Сушка древесины — одна из важнейших операций в технологическом процессе лесопиления и деревообработки. В результате сушки, происходит процесс удаления влаги из материала путем ее испарения. Это необходимо для того, чтобы древесные материалы стали более прочными и не изменили форму в дальнейшей обработке.
Таким образом, процесс высушивания древесины позволяет получить древесную продукцию самого высокого качества.
В этой статье мы рассмотрим современные технологии сушки древесины, особенности систем автоматического контроля и регулирования в сушильных камерах, а также требования к сушке популярных пород древесины.
Зачем сушить древесину?
Древесина является популярным природным материалом, из которого возводят не только дома, бани, хозяйственные постройки, но и делают красивую мебель, музыкальные инструменты, разные нужные в обиходе вещи. Однако у нее есть один большой недостаток: она полна воды, и, прежде чем использовать древесину как материал, ее требуется высушить.
В срубленном дереве находится много воды (от 30 до 50%), а любой профессионал знает, что влажность лесоматериалов должна находиться в равновесии с влажностью той окружающей среды, где будет использоваться конечный продукт. В противном случае плохо высушенный материал может существенно снизить надежность постройки. И наоборот, слишком большая потеря влаги приводит к тому, что древесина сжимается, появляются перекосы и трещины. С помощью использования различных технологий сушки, можно снизить влажность до оптимального уровня (обычно 8-12%), что обеспечивает стабильность и долговечность материала.
С помощью сушки, происходит защита древесины от поражения дереворазрушающими грибами в процессе ее хранения и транспортирования, предупреждает размеро- и формоизменяемость древесины в процессе изготовления и эксплуатации изделий из нее, улучшает качество отделки древесины, склеивания.
Рассмотрим основные способы сушки древесины
Существует несколько способов сушки древесины, но все они имеют одинаковую цель – получение самого надежного материала с хорошими физическими свойствами.
Сушку древесины можно разделить на два основных способа: естественная сушка и искусственная.
Естественная сушка (атмосферная):
- Лесоматериалы хранятся на специальных предварительно подготовленных под навесом. Их укладывают в штабеля так, чтобы вентиляция осуществлялась в двух основных направлениях: горизонтальном и вертикальном.
- Процесс занимает много времени (от нескольких месяцев до нескольких лет).
- Невысокая стоимость, но возможны деформации и растрескивания из-за неравномерного высыхания. На естественную сушку влияют погодные условия. Плюсом здесь считается экономия энергии и то, что сушить древесину можно практически в любом подходящем месте.
Искусственная сушка (камерная):
- Сушка проходит быстрее (от нескольких дней до нескольких недель) и качественнее.
- Значительно лучшее качество древесины.
- Процесс сушки происходит с помощью автоматической системы управления
Существует три основных вида искусственной сушки древесины.
1. Конвективная сушка древесины:
С помощью такого способа сушки, возможно выполнить сушку изделия любой толщины за довольно короткие сроки (от нескольких дней до месяца, в зависимости от исходных показателей и требуемого уровня влажности). Сушка происходит путем конвекции в изолированных камерах (газообразной среде) с помощью перегретого пара, воздуха, топочных газов. Для циркуляции воздуха используются вентиляторы. Популярность метода сушки древесины обусловлена доступностью и сравнительной экономичностью процесса, так как топливом может служить и электроэнергия, и углеродное топливо, и опилки – то есть производство пиломатериалов становится «безотходным».
2. Вакуумная сушка древесины:
Вакуумная сушка дороже конвективной сушки в камерах, доступна для малых объемов (до 10м3), но зато процесс происходит значительно быстрее. Она хорошо подходит для некоторых сортов дерева (например, дуб, береза), но при необходимости сушки хвойной древесины оптимально использование конвективных сушильных камер.
Процесс вакуумной сушки обусловлен расположением материала в полностью герметичном пространстве (камере), между деревянными изделиями лежат стальные пластины, в которых циркулирует горячая вода, подогреваемая бойлером, расположенном снаружи камеры. В самой камере задается необходимый (для каждой древесины свой) режим
3. Конденсационная сушка древесины:
Основной процесс сушки происходит за счет конденсации влаги из воздуха на специальных охладителях. Такой подход эффективно удаляет лишнюю влагу, предотвращая потенциальные деформации.
Для данного вида камер не требуется водогрейный котел. Камеры работают с помощью электричества. Процессы сушки могут быть чуть дольше по сравнению с конвективными камерами.
Существует еще ряд видов сушки древесины, однако их распространенность сводится к нулю, а эффективность ставится под сомнение.
В большинстве современных сушильных камерах используются различные системы автоматического контроля и регулирования процесса сушки, которые значительно повышают качество сушки.
Системы могут включать в себя:
Датчики температуры и влажности:
- Устанавливаются внутри камеры для точного измерения параметров воздуха и древесины.
- Датчики позволяют поддерживать оптимальные условия сушки в реальном времени.
Автоматические регуляторы:
- Управляют нагревательными элементами, вентиляторами и увлажнителями.
- Обеспечивают плавное изменение условий сушки, что минимизирует риск деформаций и трещин.
Программное обеспечение:
- Позволяет задавать различные режимы сушки в зависимости от породы древесины и начальной влажности.
- Включает в себя предустановленные программы для популярных пород древесины и возможность создания пользовательских режимов.
Системы удаленного контроля и управления:
- Обеспечивают возможность мониторинга и управления процессом сушки через интернет.
- Позволяют оперативно реагировать на изменения условий и корректировать параметры сушки.
Для успешного и правильного процесса сушки в сушильных камерах необходимо соблюдать несколько ключевых этапов и принципов:
Подготовка древесины:
- Пиломатериалы сортируются по толщине и длине.
- Древесина должна быть чистой и не содержать крупных дефектов.
Закладка в камеру:
- Пиломатериалы укладываются в камеру с учётом равномерного распределения воздуха.
- Между досками оставляют зазоры для свободной циркуляции воздуха.
Контроль параметров сушки:
- Постепенное повышение температуры и снижение влажности.
- Регулярное измерение влажности древесины и корректировка режимов сушки.
Охлаждение и кондиционирование:
- После достижения нужной влажности древесина охлаждается в камере.
- Для предотвращения деформаций процесс охлаждения должен быть постепенным.
Существуют разные подходы к сушке различных пород древесины.
С помощь искусственной сушки (камерной) возможно соблюсти индивидуальный подход для различных пород древесины.
Рассмотрим некоторые требования к сушке самых популярных пород древесины:
Сосна:
- Температура: 60-75°C.
- Влажность воздуха: 85-40%.
- Время сушки: 5-10 дней.
- Особенности:Необходимо избегать перегрева, чтобы предотвратить растрескивание.
Дуб:
- Температура: 45-55°C.
- Влажность воздуха: 90-45%.
- Время сушки: 30-70 дней.
- Особенности: Дуб склонен к образованию трещин, поэтому требуется медленная и равномерная сушка.
Берёза:
- Температура: 55-65°C.
- Влажность воздуха: 90-40%.
- Время сушки: 7-14 дней.
- Особенности: Необходимо контролировать равномерность сушки, чтобы избежать деформаций.
Бук:
- Температура: 45-65°C.
- Влажность воздуха: 90-45%.
- Время сушки: 20-40 дней.
- Особенности: Сушка должна быть постепенной, с плавным снижением влажности.
Клён:
- Температура: 45-60°C.
- Влажность воздуха: 90-45%.
- Время сушки: 15-30 дней.
- Особенности: Клён чувствителен к резким изменениям условий, поэтому требуется плавное регулирование параметров.
Небольшие рекомендации по правильной сушке пиломатериалов:
Используйте оборудование с автоматическим управлением:
- Современные камеры оснащены системами автоматического контроля и регулирования, что значительно повышает качество сушки.
Следите за равномерностью сушки:
- Не допускайте перегрева или пересушивания отдельных участков древесины.
Регулярное обслуживание оборудования:
- Поддержание сушильных камер в исправном состоянии обеспечивает стабильное качество процесса сушки.
Учитывайте особенности породы древесины:
- Разные породы требуют индивидуального подхода к режимам сушки.
Рекомендуемое оборудование для сушки древесины от компании ООО «СТАНКИ.РУ»
Конвективные сушильные камеры:
- Рабочий объем: 30 - 300 м³.
- Система управления: Автоматическая.
- Толщина стены: 100-200 мм.
Оборудование для термообработки древесины:
- Рабочий объем: 2 - 90 м³.
- Тип нагрева: Природный газ или электричество.
Конденсационные сушильные камеры EcoWood CD:
- Рабочий объем: 15 - 60 м³.
- Система управления: OWEN.
- Толщина стены: 120 мм.
- Подробнее: Конденсационные сушильные камеры (stanki.ru)
Вакуумные сушильные камеры:
- Рабочий объем: 2 - 10 м³.
- Система управления: Автоматическая.
В заключение, правильная сушка древесины в сушильных камерах – это комплексный процесс, требующий точного соблюдения технологий и постоянного контроля параметров. Использование современных сушильных камер с автоматическим управлением позволяет значительно повысить качество пиломатериалов и обеспечить их долговечность и надёжность в эксплуатации.
