Качество пиломатериала зависит не только от характеристик породы древесины, но и от степени просушки. Использование непросушенных заготовок приводит к появлению трещин и деформаций в готовых изделиях, а также снижает их эстетические и функциональные свойства. Чтобы подготовить необработанный древесный материал к использованию, применяются различные методы сушки.
Для чего нужна сушка?
Для древесных заготовок в виде бревен характерна высокая влажность, поэтому необходим процесс сушки древесины. Естественным путем влага может постепенно уменьшаться, однако этот процесс займет много времени и приведет к хаотичным явлениям сжатия и расширения внутри древесных волокон. Поэтому сушку выполняют под контролем и в определенных условиях.
Сырая и непросушенная древесная структура подвержена гниению, растрескиванию и искривлению. Чтобы избежать таких проблем, применяют различные способы сушки древесины до достижения заданного уровня влажности. Условия и продолжительность сушки зависят от выбранного метода.
Основные виды сушки древесины
Современная деревообрабатывающая промышленность активно решает проблему сушки древесины различными методами, которые подходят для высушивания всех видов дерева. Каждый метод сушки имеет свое описание технологического процесса, хотя, в целом, технология состоит из нескольких этапов. На сегодняшний день используются следующие типы сушки древесины.
В СВЧ-печи
Методика применения высокочастотных импульсов позволяет эффективно сушить доски. В процессе работы СВЧ-установок применяется принцип, аналогичный микроволновкам. Импульсы равномерно нагревают древесину, что способствует испарению влаги. Горячий пар не только качественно просушивает спил, но также способен выровнять доску, если она была деформирована из-за высокой влажности. Оборудование СВЧ сушильных камер устроено так, чтобы обеспечивать удаление избыточной влаги из замкнутого пространства с помощью принудительной вентиляции. Такой подход обеспечивает эффективное и равномерное сушение древесины.
Инфракрасными лучами
Этот метод позволяет быстро высушить исходную влажную древесную заготовку, однако увеличивает себестоимость готового изделия из-за высокой энергоемкости процесса. Инфракрасная сушильная камера, используемая для сушки крупногабаритных пиломатериалов, имеет большие размеры и требует доступ к источнику питания. Проходя через влажную древесину, инфракрасные лучи нагревают ее и легко выходят обратно через естественные микротрещины, что обеспечивает эффективную сушку.
Быстрый
Когда необходимо быстро просушить свежеподготовленную древесину, применяют специальные камеры с искусственной вентиляцией и нагревом воздуха до заданных температурных параметров. Однако быстрое сушение может привести к опасности возгорания древесных заготовок, делая этот процесс сложным и требующим особого внимания. При сушке древесины в домашних условиях, ее обматывают слоем бумаги и затем полиэтиленовой пленкой. Пар должен иметь возможность выходить, поэтому делают отверстия в обмотке. Бумагу следует менять каждые 8 часов на более сухую, чтобы обеспечить эффективное просушивание.
Вакуумный
Этот метод сушки пиломатериалов считается дорогостоящим из-за необходимости больших свободных площадей и специального оборудования. Обычно вакуумное сушение применяется для благородных пород деревьев, таких как кедр, дуб, ясень и бук. Качество сушки при этом методе считается наилучшим, однако высокие энергозатраты значительно увеличивают себестоимость продукции.
Атмосферный
Естественная сушка является наиболее долгим вариантом и не всегда обеспечивает идеальные результаты. В этом методе древесина выкладывается штабелями на открытом воздухе под навесом. Влага испаряется благодаря обдуванию материала воздухом и воздействию естественных температур. Атмосферный метод сушки позволяет сохранять естественное равновесие влаги, однако для предотвращения искривления древесины ее необходимо надежно закрепить в специальных держателях.
Кондуктивный
Методика кондуктивной сушки основана на использовании раскаленных плит, между которыми располагаются исходные заготовки под прессом. При этом высокая температура обеспечивает быстрое просушивание влажной древесины и сохранение оптимального уровня влажности в соответствии с заданными параметрами. Примечательно, что сушка происходит также под давлением, что исключает возможность появления дефектов в виде искривления или растрескивания. Величина прессового усилия подбирается в зависимости от толщины заготовки, уровня влажности и типа древесины. Такой подход позволяет достичь качественного результата и эффективно просушить древесный материал.
Камерный
Наиболее распространенным и доступным методом сушки древесного пиломатериала является использование специальной крупногабаритной сушильной камеры, в которой можно контролировать температуру, скорость вентиляции воздуха и уровень влажности. Основные материалы для сушки в таких камерах - брус и половая доска. Продолжительность сушки зависит от начального уровня влажности материала и, как правило, составляет от 7 до 10 суток, снижая уровень влажности до 18-20%.
В жидкой среде
Этот метод основан на использовании специальных жидких составов, которые не взаимодействуют с водой химически. В качестве таких компонентов могут быть церезин, различные жиры, парафины и другие водоотталкивающие вещества, которые нагреваются до температур выше 100°C согласно технологии процесса. В разогретый состав помещают древесные заготовки, и под воздействием тепла влага испаряется. Однако этот метод является трудоемким и не нашел широкого применения.
Как правильно хранить
После завершения процесса сушки, деревянные заготовки извлекают из сушильной камеры только после полного остывания. Искусственно ускорить этот процесс невозможно, он должен пройти естественным образом. Далее, для поддержания оптимального уровня влажности, необходимо предпринять соответствующие меры по его сохранению. Соблюдение определенных требований при хранении древесины сыграет важную роль в достижении хороших результатов.
Например, при хранении бруса или стандартной доски, между рядами следует оставить небольшие зазоры, чтобы обеспечить свободное циркулирование воздуха и предотвратить возникновение спор грибка или плесени на древесине. Для длительного хранения сухого пиломатериала рекомендуется удалить кору с заготовок, так как в ней могут обитать насекомые-вредители.
Образование пороков
В процессе сушки пиломатериалов могут возникать различные дефекты, которые можно разделить на скрытые и явные, т.е. видимые невооруженным глазом. Видимые дефекты включают любые трещины, поражения грибками или плесенью, выпадение сучков, изменение цвета древесины в сторону потемнения и коробление. Скрытые дефекты возникают из-за неравномерного распределения влаги внутри заготовок или неравномерного просушивания материала, особенно при штабелировании во время сушки.
Один из наиболее распространенных видов дефектов - растрескивание в торцевых частях, которое проявляется раньше других. Это обусловлено испарением влаги на торцах из-за большой влагопроводности древесных волокон в этом направлении. Высокие напряжения могут привести к образованию трещин, чаще всего в радиальном направлении. Чтобы избежать этого, необходимо правильно выбирать режим сушки, чтобы не превышать предел прочности волокон древесины.
Коробление - еще один тип дефекта, который может быть винтообразным, продольным или поперечным. Поперечное коробление чаще всего проявляется на пиломатериалах с широкой поверхностью. При радиальной распиловке коробление редко возникает. Этот дефект может быть вызван качеством древесины, например, наличием крени или косослоя древесных волокон. Правильное выполнение процесса сушки и хранения помогут избежать коробления пиломатериала.
Таким образом, правильное выполнение процесса сушки и соблюдение правил хранения позволит избежать большинства дефектов древесины и обеспечит качество материала для последующего использования в различных проектах.