для чего сушат древесину
Как правильно сушить доски?
Строительные материалы из дерева нуждаются в тщательной подготовке и уходе. Мы уже писали о защите древесины от гниения и огня. В этой статье расскажем о базовом методе защиты пиломатериалов, который обеспечит их эффективную эксплуатацию — о сушке.
Зачем сушить древесину
При сушке повышается прочность пиломатериалов и серьезно понижается риск загнивания и поражения грибком. Влага является комфортной средой для образования грибка и размножения микроорганизмов, в процессе сушки содержание влаги в древесине существенно уменьшается, следовательно, условия для развития грибка внутри волокон становятся частично непригодными. А в сочетании с обработкой антисептирующими растворами дерево и вовсе становится неуязвимо к воздействию микроорганизмов.
Более того, работать с сухим пиломатериалом – сплошное удовольствие и минимум проблем.
Сушка древесины в теории
Влага в древесине находится в двух состояниях:
Из-за особенностей данной структуры существует 2 вида сушки древесины:
Схема устройства сушильной камеры
Стрелками указаны потоки циркуляции воздуха в камере.
Как сушить древесину в домашних условиях
Зачастую приходится наблюдать, как дачники обращаются со свежекупленными пиломатериалами. Создается ощущение, что человек тратит немалые деньги на покупку с целью превратить древесину в отходы. Если вы хотите высушить влажные доски, брус и прочие пиломатериалы, используя природные средства, такие как солнце и воздух, необходимо грамотно подойти к этому вопросу.
Процесс сушки занимает достаточно длительный период – от нескольких недель до месяцев, поэтому планировать строительство необходимо заранее. Для удобства мы подготовили пошаговую инструкцию:
Схема штабеля с фиксацией досками
Штабель для сушки, собранный в домашних условиях
Важно! При естественной сушке влажность древесины снижается до определенного предела из-за непрерывного обмена влагой с окружающей средой. Благодаря этому связанная влага не уходит полностью и не испаряется быстро, что снижает риск коробления, появления трещин и прочей деформации древесины при усушке.
В качестве примера рассмотрим вагонку, которую достают из полиэтиленовых пакетов. Из изолированного от воздуха и окружающей влаги она попадает в среду, где начинается непрерывный влагообмен. В излишне влажной среде может начаться коробление древесины. Но через несколько циклов усушки-набухания древесины в естественных условиях она в дальнейшем практически не будет изменяться в размерах.
Кстати! Дерево хвойной породы сушится в камере значительно легче и с меньшими последствиями, чем лиственной.
Проблемы усушки
Размеры материала при усушке могут изменяться по-разному. Доска обрезная после неправильной сушки может превратиться в совершенно негодный материал. Например, если ее сушить слишком быстро, то нарушается процесс естественной усадки и доска деформируется.
Подобные дефекты часто удается устранить рубанком, в сложных случаях — воздействуя на материал паром и повторной сушкой. Вот наиболее распространенные случаи искривления:
Типичные деформации усушки
Усушка способствует образованию трещин. В мелких материалах (доска, брусок) трещин меньше, однако такие пиломатериалы более подвержены короблению. Чтобы уменьшить вероятность образования трещин в бревнах и брусе делают продольные пропилы по всей длине материала. Это позволяет снизить внутренне напряжение древесины.
Сушка древесины. Способы, преимущества и недостатки
Свежесрубленная древесина обладает влажностью 50-70%
Усушку пиломатериалов необходимо учитывать при распиловке. Для этого при раскрое устанавливаются припуски по толщине и ширине. По длине пиломатериал усыхает незначительно, поэтому этим показателем можно пренебречь.
В деревообрабатывающей промышленности сушка изделий производится как естественным путем (усыхание материала под воздействием атмосферы), так и искуственно с использовании различных технических средств. Наибольшей популярностью пользуются методы естественной и камерной сушки (например, при изготовлении обрезной доски). Разберем, какие достоинства и недостатки имеют наиболее распространенные методы сушки пиломатериалов.
Виды сушки пиломатериалов
Естественная (атмосферная) сушка
Способ, использующийся испокон веков, не потерял актуальности и по сей день благодаря простоте и дешевизне. Сушка происходит в ходе естественных процессов испарения под воздействием тепла и движения воздуха. Заготовленный пиломатериал складывается под навесом на специальных фундаментах, в которых оставляются зазоры для вентиляции. Навес устанавливается для защиты от осадков и агрессивного воздействия солнца, но по сути просушивание происходит на открытом воздухе.
Преимущества:
За счет продолжительности процесса высыхание происходит равномерно, что снижает вероятность появления трещин.
Недостатки:
Влажность древесины при естественной сушке можно снизить только до 18—22%.
Процесс сушки невозможно регулировать, что не всегда позволяет получить желаемый результат.
Камерная (искусственная) сушка
Конвективные сушильные камеры
Сушка производится в камерах за счет нагрева воздуха и интенсивной циркуляции. В зависимости от конструкции камеры, циркуляция может быть как естественной, так и принудительной, с использованием вентиляторов. Нагрев воздуха осуществляется калориферами, по которым пропускается пар пар (паровоздушыне камеры) или топочные газы (газовые камеры).
Преимущества:
Влажность пиломатериала можно понизить до 10%.
Процесс сушки можно регулировать по температуре и интенсивности, исходя из вида пиломатеирала, что позволяет снизить вероятность растрескивания, деформаций.
Значительное сокращение сроков сушки по сравнению с естественной.
Требуется меньше производственных площадей.
Недостатки:
Камерная сушка требует значительно больших финансовых вложений, чем при организации естественной сушки.
Вакуумные сушильные камеры
Достоинства:
Меньшая вероятность растрескивания материала по сравнению с естественной и камерной сушкой
Быстрая скорость сушки.
Подходит для любых пиломатериалов
При вакуумном способе сушки происходит удаление излишней смолы.
Недостатки:
Большие затраты на электроэнергию.
Небольшая загрузка (примерно 5-8 м3) сводит на нет преимущество скорости процесса при необходимости просушить большое кол-во материала.
Контактные (кондуктивные) сушильные камеры
Преимущества:
Поскольку пиломатериалы в процессе сушки находятся под давлением, весь объем нагревается равномерно и одновременно, что полностью исключает деформацию.
Компактные размеры агрегата.
Недостатки:
Высокая себестоимость кубического метра.
При излишне большой выдержке возможно потемнение древесины.
Сушка в поле токов высокой частоты (ТВЧ)
Преимущества:
Сушка происходит равномерно по всему объему древесины, что снимает напряжение и сводит к минимуму риск возникновения трещин.
продолжительность сушки по сравнению с естественной и конвекционной ниже в десятки раз.
Процесс легко регулируется, можно контролировать перепад температуры между верхними и внутренними слоями
Недостатки:
Высокая стоимость оборудования.
Невысокая производительность при больших расходах электроэнергии (на 1 кг испаряемой влаги расходуется 2—3,5 квт/ч).
Требует установки и обслуживания квалифицированными специалистами.
Конденсационные сушильные камеры
Преимущества:
Мягкое протекание процесса значительно снижает опасность образования трещин и покоробленности.
Хорошие показатели сушки древесины твердых пород (таких, как дуб, бук, граб, ясень) и материалов с большим сечением.
Полная автоматизация процесса, благодаря чему не требуется постоянный контроль персонала.
Недостатки
Продожительность сушки по сравнению с конвективными камерами больше в 2-3 раза.
Установка дорого обходится в обслуживании.
Большие затраты на электроэнергию при сушке до низких показателей влажности (8-10%).
Не подходит для сушки мелких пиломатериалов (пеллеты, опилки, дрова и т.д.)
Заключение
При всем многообразии методов сушки на деревообрабатывающих производствах наиболее популярными остаются естественный и конвективный методы. Такая сушка позволяет заготавливать пиломатериал в больших объемах при относительно небольших затратах. Кондуктивные, вакуумные, конденсационные камеры наиболее рационально использовать в качестве вспомогательного варианта, когда необходима более деликатная сушка, либо требуется значительно ускорить процесс без потери качества.
Для чего сушат древесину
Зачем сушить древесину?
Сухое дерево легко поддается обработке и обладает высокой прочностью. Готовые изделия из хорошо высушенного материала не будут потом растрескиваться и коробиться.
Древесина – это живой материал, реагирующий на изменения окружающей среды и способный впитывать или отдавать влагу. Поэтому влажность древесины должна соответствовать влажности среды, в которой будет применяться изделие. Так для столярных изделий показатель влажности должен быть 8- 10%, а строительный брус, используемый, в том числе, под открытым небом – 12-15%.
Уровень влажности древесины определяют либо с помощью электровлагомера, либо с помощью контрольного взвешивания.
Общая подготовка для сушки осуществляется следующим образом:
1.Доски нужно отсортировать по одному сечению и уложить в штабеля с прокладками на каждый слой и промежутками между досками в каждом слое для свободной циркуляции воздуха между ними.
2.Торец доски – место, где больше всего выходит влага. Он будет пересыхать больше и, соответственно, трескаться. Поэтому торцы стоит закрасить масляной краской или проолифить. Также можно использовать смолу или пластилин. Но даже это не избавит спил от трещин. Поэтому стоит делать заготовки чуть длиннее.
Естественный путь – атмосферная сушка.
Основные условия для нее – наличие сухого или открытого склада и навеса, правильная подготовка и укладка просушиваемых материалов. Основной недостаток – длительность самого процесса. Для твердых пород может потребоваться до 7 лет.
Камерная сушка.
Не зависит от внешних условий среды, так как в процессе такой сушки задействованы специальные сушильные камеры. Процесс сушки древесины в такой камере можно контролировать, а значит, и добиться нужной влажности гораздо проще.
Чтобы высушить древесину нужно соблюдать следующие моменты:
1.Подготовка и сортировка с укладкой в сушильные пакеты.
2.Использование сушильных установок Mühlböck-Vanicek, способных создавать правильную среду для сушки материала. Сушильные камеры с автоматическим управлением оснащены функцией нагрева и циркуляции воздуха.
3.При просушке важно учитывать, что различные породы дерева имеют свои особенности и сушатся с разной скоростью.
Сушка древесины. 4 практических примера
Качество столярных работ во многом зависит от материала. Сушка древесины — это обязательная операция перед использованием пиломатериалов. Естественную влагу из дерева удаляют разными способами, чтобы получить пригодный для столярных работ материал.
Перед тем как выбрать способ сушки пиломатериалов, необходимо познакомиться с этой операцией.
Зачем нужна сушка древесины
Каждый, кто знаком с пиломатериалами, знает, что в древесине есть влага. Существует понятие «естественная влажность» — это, если дерево растёт или его недавно спилили. Понятие «столярная влажность» относят к высушенным до 8-12% пиломатериалам.
В ходе сушки меняются размеры и древесина усыхает. По степени усыхания породы дерева отличаются.
При высыхании на дереве появляются трещины. Если осина, липа, берёза и ольха почти не имеют трещин, то ясень, клён и дуб всегда трескаются при сушке.
Из мокрого материала не получаются качественными столярные изделия, так как в процессе эксплуатации такое дерево деформируется и растрескивается. Кроме того, сырые пиломатериалы подвержены гниению.
Чтобы сушка дерева давала хороший результат для столярных работ, пользуются базовыми рекомендациями:
Сушка древесины бывает следующих видов:
Пиломатериалы на открытом воздухе укладывают в штабеля. Для проветривания между слоями укладывают прокладки, а сверху защищают от осадков. При длительном хранении из древесины уходит влага, и она подсыхает.
Существует большое разнообразие принудительных способов сушки древесины. Наиболее распространенным способом удаления влаги из древесины является вариант с использованием сушильных камер. В них регулируют температуру и влажность. Процесс сушки проходит значительно быстрее, чем в естественных условиях. Также в этой статье рассмотрены способы сушки при помощи инфракрасного излучения и при помощи солевого раствора.
Каждому столяру под силу попробовать один из следующих способов сушки пиломатериалов в домашних условиях.
Атмосферная сушка древесины
Полноценная сушка таким способом рассчитана на 2‒3 года. Если у столяра мало времени, то такой способ не подойдёт. Неоспоримое достоинство сушки в естественных условиях — это простота исполнения и минимум затрат.
Атмосферная сушка рассмотрена на примере опыта мастерской Столярное дело.
Перед сушкой пиломатериалы разделяют по сортам на две пачки, чтобы было удобно пользоваться.
В этой пачке доски широкие, прямые, без сучков, с правильной текстурой.
Доски с дефектами укладываются в отдельную пачку.
Для сушки выбирают ровную поверхность. На ней не должно быть ям, камней, корней. Делают прочное основание. Для этого используют рельсы, трубы, балки. Кроме того, оборудуют гидроизоляцию из рубероида или плёнки. Можно уложить штабель с досками на продуваемую возвышенность, например, на крышу сарая.
Пиломатериалы укладывают на подготовленное основание. Для первого ряда подойдёт доска с обзолом и изъянами.
Между досками оставляют зазор толщиной в доску. Ряды разделяют прокладками. У прокладок делают одинаковый размер и шаг не больше одного метра. В крайних точках штабеля прокладки не выступают за торцы досок.
Чтобы торцы пиломатериалов в штабеле не растрескивались, их закрашивают краской, олифой, клеем ПВА, известью.
На верхний слой досок укладывают кровельный материал, например, шифер. Осадки должны свободно стекать и не попадать на штабель. Иногда делают защиту с подветренной стороны, чтобы косой дождь не мочил штабель.
Длительность сушки данным способом зависит от породы дерева и окружающих условий. При хороших окружающих условиях из пиломатериалов выводится до 75% влаги при минимальной деформации.
Не раньше чем через год доски из штабеля заносят в помещение, а перед использованием подсушивают в камере до влажности 6-8%.
Видео про принципы естественной сушки древесины:
Сушка древесины вывариванием в солёной воде
После вываривания древесина не растрескивается. Одновременно таким способом материал защищается от гнилостных микробов. Как правило, столяры пользуются вывариванием для обработки небольших заготовок.
Метод сушки дерева в солевом растворе рассмотрим на примере опыта автора ютуб-канала Штрихи Коваля.
Попробуем выварить брусок черешни, чтобы сделать ручки для ножей. Брусок свежеспиленный, поэтому он большой влажности и выделяется смола.
Для варки заготовки такого размера выбирают глубокую кастрюлю, которую заполняют соляным раствором. Раствор готовят из поваренной соли: 5 столовых ложек засыпают в литр воды.
Раствор с заготовкой варят в течение четырёх часов на медленном огне.
При кипячении из дерева выходит сок. После этого соляной раствор становится очень мутным. В зависимости от породы дерева брусок кипятят 2‒3 раз по 4 часа. Перед каждым новым кипячением брусок охлаждают и добавляют соль и воду.
Сваренный брусок заворачивают в газету и дают возможность высохнуть. По мере намокания газету меняют. Газету меняют, пока она не перестанет намокать.
С высохшего и сваренного бруска легко снимается кора.
Сухой брусок расщепляют на 4 части, а после обработки получают ручки для ножей.
Видео процесса сушки вывариванием в солевом растворе:
Инфракрасный способ сушки древесины
Когда существует потребность в периодических сушках небольших объёмов леса, а купить промышленную сушилку дорого, то обращаются кассетной модели ФлексиХит.
Рассмотрим опыт авторов ютуб-канала mtmwood.
Она работает на основе инфракрасных греющих кассет. Такая кассета состоит из коммуникационного разъёма, резистивного слоя и экранирующей оболочки. Температуру кассеты регулирует встроенный термовыключатель.
Остановимся на сушилке для 1,5 метровых пиломатериалов.
Из деталей собирают и устанавливают деревянное основание на ножках. Бруски укладывают на расстоянии 65‒70 см.
Для уменьшения тепловых потерь снизу, укладывают утеплитель Пеноплекс, который сохраняет тепло и не пропускает влагу.
Из деревянных реек собирают каркас для сушилки.
Каркас по бокам обшивают жестью, крышу утепляют, монтируют дверцу с ручкой для удобного пользования.
Перед укладкой пиломатериалов устанавливают щит управления и прокладывают кабельные линии к кассетам.
Кабельные линии к кассетам подводят через пол, так как полная герметичность конструкции не требуется.
Работу сушилки рассмотрим на примере сушки распиленного берёзового капа, который используют для разных поделок.
Будем укладывать 6 кассет. Слева ляжет белая управляющая кассета, а справа красный греющий элемент. Между слоями пиломатериалов укладывают деревянные прокладки.
После укладки пиломатериалов и кассет сушилку включают в сеть.
После включения питания начинается нагрев кассет. Влага из пиломатериалов испаряется, конденсируется на холодных металлических стенках и стекает вниз. Утеплённый потолок остаётся сухим.
Когда конденсат на стенках исчезает — это значит, что влага из пиломатериалов удалена.
Перед прекращением сушки измеряют влажность пиломатериалов. Для этого используют профессиональный влагомер, который измеряет влажность в диапазоне от 4 до 100%.
Кассетной сушилкой добиваются влажности пиломатериалов 6-8%. Измеряют влажность на образце из середины штабеля. Сушить пиломатериалы ниже 6% не имеет смысла, так как в мастерской дерево наберёт влагу.
Видео про инфракрасный способ сушки древесины:
Самодельная сушильная камера
Промышленные варианты сушильных камер стоят очень дорого, поэтому часто столяры изготавливают самодельные камеры, которые, во-первых, легко монтируются, во-вторых, сушка своими руками даёт уверенность в качестве материала.
Пример самодельной сушильной камеры взят на ютуб-канале stolyar te.
Для сушильной камеры оборудуют отдельное помещение.
Такая сушилка рассчитана на 3,5 м 3 пиломатериалов. Это оптимальный и доступный объём древесины для домашней мастерской. Сушат дерево отдельно по породам: ясень, дуб, вишня, клён.
Каркас сушилки сварен из уголка, затем закреплены доски и шурупами по металлу прикручены профильные листы. У конструкции две двери для удобной загрузки пиломатериалов. Стены сушильной камеры покрыты двумя слоями минеральной ваты, затем гидропаробарьер и ещё слой минеральной ваты с фольгой. Такое покрытие легко рвётся, но хорошо держит температуру зимой и летом.
Внутри сушилки доски укладывают в один уровень через одинаковые перекладины.
Вдоль стены проложен металлический гусак с отверстиями, которые увеличиваются в глубину камеры. По гусаку прогоняют горячий воздух из печки.
Рядом с вентилятором размещают датчик влажности.
Самодельный котёл изготавливают из стали 4 мм. Он трёхконтурный и имеет два входа и два выхода.
Для продува воздуха через котёл устанавливают на стене двухконтурный мотор.
Одна труба от двухконтурного насоса заходит вниз котла. Воздушный поток через шестиметровый змеевик внутри котла выходит наружу, а затем через гусак с отверстиями распределяется внутри камеры по штабелю досок.
Вторая труба от двухконтурного насоса заходит в верхнюю часть котла. Нагретый воздух через гофр подаётся на стенку внутри камеры.
Влагу, собранную после сушки пиломатериалов, необходимо удалять из сушильной камеры. С этой целью монтируют два вентилятора для ванной комнаты, работающие на вытяжку.
Вентиляторы включаются автоматически от специального датчика влажности. Его выставляют на нужный уровень влажности.
После запуска сушильной камеры в первый и второй день идёт максимальная отдача влаги деревом. Циркулирующий горячий воздух становится влажным и через вентилятор вытягивается наружу. Вместо него, поступает сухой воздух из котла.
Процесс сушки проходит при 50-55 градусах. Для контроля выведено два индикатора датчиков температуры.
Используют 2 датчика, так как работают 2 вентилятора. Показания на индикаторах датчиков должны быть одинаковые. Если один вентилятор остановится, то это отразится на индикаторе. Температуру внутри сушилки выдерживают постоянной.
Для сушки доски 30 мм достаточно 12 дней. Если сушить доску 50 мм, то потребуется 14 дней.
Торцы пиломатериалов при сушке закрашивают, чтобы не было трещин. На трещинах теряется 6‒7 см полезного материала.
Высушенную доску выдерживают до двух месяцев, чтобы она стабилизировалась. Процесс сушки связан с погодой. В жару и мороз воздух сухой, и доска сушится быстро. В дождливую погоду сушка пиломатериалов замедляется.
Видео про самодельную сушильную камеру:
Выбор сухого дерева для столярных работ — это залог долгой службы сделанного изделия. Каждый столяр не должен игнорировать этот важный технологический процесс.
Автор: Виктор Прохоров
С использованием материалов ютуб-каналов: Столярное дело, Штрихи Коваля, mtmwood, stolyar te.
Зачем сушат древесину, способы сушки древесины
Древесина является популярным природным материалом, из которого возводят не только дома, бани, хозяйственные постройки, но и делают красивую мебель, музыкальные инструменты, разные нужные в обиходе вещи. Однако у нее есть один большой недостаток: она полна воды, и, прежде чем использовать древесину как материал, ее требуется высушить.
Зачем высушивать древесину
Как говорилось выше, в срубленном дереве находится много воды (от 30 до 50%), а любой профессионал знает, что влажность лесоматериалов должна находиться в равновесии с влажностью той окружающей среды, где будет использоваться конечный продукт. В противном случае плохо высушенный материал может существенно снизить надежность постройки. И наоборот, слишком большая потеря влаги приводит к тому, что древесина сжимается, появляются перекосы и трещины.
Влажная древесина имеет худшую прочность клеевых соединений, у нее плохо обрабатывается поверхность и ниже некоторые другие механические и физические свойства.
Рекомендуемая влажность древесины
При строительстве домов допускается влажность материала в 23% для внешней обшивки стен, для наружных окон и дверей – от 13 до 15%, дощатых полов – от 11 до 18%, подоконников внутри здания – 12% и т.д. То есть, видно, что влажность древесины колеблется от 12 до 23% в зависимости от расположения деталей: снаружи она может быть выше, а внутри постройки — ниже.
Однако дерево хорошо зарекомендовало себя не только в строительстве, но и при изготовлении других предметов или каких-то частей для них. При этом также учитывается влажность материала, которая рекомендуется для:
— деревянных частей в электроприборах — 5%;
— музыкальных инструментов, игрушек, ручек, внутрикомнатной мебели – 7%;
— спортивного инвентаря, предметов интерьера автомобилей – 10%;
— садовой мебели – 16%.
Разумеется, список неполный, но из него становится понятно, что процент влажности материала при изготовлении того или иного изделия играет немаленькую роль.
Виды сушки древесины
Сушку древесины можно разделить на два основных способа: естественная сушка и искусственная. Они регулируются одними и теми же принципами, а именно, зависят от температуры, влажности, скорости движения воздуха, породы деревьев, размеров материала (особенно — толщины), начального содержания влаги и желаемой конечной влажности.
Естественная сушка
На естественную сушку влияют погодные условия. Плюсом здесь считается экономия энергии и то, что сушить древесину можно практически в любом подходящем месте. Для больших объемов материала естественная сушка, конечно, удобнее. Лесоматериалы хранятся на специальных предварительно подготовленных площадках на открытом воздухе или под навесом. Их укладывают в штабеля так, чтобы вентиляция осуществлялась в двух основных направлениях: горизонтальном и вертикальном. Элементы, от которых зависит скорость и качество сушки:
Естественная сушка древесины
На практике часто используют комбинацию натуральной сушки и искусственной подсушки для доведения древесины до конечного целевого содержания влаги.
Для сведения: дома из древесины, которая сушилась только естественным образом в течение двух лет, могут стоять столетиями.
Искусственная сушка
Понятно, что большинство строителей, производителей мебели и других изделий из дерева не могут ждать два года. Поэтому они используют искусственную сушку древесины в сушильных камерах. Их несколько видов, отличающихся как по стоимости, так и по воздействию на материал.
Сушка древесины в сушильных камерах
Самая дешевая камера, в которой горячим воздухом можно высушить, например, дубовые доски толщиной 5 см всего за 8 недель, а шпон (4 мм) за три дня, не обязательно даст качественный материал. Если поверхность сохнет очень быстро, возможны трещины и атрофия древесины.
Конденсационный аппарат подходит для высококачественных дорогих пород дерева, поскольку риск деформации в нем сведен к минимуму. Вакуумная сушилка аналогично конденсационной также бережно высушивает древесину.