Технология сушки древесины

1. Цели, задачи, терминология, используемая в процессе сушки древесины
2. Укладка пиломатериалов в штабель для камерной сушки
3. Режимы сушки древесины
4. Категории режимов сушки пиломатериалов
5. Проведение процессов сушки древесины
• начальный прогрев
• собственно сушка
• влаготеплообработка
• окончание сушки пиломатериалов
6. Дефекты сушки пиломатериалов и их предупреждение
7. Определение продолжительности сушки пиломатериалов
8. Породные особенности древесины

Цели, задачи, терминология, используемая в процессе сушки древесины.

Сушка древесины — процесс удаления влаги из древесины до определенного процента влажности.

Цель сушки: превращение из природного сырья древесины в промышленный материал, с улучшенными биологическими и физико-механическими свойствами.

Задачи сушки древесины следующие: предупреждение изменения линейных размеров древесины, так называемая усушка древесины, которая наблюдается при изменении количества связанной воды (т.е. при снижении влажности до 30%). Считается, что пиломатериалы хвойных пород при сушке от свежераспиленного состояния (W>30%) до транспортной влажности (W=20…22%) усыхают на 3%. Полная объемная сушка составляет 12…15%. Отметим, что тонкие доски усыхают больше, чем толстые.

Процесс сушки древесины включает следующие процессы:

• Влагообмен — испарение влаги из древесины в окружающую среду.
• Влагоперенос — перемещение влаги внутри древесины.

Для сушки необходимо, чтобы происходили оба процесса. Влага от внутренних, сердцевинных слоев должна идти к поверхности (влагоперенос) и удаляться с поверхности (влагообмен). При этом важно, чтобы процессы влагообмена и влагопереноса были бы по интенсивности одинаковыми. Если количество воды, удаляемой с поверхности, будет больше, чем G внутренних слоев, то и усыхание поверхностных слоев будут больше. В результате будет создаваться напряжение между внутренним и внешними слоями. Причем это напряжение будет тем больше, чем больше разница между влажностью сердцевины и поверхности древесины. Напряжения могут приводить к деформациям в древесине и даже к трещинам и разрушениям.

Таким образом,

Если влагообмен = влагоперенос, то сушка будет проходить без напряжений и деформаций.

Если влагообмен > влагоперенос, то во время сушки возможны слабые напряжения и долговременные деформации.

Если влагообмен >> влагоперенос, то во время сушки возможны сильные напряжения, большие деформации, трещины и разрушения.

Современные технологии предлагают различные устройства для быстрого удаления воды с поверхности древесины. Проблемой является ускорения процесса влагопереноса от сердцевинных к поверхностным слоям древесины.

Влагоперенос внутри древесины происходит под действием различных движущих сил:

• градиент влажности — перемещения влаги (при ее неравномерном распределении в древесине) в направлении понижающей влажности (влагопроводность);
• градиент температуры — перемещение влаги (при неравномерном распределении в древесине температуры) в направлении понижающей температуры (термовлагопроводность);
• перепад давления — перемещение влаги (при избыточном давлении внутри древесины) в направлении понижающего давления.

В любом процессе сушки древесины, перечисленные процессы действуют совместно. Однако сравнительная эффективность и степень воздействия отдельных видов влагопереноса зависит от вида и способа сушки. Во всех случаях, при искусственной сушке древесины перед конструкторами сушильного оборудования стоят три главных задачи:

1. Обеспечить качество сушки, т.е. минимизировать брак от деформаций и трещин.
2. Уменьшить время сушки насколько это возможно.
3. Сократить потребление энергии.