О сушке древесины
Сергей Золотов
Конъюнктура
рынков в последние годы демонстрирует устойчивый рост спроса на древесину.
Несмотря на новейшие разработки искусственных заменителей, древесина,
по-видимому, останется основным материалом в строительстве, производстве мебели
и других отраслях.
Классическая
технология деревообработки обязательно включает участок сушки древесины. Этот
участок является, пожалуй, самым сложным в технологической цепи "растущее
в лесу дерево" — "готовое изделие". Сложность заключается прежде
всего в управлении процессом сушения.
Более
90% существующих в мире сушильных камер — это стационарные сооружения,
оснащенные вентиляторами, устройствами для направления потока, нагрева и
управления влажностью воздуха. Температура внутри такой камеры обычно в
зависимости от стадии процесса составляет от 40°С до 90°С.
При
этом температурой и влажностью воздуха в камерах управляют автоматические
системы, включающие устройства для измерения климата в камере и параметров
состояния дерева.
Контроль
скорости сушки минимизирует или совершенно устраняет дефекты древесины,
вызываемые сушкой. Источниками тепла в обыкновенных камерах служат, как
правило, пар, горячая вода или электричество. Использование электричества для
отопления сушилок весьма ограничено из-за его высокой стоимости. Обычно его
используют, когда не располагают другими источниками тепла. Поток воздуха в
камере формируется вентиляторами, установленными в специальном канале.
Направление движения воздушного потока периодически меняют, чтобы гарантировать
равномерное высыхание всего штабеля.
Для
того, чтобы управлять влажностью воздуха в камере, а в конечном итоге —
скоростью сушки дерева, используются приточно-вытяжная вентиляция и система
увлажнения.
Всеми
устройствами управляет компьютер. Он поддерживает в камере нужный климат без
участия человека. Такие системы позволяют документировать процесс сушки и
осуществлять контроль качества в соответствии с требованиями стандартов серии
ISO 9000.
Характеристики древесных пород
Древесина
— органическое вещество, состоящее из клеток. Во время роста дерева по
капиллярам течет лимфа — жидкость, в которой растворены различные соли (в
основном соли азота, фосфора, калия), которые дерево получает из почвы. Так что
после рубки дерева и распиловки его на доски древесная ткань оказывается
веществом более или менее пористым, в зависимости от породы дерева, и более или
менее пропитанным лимфой. Эта лимфа, которую мы в дальнейшем будем называть
водой, и определяет влажность древесины.
Влажность древесины
Влажность
древесины — это отношение веса воды, содержащейся в дереве, к весу абсолютно
сухой древесины.
W=
P в /P c=(Р вл-Р с)/Р с, где W — влажность древесины, P в — вес воды, Р вл —
вес влажной древесины, Р с — вес абсолютно сухой древесины.
Влажность
древесины всегда определяется в процентах, и ее можно представить следующим
образом: W= Pв/Pc х 100%.
Описанный
способ определения влажности древесины является самым точным, и его часто
используют в лабораторных испытаниях. Однако он не очень удобен, поскольку
требует времени. Поэтому для определения влажности применяются другие, хотя и
менее точные методы определения влажности древесины.
Начальная и конечная влажность
Только
что срубленное дерево обладает максимальной влажностью, которая для различных
пород может даже превышать 100%. Так, влажность свежесрубленной бальсы может
достигать 600%.
На
практике приходится иметь дело с меньшими значениями влажности (от 30 до 70%),
ведь от рубки до распиливания и помещения древесины в сушилку проходит какое-то
время, и она, конечно, теряет некоторое количество воды. За начальную влажность
принимается то значение, которое древесина имеет перед отправкой в сушильную
камеру. Конечная влажность — это влажность после полного цикла сушки.
Удельная плотность
Это
вес абсолютно сухой древесины, отнесенный к объему, полученному после полной
сушки.
Удельная
плотность (П с) для различных пород дерева меняется от 130 кг/м 3 до 1300 кг/м
3.
Для
практических целей древесные породы в зависимости от плотности делят на
несколько групп: мягкие породы (П с< 450 кг/м 3), среднетвердые породы
(450