67. Сушка древесины.
Сушка является одной из основных и самых сложных операций технологического процесса при использовании древесины. Ее проводят для повышения удельной прочности древесины, предохранения от загнивания, предупреждения коробления деревянных элементов при эксплуатации, а также для улучшения склеивания, пропитки и отделки древесины. В результате сушки древесина из природного сырья превращается в промышленный материал, отвечающий самым разнообразным требованиям, предъявляемым к ней в различных областях народного хозяйства.
Сушкой называется удаление влаги из древесины. При этом одновременно протекает несколько процессов: теплообмен — передача тепла древесине от агента сушки или источника тепловой энергии; теплопроводность—перемещение тепла внутри материала; влагоотдача — испарение влаги с поверхности древесины.
По методу передачи тепла различают конвективную и электрическую сушку пиломатериалов. Конвективная сушка происходит вследствие передачи тепла древесине конвекцией от нагретой газообразной или жидкой среды. К основным способам конвективной сушки относятся: атмосферная сушка на складах или под навесами; камерная или газообразная сушка в газообразной среде (воздух, топочные газы, перегретым пар) при атмосферном давлении; сушка в нагретых гидрофобных жидкостях или солевых водных растворах.
Способ сушки выбирают в зависимости от назначения древесины, ее конечной влажности и требований к качеству древесины. Влажность свежесрубленной древесины колеблется в широких пределах и зависит от породы и анатомического строения древесины.
а — при тангенциальной распиловке; б — при радиальной распиловке; в — поперечное коробление; г — продольное коробление по пласти; д — продольное коробление по кромке; е — винтообразное коробление
Атмосферная сушка осуществляется на открытом воздухе. Доски укладывают с зазорами (на прокладках), обеспечивающими проветривание штабеля. Для предохранения от атмосферной и грунтовой влаги штабеля укладывают на подкладки и сверху устраивают навес, а для равномерного высушивания всех слоев досок штабеля периодически перекладывают.
Продолжительность сушки в штабелях зависит от климатических условий местности, времени года, толщины досок и требуемой конечной влажности пиломатериалов. Для досок толщиной 30...50 мм в летнее время в районе Москвы продолжительность сушки составляет 10...16 дней при высушивании до конечной влажности 30 % и 20...40 дней — до конечной влажности 20 %. В связи с такой большой разницей в продолжительности сушки в зависимости от конечной влажности досок рекомендуется высушивать пиломатериалы до влажности 30 % с последующим досушиванием в камерах до требуемой влажности 8...12%.
Камерная сушка производится в сушильных камерах, внутри которых поддерживается повышенная температура и интенсивная циркуляция нагретого воздуха или перегретого пара с помощью вентиляторов.
Удаление влаги из древесины начинается с наружных слоев досок, поэтому влажность остается неравномерной по толщине досок до самого конца процесса сушки. При чрезмерно интенсивном удалении влаги из наружных слоев и большом перепаде во влажности по слоям в досках могут возникнуть .трещины, поэтому процесс стараются вести таким образом, чтобы сначала прогреть имеющуюся в древесине влагу, не формируя ее удаление с поверхности досок. Это достигается введением в камеру на первой стадии влажного нагретого воздуха при температуре 50 + 5 °С. Затем по мере прогрева и снижения влажности древесины температуру воздуха повышают, а влажность воздуха понижают. Доски для клееных конструкций высушивают до влажности 8 % по наружной поверхности, имея в виду, что при фрезеровании будут сняты наиболее сухие наружные слои досок. Перед механической обработкой выгруженные из камеры доски должны трое суток сохраняться в помещении с температурой воздуха 16...22 °С и влажностью воздуха 60...70 % (кондиционируются) с целью выравнивания влажности по сечению.
К дефектам сушки относятся коробление (изменение формы) пиломатериалов и появление наружных и внутренних трещин в материале. Причиной коробления является также различная усушка в радиальном и тангенциальном направлениях. На величину коробления влияют косослой и крень, вызывающие скручивание и продольное коробление материала (см. рис..)
