4.1.2. Кондуктивная сушка

Теплота, необходимая для испарения влаги из материала, передается ему от нагретой поверхности (плит, вальцов, роликов и др.), соприкасающейся с материалом, посредством кондукции (теплопроводности). Сушильный агент – воздух.

4.1.3. Терморадиационная сушка

Теплота материалу для испарения влаги передается от генераторов излучения в виде электромагнитных колебаний (инфракрасными лучами). При этом тепловые лучи поглощаются лишь тонким поверхностным слоем материала и рассеиваются в большом количестве в окружающую среду. Поэтому для сушки древесины терморадиационная сушка технологически и экономически нецелесообразна. Она иногда используется в технологии отделки для сушки и полимеризации лакокрасочных покрытий. Сушильный агент – воздух.

4.1.4. Электрическая сушка

Теплота материалу для испарения влаги передается за счет энергии электромагнитного поля разной частоты. Подразделяется на следующие способы.

Диэлектрическая сушка. Осуществляется за счет теплоты, выделяющейся в древесине (диэлектрике) при воздействии на нее электромагнитного поля токов высокой частоты (ТВЧ). Сушильный агент – воздух.

Возможно комбинирование диэлектрической сушки с вакуумной. Такая комбинированная сушка обладает существенными технологическими преимуществами. Однако этот комбинированный способ сушки из-за большого расхода электрической энергии не может пока конкурировать с газопаровой сушкой.

Индукционная сушка – сушка в электромагнитном поле промышленной частоты с передачей теплоты материалу и сушильному агенту от размещаемых внутри штабеля ферромагнитных прокладок, нагреваемых индуктивными токами. Электромагнитное поле образуется в соленоиде, питаемом током промышленной частоты, внутрь которого закатывают штабель. Этот способ сушки имеет серьезные недостатки (большая неравномерность просыхания материала, местные перегревы, большие внутренние напряжения) и распространения не получил. Сушильный агент – воздух.

Кроме названных существуют комбинированные способы сушки, в которых одновременно используются различные виды передачи теплоты или совмещаются другие признаки различных способов (вакуумно-диэлектрическая, конвективно-кондуктивная и др.).

В деревообрабатывающей промышленности сушат главным образом пиломатериалы, заготовки, лущеный и строганый шпон, измельченную древесину (стружку, спичечную соломку и т.п.).

Для всех древесных материалов преимущественное использование имеет газопаровая сушка. Применительно к пиломатериалам, высушиваемым в сушильных камерах, этот способ получил в промышленности наименование камерной сушки. Второй по значению является атмосферная сушка. Перспективными являются конвективно-вакуумная и вакуумно-диэлектрическая сушки особенно для пиломатериалов и заготовок из древесины твердых лиственных пород. В технологии пропитки древесины получила распространение сушка в гидрофобных жидкостях.

Приведенный перечень способов сушки отражает лишь современный уровень технологии деревообработки. В дальнейшем будут происходить изменения в развитии способов сушки древесины.

4.2. Основные закономерности процессов сушки древесины

4.2.1. Явления определяющие процесс сушки

Сушка древесины представляет собой целый комплекс одновременно протекающих и влияющих друг на друга сложных тепло- и массообменных процессов, происходящих внутри высушиваемого материала и на его поверхности. Главнейшие из них:

1) Передача энергии материалу. При конвективной сушке, наиболее распространенной в деревообработке, – подвод теплоты от циркулирующего сушильного агента к поверхности материала (теплообмен).

2) Перенос теплоты внутри материала путем теплопроводности (теплоперенос). Осложняется переносом влаги.

3) Испарение влаги. Затраты теплоты обусловливаются в основном необходимостью перевода влаги в парообразное состояние, а также необходимостью преодоления энергии связи влаги с материалом. В простейшем случае испарение влаги происходит на поверхности материала, в более сложном – внутри материала (в определенной его зоне или во всей массе материала).

Следует иметь ввиду, что теплота, подведенная к материалу, расходуется не только для испарения влаги, но и для нагрева ее до температуры испарения, перегрева образующегося пара и, наконец, для нагрева самого материала, без которого невозможен нагрев жидкой влаги и перегрев пара.

4) Перенос влаги внутри материала (влагоперенос). Происходит как в виде жидкости, так и в виде пара, осложняется переносом теплоты.

5) Перенос влаги с поверхности материала в окружающую среду (влагообмен). Происходит в основном в виде пара, иногда в виде субмикроскопических частиц влаги в пограничный слой воздуха, где происходит их испарение.

Сушка древесины также не менее сложный технологический процесс, при котором следует не только сохранить нативные (природные) свойства материала, но и улучшить ряд этих свойств.