Сушка пиломатериалов — технология процесса и методы сушки древесины

Сушка древесины — важный этап подготовки пиломатериала к работе, в результате которого из дерева методом испарения удаляется излишняя влага. Для чего это делается? Сухая древесина характеризуется высокой прочностью. Она намного меньше коробится, без труда склеивается, не подвержена гниению и растрескиванию. Готовые изделия легко декорируются и отличаются завидной надежностью. Таким образом, процесс сушки древесины является обязательным при желании получить продукцию безупречного качества.

Виды сушки

На практике применяется несколько вариантов высушивания леса. Давайте ознакомимся с самыми популярными способами получения качественного сырья.

Естественная

Этот способ получения качественного пиломатериала используется для любых пород дерева.

При естественной сушке кору со ствола не снимают, но делают поперечные вырубки на стволе. При умеренных температурах атмосферного воздуха липа, ольха, осина и берёза высыхают без образования трещин, при этом спил бревна необходимо обработать смолой или маслом. Процесс естественной сушки пиломатериала должен происходить под навесом или в проветриваемом помещении.

При высыхании дерева на солнце внешняя поверхность заготовки будет хорошо прогреваться, но центральная часть остаётся влажной, что может привести к деформированию. Заготовки укладывают на поддоны штабелями, высотой до 60 сантиметров, при этом между изделиями оставляют вентиляционные зазоры. Во время высыхания доски могут коробиться, на их торцах образуются трещины, поэтому указанные материалы нужно резать на заготовки большей длины, чем планируемый размер.

Процесс высыхания дерева в естественных условиях продолжается на протяжении двух и даже трёх лет, что считается основным минусом технологии. К достоинствам этого метода следует отнести простоту процесса.

Камерная

Способ камерной сушки считается более перспективным, чем предыдущий вариант. В данном случае пользователь (оператор) может самостоятельно регулировать влажность готового материала и скорость процесса.

Испарение лишней жидкости с древесины происходит в специальных камерах под воздействием газов и пара, который подаётся под низким давлением.

Достоинством метода считается высокая скорость высушивания сырья, недостаток один – значительная стоимость в связи с высокими затратами электроэнергии.

Вакуумная

Вакуумная сушка позволяет получить сухую древесину в рекордно короткие сроки. Сырьё закладывают в специальные камеры, в которых образуется вакуум. Метод подходит для любых пород и сортов дерева. Для получения необходимой влажности бревна диаметром 25 см или деревянного бруса с сечением 15*15 см уходит не более суток.

Прогревание обрезной доски или любого другого пиломатериала в вакуумной камере происходит равномерно, что предотвращает возникновение трещин.

Сушильную камеру можно установить в гараже или другом подсобном помещении. Это лёгкая пожаробезопасная конструкция. Следует заметить, что такое оборудование не пользуется спросом по причине дороговизны и повышенного расхода энергоресурсов.

Другие производственные методы

Одним из распространённых способов получения качественного сырья считается сушка в жидкостях.

Этот метод подготовки древесины применяется перед пропиткой заготовок масляными антисептиками. Жидким агентом здесь могут быть сера, парафин, расплавленные металлы или водные растворы солей.

Время высыхания заготовок для устройства бани или отделки жилого здания зависит от интенсивности выделения тепла и мощности оборудования.

Сырьё закладывают в специальную камеру, погружают в рабочий раствор и доводят до кипения. Необходимые температурные показатели жидкости сохраняются до полного удаления лишней влаги из древесины.

Продолжительность одного рабочего приёма от 3 до 20 часов.

Кроме указанного метода, существуют и другие промышленные варианты сушки древесины. Это инфракрасный прогрев, использование электрического поля, холодильного оборудования, индукции и даже радиации.

Промышленная сушка

Выбор подходящего режима зависит от породы дерева и толщина исходного материала. Чтобы доски при проведении процедуры не коробились и не трескались, их предварительно пропаривают в камерах с влажным паром.

Сначала материал хорошо прогревают один-два часа при t 50°. Затем ее повышают до 60°, и повторяют процедуру пропарки. Ее можно повторять до трех раз при необходимости.

Для мягких пород используют температуру t° от 40 до 75 градусов, для твердых сортов от 35 до 55. В любом случае, этот показатель не должен быть выше 80°С. Если температура поднимается выше, происходят необратимые изменения в поверхностных слоях материала. Дерево как бы закаливается, что существенно затрудняет его дальнейшую обработку инструментами.

В самом начале процесса воздух имеет довольно большую влажность и невысокую t°. Чем больше начальная влажность дерева, тем больше влаги должно быть в воздухе, поступающем в камеру. Это необходимо для того, чтобы предотвратить растрескивание материала. По мере высыхания породы t° воздуха понемногу увеличивают, содержание же в нем влаги, напротив, снижают.

Между влажностью воздуха и содержанием влаги в материале имеется строгая зависимость. Ее можно определить с помощью особого прибора – психрометра, служащего для определения влажности и температуры воздуха в сушильных камерах. Последние носят название сушила. Существуют различные методы сушки древесины.

Заводской способ предполагает использование специальных камер для сушки. Это паровоздушные сушила периодического действия, имеющие реверсную циркуляцию. Полученный материал, выгруженный оттуда, двое-трое суток выдерживается в производственном цехе. В это время происходит нормализация материала, то есть его освобождение от поверхностных и внутренних напряжений, обретенных в процессе сушки.

Существуют также газовые камеры для сушки древесного материала. В таких устройствах периодического действия, чтобы избавиться от ненужной влаги, используют особый бездымный газ.

Его получают при сжигании в топках сырых отходов дерева. С помощью высоконапорного осевого вентилятора, через специальные газоходы, он подается на штабеля пиломатериалов. Конструкция системы предполагает наличие парового увлажнителя.

В деревообрабатывающей промышленности используют газовые аппараты, действующие на природном газе. Они оснащены топкой, температура в которой при горении достигает 1300°С. Но прежде чем попасть в сушилку, смесь циркулирует и охлаждается, приобретая ко времени попадания в камеру температуру 100 градусов. Рабочая смесь бездымна. Если работа такой камеры хорошо отлажена, то высушенные в ней пиломатериалы остаются светлыми. Каждая из них может вместить четыре больших штабеля досок. Также они применяются для обычной, рядовой сушки хвойных пород дерева.

Для скоростной сушки строительного материала используются электрические сушилки, в которых применяются высокочастотные токи. Такая процедура длится недолго – время сушки составляет лишь несколько часов, а качество ее высокое. Дерево высыхает равномерно: без изъянов, коробления и трещин. Количество брака при таком способе сушки оказывается значительно меньшим, чем при газовом и паровом методе – его показатель составляет менее пяти процентов.

Особенности нагревания диэлектриков и полупроводников (к ним принадлежит и дерево) в электрическом поле высокой частоты состоят в том, что температура всего обрабатываемого материала заметно повышается в небольшой отрезок времени. Влажную доску за три минуты можно нагреть до 100 градусов по всей ее толщине. Мощность поглощаемого материалом тока регулируется параметрами электрического поля (его изменением посредством регулировки).

Методы сушки древесины

Виды сушки древесины довольно разнообразны. Но все они преследуют одинаковую цель — получение надежного строительного материала с улучшенными физическими свойствами. 

Старинные способы сушки

Примечательно, что техника выпаривания впервые была применена в глубокой древности.

Кусок дерева помещали в резервуар с водой (70 градусов), присыпали сверху опилками и оставляли пропариться. В результате древесина не только не трескалась, но и приобретала плотную гибкую структуру.

Применяли и другой способ — парафинирование. Заготовки опускали в жидкий парафин (40 градусов) и оставляли на несколько часов. Дерево, получаемое таким путем, не коробилось,  приобретало красивый темный оттенок. Парафинирование чаще всего применялось при производстве посуды. Деревянные чашки и ложки оставалось только расписать незамысловатыми узорами и покрыть лаком. Интересно, что изделия получались настолько прочными, что не трескались ни при каких обстоятельствах.

Естественная сушка древесины

Хороший материал за короткий промежуток времени получить не так-то просто. Выходом из положения может стать быстрая сушка древесины. Если дерево представляет собой чурак (кряж) в коре, то кору лучше не снимать, а сделать на ней вырубки поперек ствола. Можно оставить кору шириной 10 см только по краям чурака.

Это важно!

Ольха, береза, осина, липа (даже полностью ошкуренные) при умеренной сушке высыхают без трещин. Тем не менее, торцы бревен следует покрыть маслом или смолой.

Сушить пиломатериал естественным путем необходимо в хорошо проветриваемом, сухом помещении. Если сушить на солнце, то внешняя поверхность нагреется, а внутренняя останется влажной, что приведет к появлению дефектов. Заготовки укладывают на подставки высотой не менее 60 см штабелями. Между ними должны быть вентилируемые просветы. 

Бытует мнение, что доски, установленные на кромки, просыхают в два раза быстрее. Однако, учтите, что и коробиться они будут больше. Технология сушки древесины на торцах также дает трещины, — придется брусья подрезать. Вот почему заготовки должны быть больше необходимой длины.

Время сушки древесины естественным путем составляет 2-3 года. Это один из минусов метода, т.к. не всегда имеется возможность ждать такое количество времени. К плюсам следует отнести простоту проведения процедуры и отсутствие больших финансовых затрат.

Камерная сушка

Если стоимость сушки древесины большого значения не имеет, т.к. самоцелью является прекрасный результат, стоит обратить внимание на другие варианты.

Камерная сушка высокоэффективна, позволяет следить за ходом процесса и получать материал строго необходимой влажности. Проводится в промышленных условиях. В сушильные установки загоняют тары с доской, где под воздействием газообразной среды осуществляется выпаривание жидкости. Режимы сушки древесины допускается менять по своему усмотрению.

Камеры ПАП — металлические устройства с аэродинамическим подогревом. В процессе сушки необходимо добавлять в камеру пар низкого давления. Процесс эксплуатации сложностей не представляет. Но такая сушка древесины цену имеет значительную, что объясняется большим расходом электроэнергии.

Ротационная сушка

Этот метод основан на использовании центробежной силы. Уложенные штабелями пиломатериалы устанавливают на специальной платформе внутри отапливаемого помещения. Центробежная сила способствует перемещению влаги к торцам и наружным поверхностям брусьев.

Интенсивное движение горячего воздуха создает благоприятные условия для равномерной просушки пиломатериала в наикратчайшие сроки. В качестве источников тепла выступают специальные плиты или лампы. Поток инфракрасного излучения быстро распространяется и проникает на глубину 12 мм. Это значит, что древесину хвойных пород дерева толщиной до 25 мм можно высушить за несколько минут, что в несколько раз быстрее камерной сушки.

Контактная сушка

Контактная, или кондуктивная, сушка реализуется с помощью передачи тепла от нагретой поверхности. Метод особенно эффективен при работе с тонкими материалами — фанерой или шпоном. Листы зажимают прессом между двумя прогретыми плитами. Тепло к древесине передается посредством тесного контакта, что объясняет название способа.

Атмосферная сушка

Один из самых распространенных путей получения сухого дерева. Не требует наличия дополнительных энергоресурсов и может применяться в домашних условиях.

Продуктивность атмосферной сушки древесины дома зависит от нескольких факторов. В частности от влажности окружающего воздуха, времени года, температуры среды. Также стоит отметить, что складское оборудование для сушки древесины потребует много свободного места и соблюдения некоторых условий.

• можно сушить древесину под навесом или в сарае, но обязательно при интенсивном сквозном проветривании;
• доски укладываются в несколько рядов с небольшими интервалами;
• для снижения риска коробления можно сверху положить что-либо тяжелое.

При сухой погоде метод атмосферной сушки позволяет получить древесину влажностью 12-48%. Если имеется необходимость, то можно досушить до меньшего процента в хорошо отапливаемом помещении.

Сушка в жидкостях

Используется как дополнительная мера перед пропиткой масляными антисептиками. В роли жидкого агента выступают водные растворы минеральных солей или гидрофобные вещества (расплавленные металлы, парафин, сера).

Продолжительность процесса лимитируется интенсивностью перераспределения тепла в высушенном пиломатериале и мощностью теплообменника сушильной камеры. Древесину погружают в жидкость и доводят до кипения. Постоянство температурного режима сохраняется до тех пор, пока свободная влага не будет удалена окончательно. Длительность сушки — 3-20 часов.

Это важно!

В среднем продолжительность естественной сушки — от нескольких недель до нескольких месяцев. Искусственной — от нескольких часов до нескольких дней.

Конечно, это далеко не полный перечень способов сушки древесины. Существует еще радиационная, индукционная сушка, сушка в в электрополе ТВЧ или с помощью холодильного оборудования.

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.

Охлаждение пиломатериалов

После конечной обработки пиломатериалы выдерживают в камере в течение 2-3 часов при относительной влажности последней ступени режима сушки, затем прекращают подачу горячей воды в калориферы и охлаждают древесину до 30-40 oC сначало при открытых приточно-вытяжных каналах, потом при полуоткрытых дверях.

Время охлаждения составляет примерно 1-2 часа на каждый сантиметр толщины материала.

Технология

Не каждый человек может воспользоваться качественным дорогостоящим оборудованием для высушивания древесины для собственных потребностей. В случае сушки в домашних условиях большого объема древесины следует помнить о нескольких важных моментах:

• выбор места;
• способ укладки материала;
• установка опор, крепежа;
• защита от осадков.

Брёвна на сушку или другие пиломатериалы нужно располагать на открытых площадках, например на приусадебном участке или плоской крыше небольшой постройки, то есть в местах с хорошим освещением. На поверхности складирования материалов нужно расстелить рубероид, затем засыпать древесные опилки.

Правильное расположение сырья для сушки должно основываться на направлении воздушных потоков. Штабель нужно укладывать поперек, а не вдоль движения ветра (имеется в виду его основное направление). Оптимальная ширина штабеля составляет 80 см. От поверхности почвы до нижней доски нужно выдержать расстояние не меньше 30 см. Этот зазор необходим для хорошей вентиляции пиломатериала.

Основной целью установки опорных конструкций считается необходимость приподнять самые нижние заготовки.

Лучше всего делать основание в виде квадратных колодцев. По бокам штабеля выкладывают два таких колодца. Их соединяют между собой опорной прокладкой. Между боковыми опорами оставляют расстояние в 1,5 м, при этом верхняя часть прокладок должна находиться в одной горизонтальной плоскости. Стягивание штабеля происходит при помощи резиновой ленты, которую можно сделать из камеры автомобиля.

При сушке в естественных условиях древесина может пострадать от атмосферных осадков, но полностью накрывать доски нет надобности.

Для защиты древесины на верхние прокладки укладывают несколько деревянных направляющих и расстилают кровельный материал (железо, профнастил), чтобы образовался уклон для отвода влаги. Кровлю дополнительно закрепляют верёвкой, чтобы не сдул ветер. Между металлом и деревом оставляют воздушную прослойку в пределах 8 см.

При высушивании пиломатериалов на воздухе влажность заготовки уменьшается до 20%. Сразу после окончания работ торцы заготовки с трещинами необходимо обрезать, привести изделие до нужного размера. Материал, который будет использоваться для внутренней отделки жилых зданий, помещают в отапливаемое помещение для досушивания.

Старинный способ

Существует много видов сушки дерева в промышленных условиях, но технология выпаривания была разработана в глубокой древности. Наши предки вываривали древесину несколько часов в соленой воде с добавлением мелких сосновых опилок, затем вынимали и досушивали в нежарком месте на протяжении трех недель.

В результате подобной обработки заготовка сохраняла первоначальную структуру, не трескалась, становилась гибкой и эластичной. В процессе выпаривания из структуры древесины освобождается лишняя влага, поверхность изделия приобретает красивый шоколадный цвет и чёткий рисунок волокон.

Современные пользователи могут понизить уровень влажности куска дерева, поместив его в духовку, но в старину широкое распространение получил способ парафинирования. В данном случае сырьё помещали в раствор парафина, температура которого находилась на уровне 40°, и оставляли его в жидкости на несколько часов.

В результате подобной обработки поверхность древесины приобретала красивую текстуру, не коробилась во время эксплуатации. После извлечения из раствора парафина древесину ещё несколько суток выдерживали в сухом, вентилируемом помещении.

Метод парафинирования использовался для обработки посуды. После извлечения из раствора деревянные чашки или другие предметы обихода оставалось только обработать лаком или покрыть узорами. Готовые изделия приобретали дополнительную прочность, не давали трещин.

Для улучшения водостойкости посуду высушивали в растворе льняного масла. В данном случае заготовку помещали в жидкость и пропаривали на медленном огне на протяжении 5 часов. Несмотря на давность, этот способ пользуется популярностью и у современных мастеров, делающих посуду.

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.

Сушим пиломатериалы: видео

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.

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...