Пиломатериалы — доски, брус, горбыль, блок-хаус и другие виды проявляют свои лучшие качества только в идеально высушенном состоянии. Сушка пиломатериала происходит в специальных камерах, где она протекает намного быстрее, чем в естественных условиях. В камере сушка осуществляется путем увеличения температуры с одновременным обдувом потоком воздуха и удалением избыточной влаги из объема, где штабелями уложен материал.
Интенсивность обезвоживания массива древесины, тем не менее, кроме увеличения скорости сушки, приводит к возникновению ряда проблем. Достаточно низкая теплопроводность дерева определяет неравномерный прогрев, а небольшая скорость диффузии воды из внутренних слоев древесины — к неравномерному ее распределению по объему. Возникают внутренние напряжения, которые вызывают появление дефектов на просушенном материале.
Основные виды повреждения древесины при сушке
Хотя современные камеры оборудованы эффективной контрольно-измерительной аппаратурой, позволяющей полностью контролировать процесс, сушка пиломатериала вызывает появление некоторого процента дефектов. Они вызваны как особенностью самого лесоматериала — условиями роста, хранения после заготовки, естественными отклонениями в плотности, так и технологическими причинами (читать подробнее о технологиях сушки древесины). К основным дефектам относятся:
- трещины: боковые, внутренние, торцовые и радиальные;
- коробление древесины.
Боковые трещины появляются еще на начальном этапе сушки, если выбран слишком напряженный режим, при котором с поверхности влага испаряется очень быстро, а внутренние слои не успевают избавиться от воды. Чтобы исключить появление этого дефекта необходимо правильно рассчитать режим обезвоживания, особенно на стартовом этапе.
Боковые трещины обладают той особенностью, что к окончанию процесса, когда уровень влажности становится одинаковым по всему объему, они сужаются и становятся практически незаметными, но прочность пиломатериала уже нарушена и восстановить ее нельзя.
Второй по распространенности дефект, который вызывает сушка древесины в слишком интенсивном режиме — трещины внутренние. Они возникают, когда в конце процесса внутренние слои нагреваются со слишком большой скоростью и материал не успевает расширяться. Появляется этот дефект, обычно, на изделиях большой толщины и объема. Устранение угрозы появления внутренних трещин происходит при правильном выборе режима просушивания, особенно на конечном этапе.
Торцевые трещины возникают вследствие более интенсивного испарения влаги в направлении вдоль волокон, чем перпендикулярно им. Замедляется испарение замазыванием торцов специальным влагонепроницаемым веществом или правильной укладкой и использованием специальных прокладок, замедляющих циркуляцию горячего воздуха со стороны торцов.
Первый способ используется редко, более рационален и технологичен второй. Сушильные камеры для пиломатериала рассчитаны таким образом, что при правильной укладке появление торцевых трещин сведено к минимуму. Они отличаются небольшой глубиной и устранить их очень просто — достаточно отрезать поврежденные торцы. Как правило, потери древесины при правильном раскрое минимальны.
Появление трещин радиального типа возникает в том случае, если сердцевина дерева находится внутри изделия. Чтобы они не возникали, необходимо производить распиловку бревна таким образом, чтобы внутренний слой был исключен из дела или находился с наружной стороны бруса или доски.
Неправильным режимом сушки вызывается и коробление — изменение геометрических форм, возникающее вследствие появления внутренних напряжений. Подразделяется на поперечное и продольное. Бороться с этим явлением можно только одним способом — фиксацией пиломатериала в требуемом положении в штабелях. Фиксируется материал, как под действием собственного веса, так и применением внешней нагрузки, особенно для верхних рядов штабеля.
Показатели уровня качества сушки древесины в камерах
Государственными стандартами определено четыре категории качества сушки.
- 0 — материалы транспортной влажности;
- I — материалы пригодные для особо точной обработки и изготовления сложных деталей и изделий;
- II — материалы пригодные для изготовления мебели, отделочных элементов столярных работ;
- III — материалы для производства погонажных изделий, строительства, изготовления тары.
Определяются они по средней влажности, отклонению уровня влажности, среднему квадратическому отклонению влажности, перепаду влажности по толщине, показателю остаточных напряжений и другим параметрам, определяемым в отапливаемых помещениях или на воздухе, в зависимости от назначения материала. Определяется категория по специальным таблицам для каждого конкретного материала.