Сейчас в WikiPRO 3913 статей и 32 647 страниц на русском языке.

Сушка древесины

Материал из ВикиПро: Отраслевая энциклопедия. Окна, двери, мебеля
Перейти к: навигация, поиск
Мне нравится
3
Сушка древесины.jpg


Сушка древесины - очень важный и сложный процесс, характер которого определяется параллельным протеканием ряда физических явлений, главнейшими из которых являются:

  • теплообмен (передача тепла материалу от источника сушки или тепловой энергии);
  • теплопроводность (перемещение тепла внутри матернала);
  • влагоотдача (испарение влаги с поверхности материала в окружающую среду);
  • влагоперенос (перемещение влаги внутри материала).

Роль этих физических явлений применительно к каждому из способов сушки не одинакова. Относительная эффективность того или иного явления в полной мере зависит от способа передачи тепла древес и не и других условий сушки. Некоторые из этих явлений могут быть определяющими при одних способах сушки и не оказывать существенного влияния при других.



Классификация видов и способов сушки

Классификация видов и способов сушки основывается на особенностях теплообмена материала со средой.

По этому признаку различают четыре вида сушки:


1. Конвективная 

Конвективная сушка базируется на передаче тепла материалу путём конвекции от газообразной или жидкой среды. Основными способами конвективной сушки являются:

  • атмосферная сушка - сушка на открытых складах или под навесом без нагрева воздуха;
  • газопаровая сушка - сушка древесины нагретыми газами в специальных сушильных устройствах при атмосферном давлении;
  • вакуумная сушка - газопаровая сушка при давлении воздуха ниже атмосферного;
  • жидкостная сушка - сушка в нагретых гидрофобных жидкостях и в солевых водных растворах;
  • ротационная сушка - сушка древесины на вращающейся карусели в нагретой газовой среде с использованием центробежного эффекта.


2. Кондуктивная

Кондуктивная сушка базируется на передаче тепла древесине путём теплопроводности при контакте с нагретой поверхнотью.


3. Радиационная

Радиационная сушка базируется на передаче тепла материалу путём облучения источниками лучистой тепловой энергии (в основном от источников инфракрасного излучения). В настоящее время этот метод сушки практически не применяется.

4. Диэлектрическая

Диэлектрическая сушка - это сушка в электрическом поле токов высокой частоты, тепло материалу передаётся за счёт диэлектрических потерь.


Описание

Практика показывает, что из вышеперечисленных видов технологических процессов в настоящее время преимущественно используется конвективный газопаровой способ, данная технология сушения древесины называется камерной сушкой.
Достаточно широкое применение имеет и конвективная атмосферная сушка пиломатериалов.
Жидкостная сушка древесины представляет собой процесс нагрева материала в ваннах, наполненных гидрофобной жидкостью, которая нагревается до температуры 105-120С. Интенсивная передача тепла от жидкости к древесине позволяет сократить сушку материала в 3-4 раза по сравнению с камерной технологией. Применяется в технологиях консервирования древесины перед пропиткой. Однако данный способ сушки не следует применять при последующем изготовлении столярно-строительных изделий и мебели.
Кондуктивная сушка имеет ограниченное применение, главным образом, при производстве фанеры.
Вакуумный, радиационный и диэлектрический способы сушки применяются сравнительно редко, в основном, для сушки дорогостоящих пиломатериалов ценных пород древесины.
Таким образом, сегодня в технологических процессах деревообрабатывающих производств используют, в основном, конвективный камерный и атмосферный способы.

Sushka drevesini.jpg
Sushilnaja kamera dlja derevesiny 11.jpg
Сушильная камера для крупного переработчика Компактная камера для малого предприятия


Сушка древесины является одним из важнейших этапов технологического процесса изготовления клеёных конструкций, в значительной степени определяющим их дальнейшую эксплуатационную прочность. Некачественная сушка вызывает снижение механической прочности древесины, значительные остаточные внутренние на-пряжения, является причиной неравномерной влажности досок в отдельных партиях и большого перепада влажности по толщине доски. Всё это приводит к дополнительным напряжениям в конструкциях, снижающим их прочность и вызывающим преждевременное разрушение. Перечисленные недостатки значительно усугубляются наличием видимых дефектов сушки (больших трещин и покоробленности), полностью устранить которые почти невозможно. Следовательно, неправильно организованная сушка является причиной перерасхода древесины, отсутствия товарного вида, высокого процента брака готовой продукции.

Процесс сушки пиломатериалов включает в себя ряд операций. При этом наибольшее значение имеют следующие:

  • формирование сушильных штабелей;
  • контроль за ходом сушения;
  • кондиционирование, выдержка пиломатериалов после сушки.
Sushilnaja kamera dlja derevesiny 1.jpg

Ни крупный деревообрабатывающих предприятиях наибольшее распространение получили сушильные камеры периодического действия, то есть периодического чередования сушильных циклов, каждый из которых складывается из полной загрузки камеры штабелями, сушки и полной выгрузки камеры. Это преимущественно воздушные камеры принудительной циркуляции сушильного агента со стационарными и сборными ограждениями. На ряде предприятий используют стационарные камеры, то есть специально построенные здания (цеха), стены которых являются ограждающими конструкциями сушильных камер.


Основным этапом процесса сушки является выбор и реализация её режимов, которые определяют конечную влажность древесины, равномерность ее распределения по сечению досок, наличие в них внутренних напряжений. В производстве большей части клеёных конструкции можно использовать нормальные и, значительно реже, мягкие режимы сушки, не оказывающие отрицательного влияния на прочность высушиваемой древесины.
По данным Л. С. Сергиевского, при температуре сушки ниже 60 °С, независимо от длительности обработки, прочность древесины практически не снижается. Воздействие более высоких температур начинает сказываться, если продолжительность обработки превышает при t = 80’C 4-5 часов, при t = 100°С 4-5 часов, при t = 120°С 2-3 часа. В интенсивных процессах сушки максимальная температура составляет 120-130°С при длительности её воздействия 30-60 часов, в этих условиях обработки прочность древесины при статическом изгибе снижается на 5-8 %, а при скалывании и ударном изгибе - на 15-20%.


Процесс сушки включает в себя начальный прогрев древесины, поддержание заданной температуры и степени насыщенности сушильного агента, влаготермообработку древесины.
Начальный прогрев производят при одинаковых показаниях сухого и влажного термометров, причём температура сушильного агента должна быть на 5 °С выше температуры начальной ступени выбранного режима сушки. Длительность прогрева ориентировочно составляет (в неостывшей камере) 1-2 часа на каждый сантиметр толщины материала.
Продолжительность сушки зависит от начальной влажности древесины, параметров и интенсивности движения агента сушки и др. Поэтому в каждом конкретном случае время устанавливают, исходя из результатов испытаний контрольных образцов. Ориентировочно можно считать, что продолжительность сушки хвойных пиломатериалов (ель, сосна) на второй стадии составляет при толщине 22-25 мм - около 50 часов, 32-40 мм - 80-90 часов, 50 мм - около 100 часов. Вполне естественно, что чем меньше начальная влажность, тем короче период сушки.
В процессе сушки древесины главное внимание уделяется контролю за технологическими параметрами согласно ГОСТ 16588-91 "Продукция и деревянные детали. Методы определения влажности" Необходимо отслеживать текущую влажность древесины и наличие внутренних напряжений. По значению текущей влажности вырезанных из досок силовых секций судят о возможности перехода на следующую ступень режима или окончании процесса. Время перехода устанавливают по влажности медленно сохнущего образца, а время завершения сушки - по средней влажности образцов.
В дальнейшем в процессе производства периодически производится контроль влажности готовых пиломатериалов специальными приборами (гак называемыми вла-гомерами или индикаторами влажности).

Вклад участников

Кураков Артём


Список использованной литературы:

  • "Справочник технолога по производству деревянных светопрозрачных конструкций", Шлёнов Н.Г.
Обратная связь Автору