Изменение размеров древесины от влажности

Изменение размеров древесины в зависимости от влажности

Содержание

Изменение размеров древесины из-за влажности — проблема, с которой сталкиваются многие предприятия. В этой статье мы объясняем, почему это происходит, и как можно минимизировать риски деформации пиломатериала, сохраняя его стабильное качество.

Древесина является самым капризным видом строительного и отделочного материала, который подвергается постоянным геометрическим изменением под действием многочисленных атмосферных факторов.

При изменении температуры и относительной влажности воздуха древесина постепенно обменивается влагой с окружающей средой. Изменение её собственной влажности может сопровождаться изменением размеров. Величина зависит от породы, направления относительно волокон, начального состояния и конечных условий; единого процента изменения для любой доски нет.

Сушка помогает подготовить древесину к предполагаемым условиям эксплуатации, но не устраняет последующий влагообмен. После сушки важны хранение и защита от увлажнения. Требуемую влажность и режим выбирают с учётом породы, размеров и назначения материала.

Но и процесс термической обработки должен осуществляться под бдительным контролем и со знанием дела, потому что чрезмерная сушка древесина может привести к ее деформации, растрескиванию и как результат полной негодности для использования в строительных или отделочных работах.

Изменение размеров древесины в зависимости от влажности

График равновесной влажности древесины при разных температуре и относительной влажности воздуха

Кривые показывают равновесную влажность древесины, а не процент изменения её размеров. Этот график не используется в приведённом ниже расчёте усушки.

Для оценки изменения размера нужны влажность самой древесины до и после процесса, порода, направление измерения и исходный размер. Изменение относительной влажности воздуха нельзя напрямую подставлять вместо изменения влажности древесины. Ниже приведён учебный пример с явно указанными допущениями.

Учебный пример: чёрный орех, тангенциальный размер. Полная усушка от сырого до абсолютно сухого состояния по таблице 4–3 USDA составляет 7,8%. Примем для примера предел насыщения волокон 30%, конечную влажность древесины 12% и исходную ширину сырой заготовки 150 мм.

S12 = 7,8 × (1 − 12 / 30) = 4,68%; b12 = 150 × (1 − 4,68 / 100) = 142,98 мм. Чтобы получить 150 мм при тех же допущениях: bсыр = 150 / (1 − 4,68 / 100) ≈ 157,4 мм.

Это учебная оценка по средним справочным данным, без припуска на обработку и без гарантии размера конкретной доски. Коэффициент нельзя переносить на другую породу или направление. Влажность древесины отличается от влажности воздуха; предел 30% — принятое приближение, а не универсальная точная граница.

Присоединяйтесь к нашему сообществу профессионалов

В нашем Telegram-канале мы делимся опытом, полезными советами и эксклюзивными кейсами. Подписывайтесь, чтобы оставаться в курсе последних технологий в деревообработке и узнать, как сделать своё производство эффективнее.

Коэффициент объёмного теплового расширения

$\beta ={\frac {1}{V}}\left({\frac {\partial V}{\partial T}}\right)_{p}$ , К ⁻¹ (°C⁻¹) — относительное изменение объёма тела, происходящее в результате изменения его температуры на 1 К при постоянном давлении.

$\alpha _{L}={\frac {1}{L}}\left({\frac {\partial L}{\partial T}}\right)_{p}\approx {\Delta L \over {L\Delta T}}$ , К ⁻¹ (°C⁻¹) — относительное изменение линейных размеров тела, происходящее в результате изменения его температуры на 1 К при постоянном давлении.

Коэффициент линейного расширения древесины

Тепловое расширение связано с изменением температуры, а усушка и разбухание — с изменением влажности древесины. Коэффициент линейного теплового расширения выражают в К⁻¹; он не является процентом усушки на изменение влажности. При нагревании влажной древесины одновременно возможны тепловое расширение и усушка из-за потери воды. Поэтому итоговое изменение нельзя определять по температуре без учёта влагообмена.

Получить консультацию технического специалиста

Как избежать проблем с изменением размеров древесины?

Современные технологии сушки помогают свести к минимуму деформацию пиломатериалов. Вакуумные сушильные камеры «Terawood» обеспечивают равномерное высушивание древесины, точно контролируя уровень влажности на всех этапах процесса.

Преимущества использования камер Terawood:

— Уменьшение вероятности деформации и трещин.

— Стабилизация размеров древесины, даже при сушке сложных пород.

— Экономия времени: процесс сушки проходит быстрее, чем в традиционных камерах.

Terawood — это не просто оборудование, это ваш путь к повышению качества продукции и снижению издержек.

Если вы хотите, чтобы древесина сохраняла свои размеры, не теряя в качестве, вакуумные сушильные камеры Terawood — ваш надёжный выбор. Они не только минимизируют деформацию, но и экономят время, силы и деньги.

Изменения размеров следует учитывать при изготовлении и эксплуатации изделий. Защита от дождя уменьшает прямое намокание, однако размещение под крышей не прекращает обмен влагой с воздухом. Допуски и зазоры определяют для конкретного изделия и условий эксплуатации.

Подбор сушильного оборудования начинается с требований к материалу: породы, сечения, объёма партии, исходной и целевой влажности. Результат оценивают по измерениям готовой партии; одного указания температуры или способа нагрева недостаточно для обещания качества.

Чтобы оценить длительность сушки на оборудовании Terawood, передайте породу, сечение, исходную и требуемую влажность и объём партии. Сроки и показатели качества приводятся для конкретной модели и подтверждённых условий испытания.