Время работы с 9.00 до 22.00 без выходных
Консультации с техническим специалистом (10.00 – 21.00)

Сушка дуба

Предприятия, основным направлением деятельности которых является производство пиломатериалов из древесины твёрдолиственных пород, вынуждены постоянно решать весьма сложную проблему, связанную с эффективностью их сушки.

В настоящей статье сделана попытка помочь в решении данного вопроса.

Общие правила сушки

Древесина может быть легко пересушена (степень влажности опускается ниже 7%, с нарушениями технологии и сроков сушки). Подобное состояние имеет специальный термин, «засушка». Оно чревато растрескиванием материала, причём не только с внешней части, но и внутри.

Весьма проблематичен процесс организации сушки свежераспущенных пиломатериалов, влажность которых обычно превышает 25%. Если на начальной стадии сушки довести температуру в камере до показателя, превышающего 55° С, это провоцирует коллапс капилляров древесины дуба, и формирует значительные внутренние трещины. Внешний вид, при этом, страдает незначительно, но прочность падает до 25% от исходной. Материал становится очень хрупким.

Получить консультацию технического специалиста

    Я согласен на передачу персональных данных согласно Политике конфиденциальности и пользовательскому соглашению

    Выбираем режим и технологию сушки

    Дубовые пиломатериалы сушатся с учётом достижения конкретно поставленной задачи. Их подвергают подобной обработке в трёх случаях:

    • Когда сушка проводится без изменения геометрических размеров пиломатериалов (влажность снижается до 30%);
    • Изделия сушат для последующей транспортировки и хранения (20-22) %;
    • Для последующего производства элементов мебели (6-12) %.

    Как правило, стройматериалы крупных и средних размеров достаточно высушить до транспортной величины влажности.

    В промышленных целях дубовые пиломатериалы сушатся в специальных камерах, оснащённых программируемыми контроллерами, которые автоматически поддерживают ТВР в ней.

    Требуемые параметры задаются либо градиентом сушки и температурой, либо температурными показателями «мокрого» и «сухого» термометра (в психрометре).

    Как правило, независимо от типа камеры (конвективная, вакуумная, ИК), в её работе выделяют две базовые фазы сушки:

    • Первая рассчитана на снижение естественной влажности до (26-30) %. При этом параметры градиента и температуры стабильны в течение всего времени данной фазы;
    • Вторая обеспечивает сушку от 30% до заданной величины. Градиент и температура выше. К концу сушки первый параметр растёт. Ряд режимов предусматривает одновременный рост температуры.

    «Сюрпризы» сушки дубовых пиломатериалов

    Материал характеризуется существенным разбросом показателя влажности свежераспущенных пиломатериалов (даже в пределах одного бруса или доски). Всё зависит от точки установки датчика, выполняющего её замер (а именно их информация влияет на работу автоматики управления сушкой).

    В результате контроллер камеры сушки может (по усреднённой информации датчиков) переключиться с первой фазы на вторую в момент, когда загруженная партия древесины доходит до влажности (26-28) %. Однако во многих дубовых досках ещё имеются участки с более высокой влажностью. В результате, они начнут растрескиваться.

    Чтобы избежать данной проблемы, специалисты, занимающиеся сушкой пиломатериалов, выполняют промежуточное конденсирование. В процессе данной операции градиент выставляется вручную на значение (1,2-1,5) и материал выдерживается, в таком режиме, от 10 часов до суток. Только после этого включается вторая фаза сушки.

    Естественная (атмосферная) сушка дуба

    Естественная сушка дуба представляет собой достаточно сложный и затруднительный процесс. Этот тип древесины является очень прочным и твердым, из-за чего капиллярная жидкость практически не выводится из нее.

    Что, в дальнейшем при ее досыхании приводит к изменению линейных размеров и габаритных параметров. После, казалось бы качественной сушки, древесина становится кривой и непригодной.

    Существует множество технологий сушки дуба. Например, крупными и мелкими компаниями изготовителями и застройщиками часто применяются сушильные камеры конвективного принципа действия.

    В таких установках древесины сушится за счет потока горячего воздуха, который выветривает влагу из пиломатериала. Но из-за резкого прогрева и чрезмерного пересыхания пиломатериал начинает:

    • коробиться,
    • трескаться,
    • деформироваться.

    При этом даже тяжелые грузы и стяжка по длине редко помогает.

    А время сушки дуба толщиной 70 мм в среднем займет 70 суток ( 1 мм в сутки).

    что невероятно долгий срок для изготовителя.

    Тем, кто профессионально занимается производством пиломатериалов и их принудительной сушкой, рекомендуем ознакомиться с монографией И.В. Кречетова и работой П.В. Болдырева

     

    Это, на наш взгляд, наиболее подробные издания, всесторонне раскрывающие данный вопрос.

    С какими проблемами приходится сталкиваться производителю, который сушит дуб

    Практикам приходится решать следующие задачи:

    · усушка, с предусмотренным предупреждением изменений геометрических размеров.

    На этом этапе влажность уменьшается до 30 процентов.

    · Сушка до влажности (20-22) % (так называемая, транспортная).

    Сушатся до этого значения средние и крупные строительные материалы.

    · Полнообъёмная сушка, после которой пиломатериалы используются в производстве мебели. Показатель влажности (6-12) %.

    Древесину дуба трудно сушить. Этот материал подвержен «засушке», с возникновением трещин изнутри и снаружи. Наиболее значительные сложности приходится преодолевать при сушке свежеспиленной древесины, показатель влажности которой превышает 25%. Допустив, в подобных случаях, на начальном этапе рост температуры выше +55°С, можно получить коллапс капилляров древесины, что приводит к возникновению значительных внутренних трещин.

    Сушить материалы свежего распила, влажность которых более 40%, не рекомендуется. Правильная сушка требует выбора и поддержания расчётного уровня влажности, температуры.

    Лица, занимающиеся сушкой пиломатериалов профессионально, считают, что, чисто теоретически, сушить материал, изготовленный из свежеспиленного дуба, можно, но делать это не рекомендуется. Безопасные режимы сушки для данной древесины (толщиной до 30 мм) начинаются с влажности ≤40%.

    Управление всеми сушильными установками, эксплуатируемыми в настоящее время, независимо от реализованного в них принципа действия, осуществляется контроллерами. Задача последних, поддерживать расчётную зависимость климатических факторов в камере с учётом фактической влажности материалов, подвергающихся сушке.

    Климат внутри камеры задаётся двумя вариантами: выставлением градиента сушки, величины (t). Второй вариант, температурами пары термометров, именуемых, соответственно, «мокрый», «сухой». Это зависит от устройства имеющейся системы управления сушильной камерой.

    Принципиальных отличий в работе подобных систем нет, за исключением используемой терминологии.

    Общая информация о программе сушки

    Разработчики делят её на фазы. К собственно процессу сушки относятся только 2:

    · 1 — начальную влажность снижают до величины (26-30) %, при достаточно малых величинах градиента сушки (ГС), и величины (t).

    Обе эти величины, на протяжении всего этапа, остаются в неизменном состоянии.

    · Вторая фаза посвящена снижению влажности с предварительно достигнутых (26-30) процентов до требуемого значения.

    Процесс сушки организуется при повышенных ГС и (t). Это, чаще всего, сопровождается увеличением значения градиента к окончанию сушки.

    Увеличение ГС может сопровождаться ростом величины (t). Специалист, организуя сушку дуба, сталкивается с целым рядом «подводных камней».

    · Значительный разброс влажности свежераспущенных пиломатериалов, даже по одному элементу, приводит к зависимости будущего результата от точки монтажа датчиков влажности. Выдаваемая ими в автоматику управления информация задаёт процесс организации сушки.

    Контроллер, на основании усреднённых показаний, переключает режимы с 1на 2 стадию после того, как вся заложенная на сушку древесина приобретёт влажность менее 28%.

    При этом весьма высока вероятность растрескивания определённой части пиломатериалов, влажность которых превышает данное значение.

    Чтобы исключить возникновения подобных проблем, после достижения древесиной влажности 28%, выполняется промежуточное кондиционирование. Суть его заключается в выставлении ГС вручную (величина 1,2-1,5), удержании выставленного режима в течение от 10 часов до суток (24 часа). Только после этого можно переходить на следующую стадию сушки.

    2 фаза менее проблемна, особых проблем не доставляет, позволяет форсировать сушку.

    Температурный режим 1 фазы +(45-55) °С, величина градиента сушки задаётся диапазоном (2,2-2,6). Большие значения, для тонких, меньшие, для толстых пиломатериалов.

    2 фаза предусматривает увеличение температуры до показателя +(55-65) °С, величины ГС, до (2,2-3,0).

    Практически все производители камер сушки запрещают, либо не рекомендуют сушить дуб, влажность которого превышает 30%.

    Влияние времени проведения сушки на качество пиломатериалов, изготовленных из древесины дуба (иных твёрдолиственных пород)

    Последним нормативным документом, регламентирующим вопросы технологии сушки, в Советском Союзе были «Руководящие технические материалы…» (РТМ), принятые в 1985 г.

    Однако за это время появилось много новых технологических разработок. Поэтому основные положения РТМ не всегда соответствуют современным реалиям. Это хорошо доказано в работе группы специалистов лесотехнической академии (Воронеж) под руководством А.Д. Михайлова, наименование которой вынесено в заголовок настоящей статьи. Материалы опубликованы в 4 номере «Лесотехнического журнала» за 2011 год.

    Рис. 6
    Рис. 6

    Исследование твёрдости и плотности материалов осуществлялось на дубе, заготовленном в Краснодарском крае, с учётом положений нормативов 16483.1-84 и 16483.17-81.

    Образцы были взяты из свежезаготовленной древесины. Основная партия проходила атмосферную сушку, контрольная, камерную.

    После завершения сушки из 2 партии были изготовлены малые образцы в форме гладкостенной четырёхгранной призмы.

    Результаты качества просушенных пиломатериалов по 1 и 2 сведены в таблицу 2

    РТМ рекомендует использовать рациональные варианты, к которым отнесены режимы сушки, позволяющие завершить процесс в минимальные сроки, максимально экономично. При этом должна быть сохранена заданная прочность, целостность сортамента, иные положительные свойства пиломатериалов.

    Выбор режима, рекомендованного РТМ, зависит от характера его влияния на свойства материала.

    Используемые многими перерабатывающими предприятиями Краснодарского края режимы, отличающиеся пониженной жёсткостью, имеют чрезмерную продолжительность (таблица 2).

    Кроме этого, незначительная скорость циркуляции внутри камеры агента сушки может инициировать поражение пиломатериалов в камере плесневыми грибами (смотри рис.8)

    Увеличение продолжительности сушки (на подобных режимах) приводит к разрушению большей части лигноуглеродистого комплекса (в результате гидролиза). В результате продукция на выходе становится весьма хрупкой, существенно ухудшаются остальные физико-механические характеристики.

    В зависимости от варианта и продолжительности сушки дубовых пиломатериалов меняется их плотность (таблица 3)

     

     

    После длительной камерной сушки плотность материала падает (по сравнению с аналогами, проходившими атмосферную сушку). За 50 суток снижение составило 14%. За 60, на 23%.

    Сравнение аналогичных показателей, с учётом времени сушки, приведено в таблице 4.

    Снижение твёрдости дубовых пиломатериалов после 50 суточной сушки составило:

    · торцевая – 33%;

    · тангенциальная – 41%;

    · радиальная – 36%.

    Увеличение сроков сушки ещё более ухудшает данные показатели. Пример. сушка 61 сутки:

    · торцевая – 39%;

    · тангенциальная – 56%;

    · радиальная – 49%.

    То есть, после неоправданно продолжительной сушки дуб из категории «очень твёрдая древесина», твёрдость которой превышает 80 Н/мм2, переходит в группу «мягких пород», с твёрдостью ≤40 Н/мм2.

    Вывод – рассмотренный режим нельзя относить к рациональным, так как он:

    · не является экономически обоснованным;

    · занимает слишком продолжительное время;

    · существенно снижает прочность готовых пиломатериалов, твёрдость и плотность древесины.

    Решение проблем — вакуумная сушка

     

    Использование для сушки твёрдолиственных пород вакуумных сушильных камер производства компании «Фалькон» (https://sushilnye-kamery.ru/katalog/) позволяет добиться высокого качества материалов на выходе, максимально снижает процент брака, сокращает сроки сушки и обеспечивает снижение себестоимости готовой продукции.

    Для примера, можно привести результаты тестовой сушки дуба, которые мы проводили в рамках проверки работоспособности камеры ёмкостью 18 м3, «Байкал-18», изготовленной нами для заказчика из Башкортостана ( https://sushilnye-kamery.ru/loadcamera/4602-2/).

    Необходимо было просушить различные по размерам и толщине (25 мм – 50 мм) дубовые плахи.

    Технологи компании рассчитали требуемый режим сушки, руководствуясь, при этом, исходным состоянием материала и требованиями клиента.

    Сушка была проведена в два этапа. Первый цикл занял 17 суток и позволил получить на выходе древесину влажностью 6%.

    СРАВНИТЕ. Достигнуть подобных результатов при использовании камер иных типов можно минимум за 50-60 дней.

    Второй цикл прошёл за 14 дней и позволил получить аналогичные результаты (6%).

    В комплекте с высочайшим качеством готовой продукции и малыми сроками сушки это позволяет стабильно занимать лидирующие позиции на региональном рынке, несмотря на наличие значительного числа конкурентов.

    Подобные результаты стали возможными, благодаря постоянным инженерным и исследовательским наработкам нашего проектного отдела. В установленную систему автоматического управления и контроля изначально вшиваются режимы сушки твёрдолиственных пород (дуб, клён, бук, ясень). При появлении обновлений для ПО наши заказчики получают их в первую очередь.

    Если после ознакомления с нашим сайтом и видео отзывами заказчиков, уже эксплуатирующих нашу продукцию (https://www.youtube.com/channel/UCk6U3dn5NdOB7-p2C1zpNoQ) у вас останутся вопросы, свяжитесь с отделом по работе с клиентами.

    Смотрите также:
    Сушка лиственницы Сушка лиственницы в сушильных камерах
    02.11.2017

    Лиственница представляет собой один из самых сложных типов древесины в плане сушки. Она имеет высокую природную плотность/твердость, упругость, что объясняется особенностями природного строения и структуры расположения годичных колец. Именно эти особенности позволяют использовать пиломатериал из лиственницы снаружи здания в качестве садовой мебели или для обустройства уличной террасы. Но чтобы материал из этой породы был действительно […]

    Подробнее >
    Сушка лиственницы в сушильных камерах
    Сушка сосны в сушильных камерах
    Сушка сосны Сушка сосны в сушильных камерах
    03.11.2017

    Сосна является самым распространенным типом древесины на территории России, который получил широкое применение во многих сферах. Она используется для сооружения несущих конструкций зданий, строительства подсобных сооружений, беседок и прочих объектов. По своим физическим свойствам материал является достаточно прочным, легко поддается обработке механическим путем и долговечным. Но все это справедливо только после качественной термической обработке. Для […]

    Подробнее >
    Сушка березы Сушка березы особенности процесса
    04.11.2017

    Древесина представляет собой самый популярный строительный материал, активно применяется для строительства различных по параметрам сооружений. Это могут быть беседки, целые здания, террасы, двери, элементы мебели и прочее. Но как его правильно высушить, чтобы готовое изделие служило долго. Затруднения вызывает такая порода как береза. Очень важно выполнить сушку или купить качественно высушенный пиломатериал. Но не все […]

    Подробнее >
    Сушка березы особенности процесса
    Сушка ясеня в сушильных камерах
    Сушка ясеня Сушка ясеня в сушильных камерах
    04.11.2017

    Ясень одна из твердолиственных пород обладающая эксплуатационными характеристиками на уровне дуба. Этот сорт древесины является достаточно твердым, поэтому плохо поддается сушке традиционными методами. Ясень получил огромную популярность в строительстве, а именно во внутренней отделке, что связано с уникальностью и количеством оттенков бруса, высокой прочностью и долговечностью. Ясень наравне с дубом может выдерживать такие же нагрузки […]

    Подробнее >
    Сушка осины
    04.11.2017

    Осина представляет достаточно широко используемый вид древесины используется в домостроении и как кровельный материал, при производстве фанеры, целлюлозной продукции, фанеры и т.д. Природный материал достаточно прочен и долговечен, поэтому продукция из него служит долго. По своей структуре материал легко поддается механической обработке на токарном станке с получением высококачественной с низким коэффициентом шероховатости поверхности. Но чтобы […]

    Подробнее >

      Получить консультацию технического специалиста

      Я согласен на передачу персональных данных согласно Политике конфиденциальности и пользовательскому соглашению