Сушка различных пород древесины

Несмотря на огромное разнообразие новых строительных материалов, дерево продолжает удерживать лидирующие позиции по своей востребованности. Объясняется это присущими ему свойствами.

Материалы по породам: Сушка дуба, Сушка лиственницы, Сушка берёзы, Сушка осины, Сушка ясеня, Сушка сосны.

Какая древесина востребована чаще

Как правило, в первую очередь используются те породы древесины, которые произрастают в регионе. Так как они наиболее адаптированы к местным климатическим условиям, а их заготовка и доставка менее затратны, что положительно сказывается на стоимости конечного продукта.

В странах СНГ и РФ самыми распространенными породами дерева являются:

• Из хвойных пород: ель, сосна, лиственница, кедр и пихта. Первое место в списке занимает именно сосна. Она произрастает по всей территории РФ и многим странам СНГ. В нем содержится много смол, что обеспечивает длительный срок службы и достаточную выносливость к механическим нагрузкам. Сосна преобладает не только по площади покрытия, но и по количеству заготовки. Ель в отличие от сосны мене прочная и легче, поэтому пользуется меньшей популярностью в строительстве. Чаще в декоративных работах. Но самой прочной и выносливой из этих пород является лиственница. Из-за чего в сухом виде она дороже и ценнее.
• Из лиственных пород: дуб, бук, граб, береза, ольха, осина. Самыми прочными, твердыми и устойчивыми к гниению являются первые 3 – эти породы наиболее сложно поддаются сушке. Они ценятся выше и пользуются большим спросом. Для получения качественного материала режим подбирают под породу и назначение пиломатериала. Универсальное правило «1 мм в сутки» не определяет срок для всех пород и технологий. Для оценки указывают толщину, начальную и требуемую влажность, загрузку и условия процесса.

От чего зависит выбор технологии сушки

Оптимальный вариант сушки пиломатериалов, изготовленных из древесины различных типов, в первую очередь, определяется такими их свойствами, как плотность древесины, её пористость и проницаемость, на формирование которых прямо влияет структура древесины.

Плотность

Это одна из самых важных характеристик дерева, рассматриваемого в контексте строительного материала или сырья для последующей переработки.

Этим показателем определяется количество вещества, содержащегося в единице объёма. Определяется плотность по следующей формуле:

P_m(W)=m_w/V_w

m_W – масса оцениваемого образца при известной влажности W (в граммах);

V_W – объём испытуемого образца при известной влажности W (в кубических сантиметрах).

Следует понимать, что вычисляемая по данной формуле плотность ρ_m – это, так называемая, средняя плотность. Кроме неё при расчётах могут использовать ещё несколько значений плотности:

• Ρ_u – истинную (формула та же, но в числителе проставляется масса единица согласованного объёма абсолютно плотного дерева (без пустот, пор и влаги. А в знаменателе – объём материала, находящегося в данном состоянии). Единица измерения, такая же: кг/м³, г/см³;
• d – относительную плотность, обозначающую отношение средней плотности древесины к аналогичному показателю вещества, принятого за стандартное. По умолчанию. Это вода. Её ρ=1000 кг/м³.

Для сопоставления плотности древесины указывают влажность, при которой измерены масса и объём образца. Плотность при испытании: ρW = mW / VW; массу и объём берут при одной и той же влажности W, а единицы согласуют — например, кг и м³.

ГОСТ 16483.1-84, пункт 4.1.1, для образца с нормализованной влажностью предусматривает пересчёт к 12%:

ρ12 = ρW × [1 − (1 − K) × (W − 12) / 100].

Здесь W — влажность древесины в процентах, K — коэффициент объёмного разбухания. Для ориентировочного расчёта по этому пункту допускается K = 0,00085 × ρW, если ρW выражена в кг/м³. Это не постоянное значение для любой породы и не коэффициент усушки из прежней записи.

Условный пример для указанного случая: при ρW = 600 кг/м³ и W = 15% получаем K = 0,51 и ρ12 = 591,18 кг/м³. После округления до ближайших 5 кг/м³ по методу — 590 кг/м³. При W = 12% формула возвращает исходную плотность.

Для влажности, отличающейся от нормализованной, пункт 4.1.2 предусматривает другую запись: ρ12 = ρW / KW12. Коэффициент пересчёта выбирают по влажности и группе пород из таблицы этого пункта; выше предела насыщения клеточных стенок применяют отдельные зависимости. Формулу пункта 4.1.1 нельзя автоматически распространять на любой влажный материал.

Метод измерения влажности, подготовку образца и условия испытания проверяют по применимым стандартам. Расчётный пример не подтверждает плотность конкретной партии древесины.

При указанной влажности (12%) имеющиеся пиломатериалы подразделяются на 3 группы плотности:

• первая или малая (включает древесину до 540 кг/м³) – (представители: ель, осина, иные породы);
• вторая или средняя (соответственно от 550 кг/м3 до 740 кг/м3) – представители: лиственница, дуб, берёза, иные;
• высокая (свыше 750) – представители: граб, отдельные виды берёзы, граб, иные.

Средние величины плотности для разных пород дерева приведены в таблице ниже.

Такой показатель, как плотность древесины, определяется толщиной стенок, которые имеют клетки (при фактически постоянной величине их плотности).

Для хвойных, требуется учитывать момент заготовки (ранняя или поздняя древесина). Для лиственных следует просчитывать относительный объём имеющихся сосудов.

Уровень влажности прямо влияет на вес плотного кубометра древесины (смотри таблицу)

Пористость

Здесь пористость — доля объёма пустот в абсолютно сухой древесине. Для результата в процентах долю умножают на 100.

В справочнике Б. Н. Уголева для древесины отечественных пород приведён диапазон пористости 40–77%. Это справочные значения, а не измерение конкретной партии.

Формула для процентов: П (%) = (1 − ρ₀ / ρ_д.в) × 100.

Здесь ρ₀ — масса абсолютно сухого образца, делённая на его полный объём; ρ_д.в — плотность вещества клеточных стенок. Обе плотности выражают в одинаковых единицах. Плотность вещества зависит от способа её определения; её нельзя заменять плотностью влажной древесины или плотностью образца при 12% влажности.

Условный учебный пример: при отношении ρ₀ / ρ_д.в = 0,4 доля пустот равна 0,6, а пористость — 60%. Без множителя 100 формула возвращает долю, а не число процентов. Исходное отношение в примере задано условно и не характеризует реальную партию.

Источник определения и формулы: Б. Н. Уголев, «Древесиноведение и лесное товароведение», 2007, с. 109, формула 28.

Такой показатель, как плотность древесины, определяется толщиной стенок, которые имеют клетки (при фактически постоянной величине их плотности).

Для хвойных, требуется учитывать момент заготовки (ранняя или поздняя древесина). Для лиственных следует просчитывать относительный объём имеющихся сосудов.

Уровень влажности прямо влияет на вес плотного кубометра древесины (смотри таблицу)

Вес плотного кубического метра, кг

Значения в ячейках с пометкой «уточняется» проверяются по первоисточникам. До уточнения не используйте эти ячейки для расчётов.

В таблице представлены средние значения массы. Возможное максимальное и минимальное значение массы составляют соответственно 1,3 и 0,7 от ее среднего значения.

Особенности сушки древесины

Все выше перечисленные породы деревьев сушатся в камерах следующих технологий:

• Распространенным методом выведения влаги является сушка в конвективных камерах. В них древесина подвергается воздействию мощного нагретого воздушного потока, создаваемого вентиляторами и калориферами. Технология в частых случаях не позволяет достаточно быстро просушить пиломатериал до требуемой влажности. При этом в процессе используется обязательное увлажнение дерева, чтобы избежать деформации штабеля. Это особенно касается при обработке сосновых пород.
• Сушка другими способами. Кроме конвекционного метода также применяется в РФ сушка в вакуумных камерах, пресс-вакуумных, СВЧ и даже при помощи ИК. Каждая из технологий имеет свои плюсы и минусы. И выбирается из экономических соображений.

Сушка разных пород в вакуумных камерах

Вакуумная сушка применяется для хвойных и лиственных пород, но срок оценивают для конкретной партии и исполнения камеры. Нужны порода, толщина, начальная и целевая влажность, загрузка и режим нагрева. Значение 12% — заданная влажность материала; оно не означает равновесие при любых условиях окружающего воздуха.

Для вакуумной сушки требуется подвод тепла к древесине. Полные затраты включают нагрев, работу вакуумного насоса и других узлов комплектации. При внешнем источнике тепла его топливо или энергию учитывают отдельно от электричества камеры. Экономию сравнивают для сопоставимой партии и достигнутой влажности.

При вакуумной сушке пиломатериалы также подвержены усушке и короблению. Режим и укладку подбирают для конкретной партии, а после сушки проверяют влажность, геометрию и дефекты. Пропитка защитными составами — отдельная операция: результат зависит от породы, состава, глубины проникновения и удержания вещества. Повышение упругости и долговечности нельзя обещать только на основании применения вакуумной сушки.

Наша компания производит типовые вакуумные камеры, имеет возможность разработать и изготовить установку под индивидуальные потребности заказчика.

Обратившись к нам, вы получаете:

• надёжную установку, рассчитанную на сушку необходимых пород древесины, всего сортамента пиломатериалов с различной геометрией;
• шеф-монтаж;
• гарантийное и постгарантийное обслуживание;
• возможность оперативного приобретения любых запчастей.

И всё это в оптимальные сроки и по приемлемым ценам.