заданных температурных параметров. Недостатком быстрого метода сушения является опасность возгорания древесных заготовок, поэтому сушить таким образом древесину считается довольно сложным процессом. Если процесс сушения выполняется в домашних условиях, то древесные заготовки обматывают сначала слоем бумаги, а затем полиэтиленовой пленкой. В такой обмотке делают отверстия для выхода пара, а оберточную бумагу следует заменять на более сухую каждые 8 часов.

Метод дает возможность высушить исходную влажную заготовку за короткое время, но себестоимость готового изделия повышается, так как процесс сушки инфракрасными лучами является энергоемким, а потому и дорогостоящим. Инфракрасная сушильная камера, в которую складывают крупногабаритные заготовки, большая по своим размерам и требует наличия определенных свободных площадей с возможностью подключения камеры к источнику электропитания. Инфракрасные лучи, проходя через влажный пиломатериал, нагревают древесину и через ее естественные микротрещины беспрепятственно выходят обратно.

Данный вариант относят к дорогостоящему виду сушки пиломатериалов, так как для организации этого процесса нужны большие свободные площади и недешевое спецоборудование. Чаще всего методику вакуумного сушения применяют для просушивания благородных пород деревьев – кедра, дуба, ясеня, бука. Качество просушки при вакуумном методе считается наилучшим, но высокие затраты на электроэнергию в значительной мере повышают итоговую себестоимость продукции.

Наиболее долговременный вариант естественной сушки деревянных заготовок, который не гарантирует получения идеальных результатов. Древесина в этом случае просыхает в штабелях, расположенных на открытом воздухе под навесом. Испарение влаги происходит при обдувании материала воздухом, а также при воздействии естественных температур. Атмосферный вариант сушки дает возможность сохранять естественное равновесие влаги в заготовках, но чтобы древесину не перекручивало, приходится ее надежно закреплять в специальных держателях.

Методика кондуктивной сушки основана на применении раскаленных плит, между которыми под прессом размещаются исходные деревянные заготовки. Высокая температура дает возможность быстро просушить влажную древесину и сохранить в ней оптимальный баланс влажности, согласно установленным параметрам. Кроме того, кондуктивная сушка происходит еще и под прессом, что исключает возможность образования дефектов в виде искривления заготовок и их последующего растрескивания. Усилие для пресса выбирают в соответствии с толщиной заготовки, уровня влажности и вида древесины.

Сушение древесного пиломатериала в специальной крупногабаритной сушильной камере считается наиболее доступным и распространенным вариантом, который обеспечивает быструю обработку исходных заготовок. В камере можно регулировать уровень температурного режима, скорость движения потоков вентилирующего воздуха, а также задавать уровень влажности. Чаще всего в таких сушильных камерах сушатся брус или половая доска. Продолжительность обработки древесины зависит от ее первоначальной увлажненности и в среднем составляет 7-10 суток, при этом уровень влажности материала снижается до 18-20%.

Методика основана на применении специальных составов жидкостей, которые не вступают в химическую реакцию с водой. В качестве подобных компонентов может быть использован церезин, различные жиры, парафины и другие водостойкие компоненты, которые по технологии процесса должны быть нагреты более чем до 100°C. В разогретый состав помещают деревянную заготовку, при этом из древесины испаряется влага, так как она подвергается нагреву. Методика довольно трудозатратная и не имеет широкого применения.

После окончания процесса сушения из сушильной камеры вынимают только полностью остывшие деревянные заготовки. Ускорять этот процесс искусственно нельзя, он должен пройти естественным путем. Далее необходимо принять необходимые меры по сохранению пиломатериала, которые обеспечат ему определенный уровень влажности. Достичь хороших результатов можно в том случае, если соблюдать при хранении древесины ряд требований.

Например, в том случае, когда необходимо сохранить брус или стандартную доску, то между рядами этих пиломатериалов нужно сделать небольшие зазоры, которые будут способствовать свободной циркуляции воздуха и не допустят появления на древесине спор грибка или плесени. Для длительного хранения просушенного пиломатериала необходимо удалять кору с заготовок. Делают это по той причине, что в коре могут находиться насекомые-вредители, которые питаются древесиной и портят ее внешний вид.

В процессе проведения работ по просушке древесных пиломатериалов у заготовок могут появляться дефекты древесины, которые принято подразделять на скрытые и явные, то есть видимые невооруженным глазом. Если напряжение естественного натяжения древесных волокон превышает допустимые пределы, то образуются видимые дефекты, к которым принято относить любые трещины, поражения грибками или плесенью, выпадение сучков, изменение цвета древесины в сторону потемнения, а также коробление заготовок.

Появление скрытых дефектов происходит после образования напряжений древесных волокон, чему способствует неравномерное распределение влаги относительно сечения заготовки. Кроме того, скрытым дефектом считается и неравномерное просушивание материала, чаще всего такое наблюдается при штабелировании заготовок во время сушки. Появление на древесине трещин, сморщивания, а также коробление вызваны, как правило, неравномерным просушиванием. Такого рода дефекты можно увидеть на торцевых срезах заготовок, кроме того, они могут проявляться и в виде внутренних или поверхностных трещин, расположенных на плоскости доски.

Появление растрескивания в торцевых частях заготовок является наиболее распространенным видом дефекта, который проявляет себя ранее других видов брака просушки. Объясняется это тем, что испарение влаги на торцевых частях доски или бруса происходит ввиду большой влагопроводности древесных волокон, расположенных в долевом направлении. Потеря влаги вызывает усушку и натяжение волокон. Чем выше степень такого напряжения, тем больше вероятность образования трещин, которые чаще всего появляются в радиальном направлении. Избежать такого дефекта помогает правильно выбранный режим сушки, который не станет причиной превышения предела прочности волокон древесины.

Образование растрескивания древесного материала происходит поэтапно. В начале этого процесса появляются неглубокие и небольшие трещинки, направление которых ориентировано вглубь толщи материала на 4-5 мм. Если на этом этапе продолжить процесс сушки с теми же параметрами, то незначительные растрескивания станут расширяться, они могут пойти еще глубже в структуру древесины и пронизывать всё сечение заготовки.

Что касается такого дефекта, как коробления, то на пиломатериалах оно бывает винтообразное, а также продольное и поперечное. Все виды коробления могут присутствовать даже на одной заготовке, но ярко выражен будет только один из них. Чаще всего поперечному виду коробления подвержены пиломатериалы, имеющие широкую площадь поверхности от 20 см и более. Особенно часто этот дефект бывает виден при распиловке смешанного или тангентального типа.

При радиальном виде распиловки заготовки подвержены короблению довольно редко. На скручивание пиломатериала или продольное его коробление влияет и качество древесины. Например, такой дефект чаще всего возникает, если исходная заготовка имеет крень или косослой древесных волокон, но такие заготовки целесообразно выбраковывать еще до начала выполнения процесса сушения. Коробление является последствием нарушения технологии выполняемого процесса сушения древесины. В процессе хранения к образованию этого дефекта может привести недостаточное число прокладок между досками, а также разная высота таких прокладок.

Если выгружать из сушильной камеры неостывшие материалы сразу же после окончания цикла сушения, то есть риск, что деревянные заготовки будут подвержены после остывания процессу коробления. Чтобы избежать появления такого дефекта, потребуется не только соблюдать технологию процесса сушения материала, но и правила его хранения. С этой целью в штабеле из пиломатериалов 2-3 верхних ряда заготовок закрепляют в специальные пневматические зажимы, а иногда поверх просушенных досок еще и равномерно укладывают давящий на них груз.