Сушка древесины: способы, технология, хранение

Изделия из дерева пользовались большим спросом во все времена. Это объясняется их прочностью, долговечностью и роскошным видом. Больше остальных ценятся породы благородных деревьев, таких как дуб, ясень или кедр. Также можно встретить изделия из красного дерева – из него изготавливают музыкальные инструменты или предметы интерьера. Прежде чем начать обработку древесины, ее необходимо подготовить. Первое, что нужно сделать – высушить дерево. Как это правильно сделать? Какие существуют технологии сушки дерева? В этой статье рассматривается процесс сушки древесины и его особенности.

Почему просушивание древесины так важно

Для того, чтобы сырое дерево было максимально пригодно для работы, содержание в нем влаги должно строго контролироваться. В противном случае, оно будет лопаться или станет слишком мягким, что также является проблемой во время строительных работ. Важно помнить, что процесс сушки может проходить в несколько этапов и для полного испарения лишней влаги необходимо тщательно соблюсти технологический процесс сушки.

Технология просушивания древесины

Технология сушки древесины включает в себя использование современного оборудования с применением особых знаний и личного опыта. Поскольку сырье в необработанном виде не обладает той прочностью, которая от него ожидается, работать с ним необходимо аккуратно. При неправильном просушивании дерево может лопнуть или расслоиться по волокнам. Все это приведет к негодности пиломатериала.

Процесс сушки заключается в попеременном применении высоких и низких температур.Первый этап заключается в интенсивном нагреве материала. При достижении температуры испарения жидкости, материал теряет влагу из верхних волокон. При этом его масса также уменьшается , примерно, на 40-50%. Для нагрева могут использоваться различные источники тепла. Зачастую, их работа регулируется несколькими датчиками, благодаря чему весь процесс проходит равномерно и безопасно. Только в таком случае возможна быстрая сушка древесины.

Высокотемпературная сушка древесины способствует быстрому испарению влаги из верхних слоев древесины. Существуют и другие виды сушки, но все они так или иначе связаны с некоторыми капиталовложениями. Однако, в середине изделия остается достаточно много жидкости, которую также нужно выпарить. Если продолжить нагревать дерево, внутри образовывается избыточное давление. Поскольку внешние слои уже сухие, пар из внутренних волокон стремится выйти наружу. Внешние волокна менее эластичны, поэтому не выдержат внутреннего давления и лопнут. Чтобы этого избежать, применяют способ пропаривания.

Сырой материал подвергается действию перегретого пара, благодаря чему верхние слои дерева размягчаются и становятся более эластичными. Это позволяет накопившемуся пару внутри выйти наружу, не разорвав при этом древесину. Воздействие пара также регулируется датчиками для достижения полного высыхания.

После того, как материал просох полностью, его необходимо увлажнить до определенного соотношения. Такая процедура необходима, чтобы изделие обрело некоторую эластичность и упругость. Полностью сухой материал через чрезвычайно хрупкий и не допускается в использовании во время строительства. Увлажнение позволяет отрегулировать влажность внутренних и внешних волокон пиломатериала. Для достижения максимального эффекта, данные операции повторяются несколько раз, начиная с нагрева. Благодаря этому готовое изделие обладает и прочностью, и гибкостью. Важно правильно установить цикличность процессов и соблюдать все режимы сушки древесины.

Методы сушки древесины

Существует несколько основных методов сушки рассматриваемого строительного материала. Наиболее оптимальный из них определяется типом и породой дерева, а также другими факторами, которые влияют на рабочий процесс.

Высушивание древесины СВЧ-установками

СВЧ-сушка древесины основана на принципе работы сверхвысокочастотных импульсах. Благодаря управляемому электромагнитному полю влага внутри волокон быстро нагревается и выходит в виде пара. Перегретым паром также можно выровнять изделие, которое повело от сырости. Лишний пар выводится из камеры с помощью вентиляторов.

Еще один метод сушки дерева, который подойдет для небольших партий материала – сушка древесины в микроволновке. Такой вариант будет оптимальный для подготовки тонкого бруска или планки для маленького изделия. Поскольку в микроволновку большой отрез не поместится, лучше всего использовать способ быстрой сушки.

Быстрая сушка древесины

Быстрая сушка дерева позволяет получить практически сухое сырье за относительно короткое время. Суть способа заключается в использовании духового шкафа или мощного обогревателя. Если сушить дерево в духовке, то необходимо установить температуру выше средней и разместить изделие максимально высоко от источника тепла. Используя такой метод стоит быть предельно внимательным, чтобы не допустить самовозгорание древесины.

Если же для сушки использовать мощный обогреватель, то древесину нужно обмотать бумагой или газетой в несколько слоев. После чего поверх бумаги наносится пищевая или простая пленка. В ней нужно сделать отверстия для выхода влаги. После подготовки дерева, изделие можно класть на обогреватель. Бумагу следует менять каждые 7-8 часов.

Обработка дерева инфракрасными лучами

Такой способ позволяет за короткое время получить практически сухое изделие, с которым можно работать. Однако, стоимость оборудования и покрытие расходов за время его использования существенно повышают стоимость готовой продукции, обработанной таким способом. Сушилка для древесины инфракрасная имеет большие габариты, поэтому ее установка требует большой площади. Инфракрасная сушка действует на влагу внутри дерева, заставляя ее нагреваться и выходить через микротрещины в древесине. Ротационный метод сушки древесины позволяет уменьшить количество микротрещин в дереве и уменьшает внутреннее напряжение в материале. За счет этого достигается баланс выпаривания влаги и сохранения необходимой упругости.

Вакуумная сушка древесины

Обработка дерева таким методом весьма затратное производство. Поскольку для организации сушильного цеха требуется не только помещение, но и дорогостоящее оборудование, высушивать простую древесину обходится слишком дорого. Поэтому, такой обработке подвергаются только благородные породы, такие как дуб, ясень, кедр или бук. Качество высушенного изделия значительно выше, чем у предшественников, но высокие энергозатраты сужают круг применения такого метода. Некоторые частные предприниматели сами собирают такие установки, но вакуумная сушка древесины своими руками потребует больших капиталовложений.

Атмосферная сушка пиломатериалов

Такой вид сушки древесины занимает довольно много времени и результат может не оправдать ожиданий. Суть метода заключается в складировании пиломатериалов на открытой площади, но под навесом. В результате естественного обдува воздухом, происходит медленное испарение влаги из дерева. Теплые потоки воздуха удаляют остатки испарения и лишнюю влагу из внешних волокон древесины. Таким образом достигается естественный баланс влажности в материале.

Чтобы на выходе получить максимально ровные и качественные пиломатериалы, необходимо приложить много труда, чтобы надежно зафиксировать древесину и не допустить ее кручения. Хотя такой вариант более экономичен, чем все остальные, но он требует больше времени и затрат на организацию процесса.

Кондуктивный метод

Применение этого способа позволяет получить максимально качественное дерево с нужным количеством влаги в нем. Его суть заключается в использовании раскаленных плит и прессовки дерева между ними. Таким образом получается высушить древесину, не повреждая при этом внешние волокна. Пресс прилагает усилие, устанавливаемое индивидуально, в зависимости от породы и толщины дерева.

Камерная сушка древесины

Камерная сушка пиломатериалов является одним из наиболее качественных и быстрых типов обработки пиломатериалов. В сушильных камерах возможно поддержание и регулировка многих основных факторов, таких как температура воздуха, его влажность или скорость движения в камере. Благодаря этому можно получить действительно качественное изделие из дерева – просушенный брус или доску.

Сушка древесины в жидкой среде

Процесс сушки в жидкой среде связан с жидкостями, которые не вступают в реакцию с водой. Это могут быть различные масла, жиры, парафины и другие составы, которые не растворяются в воде и не разбавляют ее. Для просушивания дерева в таких жидкостях необходимо создать и поддерживать температуру более 100 градусов. Погружаемое дерево также нагревается и происходит выпаривание влаги из него. Поскольку температура масла выше температуры кипения воды, влага выходит через расширенные волокна дерева. Разная плотность жидкостей облегчает процесс выпаривания и жидкость выходит на поверхность масла.

Правила хранения высушенной древесины

Для того, чтобы высушенный лес оставался пригодным к использованию, его необходимо правильно хранить. Изделию нужно долгое время сохнуть в печи. Доска или брус быстро вбирают в себя влагу, поэтому лучше всего обеспечить пиломатериалам проточную вентиляцию, предварительно высушенным воздухом. Такие установки монтируются на больших складах и ангарах для хранения и продажи строительного материала.

Если доска хранится на маленьком складе, необходимо делать между рядами досок небольшие просветы. Благодаря ним воздух будет обдувать доски и не допустит возникновения плесени или грибка. Более того, с готового изделия рекомендуется снимать кору – в ней селятся термиты и другие вредители, которые портят древесину. Если дерево хранится в правильных и подходящих условиях, оно может долгое время оставаться пригодным к использованию.

Сушка древесины своими руками

Сушка древесины в домашних условиях требует определенных навыков и подразумевает использование больших площадей. В целом, древесину можно высушить несколькими способами:

• естественным;
• ускоренным.

Для того, чтобы дерево высушить в естественных условиях, необходимо подобрать правильное помещение. Поскольку данный материал крайне чувствителен к влаге, хорошим вариантом станет неотапливаемый бокс или ангарное помещение. При этом в нем должно быть принудительное проветривание, за счет чего и будет контролироваться уровень влажности. Не рекомендуется укладывать пиломатериалы на открытом солнце, поскольку это приведет к быстрому высыханию внешних волокон и к последующему растрескиванию изделий из-за избыточного давления внутри.

Существует также атмосферная сушка, сроки которой в несколько раз больше, чем у ее предшественников. Однако, данный способ естественной сушки пригоден не для каждой местности. Если вблизи помещения для сушки находится водоем, то влажность воздуха не позволит высохнуть дереву. В таком случае велика вероятность, что оно вберет в себя еще больше влаги и разбухнет.

Использование метода ускоренной сушки оправдан также далеко не в каждом случае. Большую роль играет тип древесины и ее начальная влажность. Для организации ускоренной сушки могут использоваться газовые колонки или котлы, электрические нагреватели или тепловые пушки. В каждом из этих случаев требуется соблюдение технологии просушивания, иначе сырье испортится.

Обработка дерева требует большой ответственности. Если один из этапов технологического процесса будет выполнен неправильно, вся партия пиломатериалов будет иметь дефекты или слабые места. Это может принести большой ущерб на строительной площадке и сильно затянуть сроки.

Сушка древесины: виды и технология

Для строительства загородных домов из бревна, профилированного и двойного бруса используют древесину, которая проходит специальную сушку. Сушка древесины удаляет жидкость при помощи испарения. Без подобного процесса деревянные изделия и материалы рассыхаются и деформируются. Технология сушки древесины проводится несколькими способами.

Дерево можно сушить естественным способом на открытом воздухе под навесом. Такой метод занимает несколько месяцев и требует специального места. Поэтому большей популярностью пользуются сушка в специальных сушильных камерах. Этот способ используют большинство компаний по изготовлению пиломатериалов.

Однако он приводит к появлению трещин и снижает качество изделий. Наиболее оптимальной является конденсационное высушивание. Давайте рассмотрим подробнее виды сушки древесины, плюсы и минусы каждой.

Виды сушки

Естественная

Естественный процесс сушки древесины происходит медленно и долго. Это наиболее щадящий процесс, при котором появляется минимум трещин и других дефектов, чем при агрессивном воздействии в камерах. Для организации такого метода нужно специальное место, где древесина будет защищена от попадания прямых солнечных лучей и осадков.

Естественные условия снижают влажность древесины до 18-22%, тогда как влажность свежесрубленного дерева составляет 50-100% в зависимости от породы и климатических условий региона произрастания. Это легкая и доступная организация сушки, которая не требует специального оборудования и соблюдения температурного режима. Главный минус — малая интенсивность и длительность процесса.

Искусственная камерная

Искусственная сушка в камерах — более быстрый и выгодный вариант. Он снижает влажность древесины до 10-18%, позволяет контролировать процесс и регулировать температуру. Для правильной организации работы камеры пиломатериалы укладывают в штабеля или пакеты. Штабель должен состоять из изделий одной породы и толщины.

Главное преимущество заключается в оперативности. Сушилка высушит древесину за одну неделю. Кроме того, в процессе материал можно обработать специальными защитными средствами от негативного влияния окружающей среды. Такая обработка защитит живой брус или бревно от гнили, плесени и растрескивания.

Из недостатков искусственного метода выделим появление больших трещин в материалах. В камере из-за высокой температуры влага испаряется слишком быстро, а древесина высушивается неравномерно. Влага внутри материала испаряется медленнее, чем с поверхности. Это приводит к образованию трещин и при изготовлении, и в процессе эксплуатации уже после строительства дома.

Инфракрасная

Инфракрасная сушка древесины — современный способ с использованием оборудования, которое передает тепло с помощью инфракрасного излучения. Это один из самых быстрых вариантов сушки пиломатериалов, который занимает 3-7 дней в зависимости от вида дерева. Время сушки опилок составит полчаса. Процесс происходит при температуре 50-60 градусов, что сохраняет структуру дерева и защищает его от растрескивания.

Инфракрасные камеры равномерно удаляют влагу. Они экономичны и комфортны в использовании. Однако при использовании камеры в помещении из-за отсутствия воздушных потоков на некоторых участках пиломатериалов появляется плесень. Поэтому сушить лучше только на открытом воздухе под навесом.

Вакуумная

Вакуумная сушка древесины предполагает использование камеры, в которой образуется вакуум. Этот универсальный способ подходит для любого вида пиломатериалов и древесины. Он объединяет старые технологии и совмещает с современными. Процесс отличает высокое качество и оперативность. На сушку бревна диаметром 250 мм или на брус сечением 150х150 уходит 17-20 часов.

Сушка в вакууме проходит равномерно и не приводит к растрескиванию дерева. Кроме того, она удаляет смолу. Вакуумные сушильные камеры легки в использовании и пожаробезопасны. Но при этом они не пользуются спросом, так как стоят дорого и тратят много энергии. Это повышает затраты на производство и на готовые пиломатериалы.

Конденсационная

Конденсационная сушка древесины — самый популярный метод, который оптимально сочетает стоимость и качество. Древесина сохнет при низких температурах с использованием печи и холодильного оборудования. Удаление влаги происходит при помощи конденсата, что делает сушку равномерной и щадящей. Поэтому изделия получаются качественными и прочными без трещин и производственного брака.

Сушка при помощи конденсата потребляет мало энергии, что делает пиломатериалы доступными и недорогими. Бревна и брус получаются ровными и эстетически привлекательными без трещин и других дефектов. Однако использование такой сушка не рационально для мелких пиломатериалов и изделий. Но она подходит для крупногабаритных лесоматериалов с большим сечением, которые нуждаются в бережной и щадящей сушке.

Поэтому компания “МариСруб” использует для бруса и бревен камерную сушку. Мы самостоятельно заготавливаем сырье и изготавливаем пиломатериалы. Для защиты живой древесины от влаги, ультрафиолета и насекомых обрабатываем изделия на этапе изготовления, сборки сруба и финишной отделки. Мастера “МариСруб” контролируют каждый этап производства, в том числе и сушку в конденсационных камерах.

Сушка древесины. Особенности способов, их преимущества и недостатки

При изготовлении пиломатериалов как правило используется свежесрубленная древесина. Она лучше поддается обработке, однако обладает  высокой влажностью. В процессе естественного высыхания  линейные размеры и объем заготовок из древесины будут уменьшаться. Поэтому перед тем, как использовать пиломатериал по назначению, необходимо удалить из него всю излишнюю влагу, снизив показатели влажности до необходимых значений — т.е. подвергнуть процессу сушки.  Это не только предотвратит деформацию изделий в ходе эксплуатации, но и поможет избежать появления грибка, гниения, нежелательного изменения цвета и т.д.

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:

• Экономичность — в сравнении с любыми другими методами себестоимость этого вида сушки минимальна.

• Технологическая простота — для организации потребуются только навесы, которые можно поставить где угодно, а сам процесс сушки происходит без специального контроля. 

• За счет продолжительности процесса высыхание происходит равномерно, что снижает вероятность появления трещин. 

Недостатки:

• Влажность древесины при естественной сушке можно снизить только до 18—22%.

• Высокая продолжительность процесса — от нескольких недель до года, большая зависимость от погодных условий (температура и влажность воздуха) и времени года. Здесь можно говорить и о неэффективном использовании площадей, и о большом цикле производства, что в конечном итоге ведет к потерям возможной прибыли.

• 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:

• Отсутствие мобильности (в отличие от мобильных навесов, конвективная камера  — это стационарное сооружение).

• Камерная сушка требует значительно больших финансовых вложений, чем при организации естественной сушки. 

• Чрезмерно интенсивная сушка приводит к к появлению больших трещин. Если неправильно рассчитать нужную температуру, верхние слои древесины высохнут и дадут усушку, тогда как внутренние останутся влажными — и с прежними размерами, что и приводит к трещинам верхних слоев. 

 Вакуумные сушильные камеры

Проводится в камерах при полном извлечении воздуха — т.е. в вакууме. Процесс сушки проводится при высоком давлении и низкой температуре (700 мм рт. ст/45С). В созданных условиях происходит впитывание влаги внешними слоями древесины от более глубоких. Таким образом снимаются внутренние напряжения древесины и вероятность деформации и возникновения трещин снижается. 

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. 

• Дорогостоящее оборудование

• Небольшая загрузка (примерно 5-8 м3) сводит на нет преимущество скорости процесса при необходимости просушить большое кол-во материала. 

Контактные (кондуктивные) сушильные камеры

Метод основан на передаче тепла древесине через контакт с нагретыми поверхностями. Применяется в производстве тонких и плоских пиломатериалов — таких, как шпон, фанера и т.д. В процессе сушки пиломатериалы зажимаются между металлическими плитами, нагретыми до температуры 150°С. Удаление влаги обеспечивается обдувом вентиляторами, процесс непрерывно контролируется системами автоматики. Нагрев в таких установках осуществляется топочными газами, паром либо токами высокой частоты. 

Преимущества:

• Поскольку пиломатериалы  в процессе сушки находятся под давлением, весь объем нагревается равномерно и одновременно, что полностью исключает деформацию.

• Крайне быстрый цикл сушки — от нескольких минут. 

• Компактные размеры агрегата.

Недостатки:

• Высокая себестоимость кубического метра.

• Пожароопасность — поскольку древесина непосредственно контактирует с нагревающей поверхностью

• Низкая производительность. 

• При излишне большой выдержке возможно потемнение древесины.

Сушка в поле токов высокой частоты (ТВЧ)

Отличительная особенность этого метода — необходимое для испарения влаги тепло не подводится извне, а образуется внутри самого пиломатериала. В ходе сушки древесина располагается между металлическими пластинами, которые подключены к источнику ТВЧ.  При этом наиболее интенсивный прогрев происходит изнутри, в наиболее влажных слоях, обеспечивая интенсивное продвижение влаги от сердцевины к поверхности.

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

 Сушка производится в камере, полностью изолированной от окружающей среды. В ходе сушки поток теплого воздуха подается к пиломатериалам, где насыщается влагой, испаряющейся из древесины. Далее влажный воздух поступает в конденсационную установку. При достижении точки росы пар превращается в воду, т. е. конденсируется, стекая по стенкам установки, после чего выводится наружу. Важная особенность процесса — сушка происходит при низкотемпературных режимах (около 40С), что обусловлено свойствами фреона. 

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.

Виды сушки древесины: прямой и косвенный метод

При использовании деревянных строительных материалов приходится сталкиваться с некоторыми проблемами, в основном связанными с изменением влажности древесины.  При ее высыхании происходит уменьшение линейных размеров и объема или усушка.

Если изделия были изготовлены из сырого дерева, то затем они могут покоробиться и растрескаться именно из-за этого. Поэтому, в настоящее время люди приобретают материал для строительства, который уже подвергся усушке. Степень влажности древесины – важный технический показатель, от которой зависит качество и область использования изделия. Кроме того, согласно нормативам влажности, этот показатель определяет отношение пиломатериалов к одному из пяти сортов.

Сушка древесины считается одним из важнейших этапов подготовки пиломатериала, в результате которого из дерева удаляется жидкость методом испарения. Сухая древесина обладает высокими прочностными характеристиками, практически не коробится, не подвергается гниению и не растрескивается.

Искусственная и естественная сушка

Виды сушки древесины достаточно разнообразны, но можно выделить два основных способа: естественная и искусственная. Естественная проводится в естественных условиях и не требует специального помещения для сушки. Она проста и доступна, однако достаточно продолжительный. Искусственная сушка производится в искусственно созданном микроклимате. Для ее осуществления необходимы специальные сушильные камеры, позволяющие многократно ускорить процесс. К искусственной относится камерная сушка, инфракрасная, вакуумная, аэродинамическая, конденсационная и термодинамическая.

Способы измерения влажности

Влагомер ВПК-12М

Влажность измеряют прямым и косвенным методом.

Прямой метод предполагает отбор и высушивание образцов древесины. Образец помещается в сушильный шкаф, полностью высушивается, после взвешивается. Затем массу высушенного образца сравнивают с массой образца до сушки. Такой метод является достаточно точной (погрешность не более 1%), но в то же время очень продолжительный, что затрудняет его использование.

Косвенный метод использует электровлагомеры. Они измеряют удельное электрическое сопротивление исследуемого материала, которое в свою очередь зависит и изменяется в зависимости от влажности.

К косвенным методам относятся:

• Кондуктометрический метод. С торца пиломатериала вводят трехигольчатый электрод и пускают электрический ток. По степени его распространения определяют влажность древесины.
• Для измерения влажности древесной стружки используют датчик. Между электродными дисками разборного стакана укладывается и прессуется небольшое количество стружки.
• Четырёхигольчатый зонд применяют для измерения влажности древесно-стружечных плит.

Косвенный метод измерения влажности отличается скоростью и удобством, но в то же время имеет большую погрешность измерения (1-10 %)

Старинные способы сушки

Сушку древесины осуществляют с давних времен. Самым известным способом является запаривание. Древесные заготовки распиливали на куски, укладывали в чугунную емкость и обкладывали опилочным материалом того же дерева. После наполнения емкости водой, ее устанавливали в русскую печь, где выдерживали несколько часов. Температура составляла при этом около 60 °С. В процессе такой обработки древесина выпаривалась (из нее уходили природные соки и она темнела). Запаривание облегчало обработку древесины. Высушенные после запаривания заготовки меньше растрескивалась и практически не коробились.

Кроме этого использовали метод парафинирования. Деревянные изделия, помещенные в расплавленный парафин выдерживали в печи несколько часов. Температура выдержки составляла примерно 40 °С. Затем заготовку высушивали. Полученная таким образом древесина не уступала по качеству той, что была запарена.

Древесные заготовки для изготовления ложек и другой деревянной утвари запаривали в льняном масле и варили на медленном огне. Данный метод и сейчас находит свое применение.

Кряжи для скульптур сушили, обкладывая их соломой. Она хорошо впитывала влагу и быстро снова высыхала, ускоряя таким образом процесс сушки.

Современные виды и способы сушки

В современной промышленности применяется много различных способов сушки. Рассмотрим некоторые из них.

Атмосферная сушка древесины

Сушка пиломатериала под навесом

Простой в организации метод, поскольку не требует никакого специального оборудования. Древесину укладывают в штабеля, установленные на открытом воздухе под навесом, оставляя между ними просвет для циркуляции воздуха.

Такой метод сушки является самым продолжительным (2-3 года), но и самым щадящим, поскольку осуществляется естественным способом, на открытом воздухе. Количество трещин и усушка древесины после такой сушки минимально.

Камерная конвективная сушка дерева

Данный метод один из самых распространенных в современной промышленности. Для его осуществления используется конвекторная лесосушильная камера.

Сушка осуществляется в газообразной среде. Сушильным агентом как правило выступает  воздух или перегретый пар.

Конвективная сушилка оснащена вентиляционной системой и устройствами для нагрева сушильного агента. Вентиляторы равномерно распределяют нагретый воздух и отводят влагу. Влажность контролируется автоматически.

В конвекционной сушильной камере сушка менее продолжительна. Условия сушильного процесса регулируется, в результате чего можно получить древесину с любым заданным значением влажности.

Вакуумная сушка

Такая сушка осуществляется в герметичной вакуумной сушильной установке. В ней установлены пластины для прогрева из алюминия. Внутри пластин непрерывно циркулирует вода. Ее прогрев осуществляется водонагревателем. Он установлен снаружи. Между пластинами помещаются доски.

Наверху камера имеется резиновое покрытие, зафиксированное в раме. Помимо этого, камера снабжена помпой. Она выкачивает воздух из камеры, обеспечивая тем самым вакуум, а также лишнюю влагу.

Установка позволяет регулировать параметры сушки, которые устанавливаются в зависимости от сортамента древесины.

Вакуумная камерная сушка позволяет удалить древесную смолу и получить качественную древесину без трещин. Но такой метод мало распространен из-за высоких энергозатрат и дорогого оборудования.

СВЧ сушка древесины

В камеру укладывают штабелями пиломатериал и подвергают воздействию высокочастотных токов (915-2500 МГц). Древесина при этом нагревается до температуры 50-60 °С.

СВЧ камеры обладают мобильностью и сравнительно небольшими размерами, кроме того обеспечивают высокую скорость сушки.

К недостатками данного метода можно отнести небольшой объем камеры, неравномерность просушки лесоматериала и высокая пожароопасность. В процессе сушки возможно воспламенение в камере.

Аэродинамическая сушка дерева

Сушка осуществляется в аэродинамических камерах. Воздух выступает сушильным агентом. Камера снабжена вентилятором, приводимым в движение электродвигателем. Вентилятор (роторный вихревой теплорегулятор) обеспечивает нагрев и движение воздушного потока.

Аэродинамические камеры просты в исполнении, но имеют большие габариты. Кроме того, к недостаткам данного метода можно отнести большие энергозатраты.

Инфракрасная сушка древесины

Это один из современных методов, при котором используются установки, передающие тепло с помощью инфракрасного излучения. Может быть применена для быстрой сушки древесины.

В качестве нагревательного элемента в таких сушилках используют инфракрасные нагреватели (термоактивные кассеты). Они последовательно располагаются в штабеле, после чего штабель накрывают специальным отражающим материалом, позволяющим стекать конденсату вне штабеля.

ИК лучи не нагревают воздух, их энергия полностью затрачивается на нагрев древесины и испарение влаги из нее.

Камера отличается высокой скоростью сушки, экономичностью. Они равномерно удаляют влагу, а используемая температура на уровне 50-60 °С позволяет предотвратить растрескивание древесины. Но, вследствие отсутствия воздушных потоков, на пиломатериалах может появиться плесень.

Конденсационная сушка

Конвекционные сушильные камеры осуществляют сушку древесины без доступа воздуха. Система имеет замкнутый цикл.

Из древесины испаряется влага. Она насыщает воздушное пространство камеры. Воздух увлажняется и, обтекая охладитель, охлаждается до температуры, находящейся ниже точки росы. В качестве охладителя используется фреон.  Влага, охлаждаясь, конденсируется. Выделившееся тепло снова подогревает воздух (сушильный агент).

Преимуществом данного метода является низкое энергопотребление и равномерная и щадящая сушка. Однако такая камерная сушилка имеет не высокую производительность и скорость.

Терморадиационная сушка

Печь для терморадиационной сушки

Генератор излучения терморадиационной сушилки передает теплоту высушиваемому материалу в виде электромагнитных колебаний. Большая часть тепловых лучей рассеивается, и лишь некоторая их часть поглощается поверхностью материала. Затрагивается при этом лишь верхний слой. Это позволяет использовать терморадиационную сушку для высушивания тонколистовых материалов или лакокрасочных покрытий. Для сушки пиломатериалов и древесины данный метод не подходит.

Вывод

Современная деревообрабатывающая промышленность для сушки лесоматериалов может использовать разнообразные виды сушилок и организовать оптимальный процесс сушки для получения древесины высокого качества. Наибольшее распространение получили конвективные сушильные камеры из-за простоты организации и высокой скорости сушки. Однако остальные методы сушки древесины также находят свое применение.

технология процесса и методы сушки древесины

Заготовка и доведение древесины до нужного состояния — сложный процесс, именно поэтому, несмотря на доступность сырья, стоимость готовых строительных и отделочных материалов выше, чем цена камня или кирпича. Некоторые неопытные строители игнорируют определенные ступени обработки, например, процесс избавления от лишней влаги. Это является грубейшей ошибкой, ведь сушка пиломатериалов — важный этап, в процессе которого дерево меняет многие физические, эксплуатационные и технические характеристики.

Для чего необходима сушка древесины

После того, как ствол дерева срубили, древесина имеет достаточно высокий процент влажности. Однако в процессе эксплуатации этот уровень постепенно снижается. Если использовать в строительстве или изготовлении деталей подобное сырье, то избежать трещин и производственного брака не удастся. Ведь высушивание будет происходить бесконтрольно, под воздействием хаотичных явлений в виде высоких температур, скачков влажности воздуха и атмосферных осадков.

Поэтому весь процесс сушки древесины необходимо подвергать четкому контролю или, как минимум, создать максимально подходящие условия для этого. Возможно использовать различные методы, которые могут потребовать и более долгого периода для высушивания породы (до нескольких лет), и оказаться быстрыми (менее суток). Также при сушке пиломатериалов зачастую нужны специальные приспособления, установки и оборудованные технические помещения. В современном производстве активно используются несколько способов, каждый из которых имеет определенные недостатки и достоинства.

Методы сушки древесины

Как упоминалось выше, может быть использована быстрая или медленная сушка пиломатериалов. В зависимости от наличия технических или финансовых средств, возможно использовать камерную, естественную, ротационную, инфракрасную, вакуумную или сушку в жидкой среде. Лучше всего рассмотреть варианты отдельно, чтобы более четко выявить плюсы и минусы каждого из способов.

Сушка в камере

Метод камерной сушки наиболее распространен и популярен за счет четкого контроля результата, низкого процента брака, а также короткого времени для получения готовой продукции. Однако стоимость пиломатериалов, высушенных камерным методом, порой выше, так как затраты на подобные установки и их запуск должны включаться в конечную стоимость материала.

Сушильные камеры для древесины отличаются конструкцией оборудования внутри, а также допустимым объемом загрузки. Котлы, которые предназначены для снабжения теплом, могут в зависимости от вида вырабатывать либо бездымный пар, либо топочные газы. В первом случае начальная температура может превышать 1000 градусов, что, конечно, является недопустимо высоким показателем. Поэтому для его снижения необходимо предусмотреть систему труб, которая поспособствует процессу охлаждения пара до 40-80 градусов. Температура топочных газов максимально подходит для избавления от влаги в пиломатериалах, поэтому подобных мер не требуется.

Различаются также способы организации циркуляции воздушных масс, что влияет на скорость процесса высушивания пиломатериала. Встречаются камеры с естественным вентилированием, которые менее эффективны, чем виды с четко организованным и продуманным процессом теплообмена. Среди последних наиболее дорогостоящей в обслуживании считается конвективная камера для древесины. Однако продуманная система технологических вентиляторов позволяет в кратчайшие сроки получить даже термостойкие виды пиломатериалов, которые используются в декорировании и некоторых видах строительства.

Подготовка пиломатериала в сушильных камерах выгодно отличается возможностью регулировать степень влажности готового продукта. В зависимости от требований заказчика, показатель может колебаться от 6 до 18 градусов со стабильным средним значением по всей толщине и длине. Подобные технологии сушки в камере также позволяют своевременно регулировать интенсивность высушивания, что снижает уровень брака, количество трещин и степень деформации. Обработка древесины и пиломатериалов в сушильных камерах позволяет гарантировать стабильность результата и минимальные потери качества.

Естественная сушка

Самым долгим и экономически выгодным методом является естественная сушка. Для организации потребуется минимальное количество материальных ресурсов — настил и укрытие для пиломатериалов, а также место для их долгосрочного содержания (несколько лет).

Наиболее часто метод используется в частном хозяйстве, когда в наличии есть подсобное помещение (сарай, гараж), а объем заготовки небольшой. Несомненным плюсом является отсутствие дефектов при правильной укладке и максимальная адаптированность к неблагоприятным внешний факторам.

Ротационный метод

Способ совмещает в себе камерную и инфракрасную сушку пиломатериалов. Допустимое число заготовок в виде досок, бревен или спилов размещают в закрытой камере, где с помощью системы вентиляции организовывается процесс высушивания. В качестве источника тепла используется инфракрасное излучение, которое за минимальное количество времени проникает в глубокие слои, что позволяет быстро высушить пиломатериалы без возникновения внутреннего напряжения. Это позволяет снизить количество трещин до показателя менее 5%, а также осуществить процесс за рекордно короткие сроки — до 20 часов на одну партию.

Кондуктивный метод

Метод предполагает высушивание тонких пиломатериалов, в которых недопустимо возникновение повреждений. Суть заключается в прессовке породы с помощью раскаленных до определенной температуры плит.

Для удаления конденсата не требуются вентиляторы, однако нужна установка термометров и датчиков, регулирующих степень влажности внутри древесины.

Атмосферный метод

От естественного способа метод отличает то, что процесс длится меньшее время (от 1 сезона до года). Предполагается размещение в подсобном помещении небольшого объема пиломатериалов, которые расположены в виде рядов с зазорами для проветривания. Если температура и вентиляция позволяют, степень влажности внутри породы может достичь 14-46%. Атмосферная сушка выгодна небольшими затратами на организацию процесса, а также плюсом является отсутствие необходимости в покупке дорогостоящего оборудования.

Инфракрасная сушка

Максимально быстрый метод, который основан на глубоком и кратковременном воздействии на все слои пиломатериала. Инфракрасные волны действуют на влагу, выдавливая ее на поверхность. В результате не происходит деформации, отсутствуют трещины. Для небольших объемов возможно применение бытовых микроволновых плит в качестве оборудования, а в промышленности используются аналоги большей мощности.

Вакуумная сушка

Способ предполагает использование специального оборудования, которое удаляет как внутреннюю, так и внешнюю влагу.

К тому же вакуумная сушилка позволяет избавиться от смолы, однако ее высокая стоимость не делает метод популярным.

Сушка в жидкой среде

Является эффективным методом предварительной обработки, в процессе которого осуществляется частичное удаление внутренней влаги. Для этого пиломатериал опускается в раствор солей или специального состава, а после этого производится кипячение в течение времени, которое определяется видом древесины.

Правила сушки древесины

В зависимости от сырья, существуют правила сушки для различных видов древесины, а также требования к качеству полученных пиломатериалов. Однако вне зависимости от типа дерева, при изготовлении спилов необходимо учитывать припуски на усушку, которые обусловлены спецификой выбранного материала. Величина усушки пиломатериала по толщине и ширине зависит от многих факторов:

• начальная влажность древесины;
• порода дерева;
• толщина пиломатериалов;
• выбранный метод.

В таблице усушки пиломатериалов указаны допустимые границы с учетом перечисленных показателей. Например, ГОСТ на усушку хвойных пород ниже, чем на менее смолистые виды.

Технология сушки древесины вне зависимости от выбранного метода предполагает несколько важнейших этапов, от которых, в том числе, зависит и величина усушки. Например, в процессе охлаждения после окончания термического воздействия важно выдержать нужную температуру нормализации. Иначе может даже произойти деформация, которой не наблюдалось до этого.

Обработка пиломатериалов и их дальнейшее использование возможно только после прохождения всех нужных этапов сушки. Игнорирование этого процесса приведет к деформации построек, рассыханию, возникновению гнили и плесени в уже использованных для строительства бревнах и досках.

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:

• климат;
• высота над уровнем моря;
• сезон;
• погода;
• месторасположение площадки.

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.

Естественная и искусственная сушка древесины пиломатериалов

Естественная и искусственная сушка пиломатериалов — одно из основных мероприятий, проведение которого обеспечивает значительное удлинение срока службы и повышение качества деревянных изделий и конструкций. Однако лесопильные и деревообрабатывающие предприятия не имеют необходимого лесосушильного хозяйства и на лесозаводах высушивается не более 15—20% из общего объема вырабатываемых пиломатериалов, в то время как в зарубежных странах сушке подвергается 75—85% пиломатериалов.

Наряду с увеличением сроков службы сушка пиломатериалов значительно снижает расходы на транспортирование их к месту потребления. 1 м³ высушенных пиломатериалов на 300— 400 кг легче влажных за счет удаления влаги. При средней дальности перевозки древесины по железной дороге, равной 1200 км, и стоимости 1 ткм перевозки 0,4 коп. экономия от сушки при транспортировании составит около 1 р. 50 к. на 1 м³ пиломатериалов.

При производстве строительных изделий и конструкций (в зависимости от назначения последних) влажность древесины не должна превышать 12—18%. Достигается это путем естественной и искусственной сушки древесины. Если сушка пиломатериалов производится на открытом воздухе (в штабелях на открытых лесных складах), то ее называют естественной, или воздушной; сушка в специальных камерах при высоких температурах и многократном обмене воздуха называется искусственной, или камерной сушкой.

Целесообразно применять комбинированную сушку пиломатериалов, при которой путем естественной сушки производится предварительная подсушка до 20—22%, после чего пиломатериалы в зависимости от назначения досушиваются в сушильных камерах до требуемой влажности (8—12%).

При воздушной сушке температура, влажность, скорость и направление воздуха зависят от времени года, географических и климатических условий, которые совершенно не поддаются регулированию или внешнему воздействию. В результате для воздушной сушки требуются большие сроки и запасы пиломатериалов. Стоимость воздушной сушки определяется складскими расходами и, как правило, ниже стоимости камерной сушки, при которой значительная часть расходов складывается из. стоимости пара и электроэнергии, требующихся в значительных количествах.

Организация процесса воздушной сушки зависит от породы и размеров высушиваемого пиломатериала, климатических условий данного района, погоды и времени года. Так как все эти факторы беспрерывно подвергаются изменениям, то нельзя создать общих правил сушки пиломатериалов.

Поэтому для установления сроков воздушной сушки вся территория СССР условно разбита на четыре зоны:

1-я зона —Архангельская, Мурманская, Вологодская, Кировская, Пермская, Свердловская, Сахалинская области, северная часть Западной и Восточной Сибири и Коми АССР;

2-я зона — Карельская АССР, Ленинградская, Новгородская и Псковская области;

3-я зона — Латвийская, Литовская, Белорусская и Эстонская ССР, Смоленская, Калининградская, Московская, Калининская, Орловская, Тульская, Рязанская, Ивановская, Ярославская, Горьковская, Челябинская, Брянская, Владимирская, Калужская и Костромская области, южная часть Западной и Восточной Сибири, Чувашская, Марийская, Мордовская, Татарская, Башкирская и Удмуртская АССР.

4-я зона — Украинская ССР, Молдавская ССР, Курская, Астраханская, Куйбышевская,    Саратовская,    Волгоградская, Оренбургская, Воронежская, Тамбовская, Пензенская, Ростовская и Ульяновская области, Северный Кавказ и Закавказье. На основании исследований Архангельского лесотехнического института (Н. П. Федышин) и УкрнииМОДа сроки просыхания сосновых свежевыпиленных пиломатериалов до транспортной влажности (22%) применительно к приведенным выше климатическим зонам определяются данными, приведенными в  таблице.

Сроки воздушной сушки древесины

В таблице указаны сроки просыхания штабелей высотой до 6 м из пакетов шириной 1—1,1 м, выложенных в соответствии с требованиями ГОСТ 3808—62. Для пакетных штабелей высотой 7—9 м и для рядовых штабелей они соответственно увеличиваются на 10%; для елового и пихтового пиломатериала — сокращаются примерно на 10%.

Приведенные сроки просыхания древесины ориентировочные, но ввиду отсутствия более точных данных по отдельным климатическим зонам они могут быть использованы в практике хранения пиломатериалов.

Пиломатериалы для воздушной сушки укладываются в штабеля со шпациями (промежутки между досками), которые образуют вертикальные воздушные каналы для движения воздуха внутри штабелей.

Ширина крайних шпаций в зависимости от климатических условий неодинакова (табл. 34).

Ширина шпаций должна постепенно увеличиваться от краев к середине штабеля и в середине штабеля быть в 3 раза больше крайней шпации.

Ширина крайних шпаций при укладке пиломатериалов

Между рядами досок укладывают прокладки, которые имеют два назначения: первое и основное — обеспечивать доступ воздуха внутрь штабеля в объеме, необходимом и достаточном для высушивания находящегося в штабеле пиломатериала, и второе — обеспечить взаимную связь между досками и устойчивость штабеля в целом.

Прокладки укладывают таким образом, чтобы все кромки их лежали в одной вертикальной плоскости, проходящей через соответствующий фундаментный брус. Смещение прокладок может вызвать деформацию хранящихся в штабеле досок.

Оптимальная толщина и ширина прокладок 25×100 мм, но для этих целей могут быть использованы и доски, укладываемые в штабель.

Чтобы обеспечить максимальный обмен воздуха, предохранить пиломатериалы от загнивания и придать штабелю устойчивость, склады воздушной сушки пиломатериалов оборудуют специальными основаниями, которые состоят из брусьев, уложенных параллельно друг другу на бетонных или кирпичных столбах высотой 70 см. Размер и количество фундаментных столбов и брусьев зависят от размера и высоты штабеля, который при современных средствах механизации лесных складов может достигать 10—12 м.

Для защиты находящихся в штабелях пиломатериалов от дождя, снега и солнца их закрывают крышами из специальных инвентарных щитов или же нескрепляемых между собой досок. Расположение штабелей пиломатериалов и круглого леса в плане при разной емкости складов регламентируется противопожарными нормами.

Искусственная или камерная сушка в отличие от естественной (воздушной) дает возможность регулировать температуру, скорость и объем горячего воздуха, являющегося агентом сушки. Отсюда возможность значительного сокращения сроков сушки и получения пиломатериалов с заданной влажностью.

Мощность сушильных камер определяется в кубических метрах условных пиломатериалов: сосновые обрезные доски толщиной 50, шириной 150 мм и длиной более I м с начальной влажностью 60 и конечной 12%. Средняя продолжительность искусственной сушки сосны составляет 1 сутки на каждый 1 см толщины доски. Коэффициент продолжительности сушки пиломатериалов других пород составляет: сосна и кедр 1, ель и пихта 0,9; береза 1,6, бук и лиственница 2,4, дуб 4,6.

При применении высокотемпературной сушки и сушки с форсированными режимами сроки сушки соответственно снижаются на 25—30%.

Процесс — как работает сублимационная сушка

Основным принципом сублимационной сушки является сублимация , переход от твердого тела непосредственно к газу. Подобно испарению, сублимация происходит, когда молекула получает достаточно энергии, чтобы вырваться из окружающих ее молекул. Вода превратится из твердого тела (льда) в газ (пар), когда у молекул будет достаточно энергии, чтобы вырваться на свободу, но условия не подходят для образования жидкости.

Есть два основных фактора, которые определяют, какую фазу (твердую, жидкую или газообразную) займет вещество: тепло и атмосферное давление.Чтобы вещество могло принять какую-либо конкретную фазу, температура и давление должны находиться в определенном диапазоне. Без этих условий эта фаза вещества существовать не может. На диаграмме ниже показаны необходимые значения давления и температуры для разных фаз воды.

Объявление

Из диаграммы видно, что вода может принимать жидкую форму на уровне моря (где давление равно 1 атм), если температура находится между точкой замерзания на уровне моря (32 градуса по Фаренгейту или 0 градусов Цельсия) и уровнем моря. точка кипения (212 F или 100 C).Но если вы увеличите температуру выше 32 F, сохраняя атмосферное давление ниже 0,06 атмосферы (ATM), вода станет достаточно теплой, чтобы таять, но давления недостаточно для образования жидкости. Это становится газом.

Именно этим и занимается машина для сублимационной сушки. Типичная машина состоит из камеры сублимационной сушки с несколькими полками, прикрепленными к нагревательным элементам, морозильного змеевика, подключенного к компрессору холодильника, и вакуумного насоса.

В большинстве машин вы кладете консервируемый материал на полки, когда он еще не заморожен.Когда вы герметизируете камеру и начинаете процесс, машина запускает компрессоры, чтобы снизить температуру в камере. Материал представляет собой замороженное твердое вещество, которое на молекулярном уровне отделяет воду от всего, что его окружает, даже если вода все еще присутствует.

Затем машина включает вакуумный насос, чтобы вытеснить воздух из камеры, понижая атмосферное давление ниже 0,06 атм. Нагреватели нагревают полки небольшим количеством тепла, вызывая смену фазы льда.Поскольку давление настолько низкое, лед превращается прямо в водяной пар. Водяной пар выходит из камеры сублимационной сушки мимо морозильного змеевика. Водяной пар конденсируется на морозильном змеевике в виде твердого льда, точно так же, как вода конденсируется как иней в холодный день. (См. «Как работают холодильники» для получения дополнительной информации о конденсаторах и охлаждающих змеевиках.)

Это продолжается много часов (даже дней), пока материал постепенно высыхает. Процесс длится так долго, потому что перегрев материала может существенно изменить состав и структуру.Кроме того, ускорение процесса сублимации может произвести больше водяного пара за период времени, который система откачки может удалить из камеры. Это может несколько увлажнить материал и ухудшить его качество.

После того, как материал достаточно высохнет, его запечатывают в обезвоженную упаковку, часто с материалом, поглощающим кислород. Пока упаковка надежна, материал может оставаться на полке в течение многих лет без ухудшения качества, пока он не восстановится до своей первоначальной формы с помощью небольшого количества воды (остается очень небольшое количество влаги, поэтому материал в конечном итоге испортится) .Если все работает правильно, материал практически без повреждений пройдет весь процесс!

Для получения дополнительной информации о сублимационной сушке, включая ее историю и области применения, перейдите по ссылкам ниже.

Статьи по теме HowStuffWorks

Другие интересные ссылки

.

IELTS Практический тест по чтению 51 с ответами

ЧТЕНИЕ 1

Вы должны потратить около 20 минут на вопросов 1-13 , которые основаны на отрывке для чтения 1 ниже.

Здравствуйте, счастья!

Спросите 100 человек, что сделало бы их счастливыми, и значительное большинство ответило бы «выиграть в лотерею». Тем не менее, если они выиграют огромное состояние, в течение года они вернутся к своему прежнему уровню счастья. Дело в том, что деньги имеют много применений, но больше денег не означает большего счастья.Опросы, проведенные в последние годы ведущими психологами и социологами, подтверждают, что, хотя люди могут увеличивать свое материальное благосостояние в течение своей жизни, это не влияет на их благосостояние. И то, что верно для отдельных людей, может быть применено в более широком масштабе к населению мира. По статистике, более богатые страны не получают более высоких баллов по шкале счастья, чем развивающиеся или слаборазвитые страны. Когда основные критерии адекватного жилья и питания удовлетворены, рост благосостояния не играет значительной роли.Так почему же одержимость обогащением? Ответ, говорят исследователи, прост. Назовите это завистью, соперничеством или просто не отставать от Джонсов, однако, хорошо, что у нас все получается, всегда есть кто-то, у кого лучше. Так же, как мы покупаем новую машину за 25 000 долларов, наш сосед ставит свой бренд, шлепая новый комплект колес за 40 000 долларов, в своем приводе, вызывая у нас большой ужас, но подпитывая при этом новые устремления. И так цикл продолжается. Деньги или материальное богатство, может быть, главный двигатель, но не основа нашего благополучия.

Если деньги — не ключ к счастью, тогда что же? Во всех 44 странах, опрошенных известным исследовательским центром, семейная жизнь доставляла наибольшее удовлетворение. Женатые люди живут в среднем на три года дольше и обладают более высоким физическим и психологическим здоровьем, чем не состоящие в браке и, что удивительно, супружеские пары. Семья улучшает самочувствие, а проводить больше времени с семьей помогает еще больше. Социальное взаимодействие между семьями, соседями, рабочими местами, сообществами и религиозными группами сильно коррелирует с субъективным благополучием.Фактически, степень социальных связей людей является лучшим показателем их счастья.

Дружба — еще один важный фактор. В самом деле, если вернуться к уравнению «доллар равняется счастью», то в одном из опросов, когда друг превратился в счастье на 50 000 долларов, это подтверждает хорошо известный феномен, согласно которому одиночество может привести к депрессии. Работа — еще одна сфера, имеющая центральное значение для благополучия, и некоторые ее качества тесно связаны со счастьем. К ним относятся автономия в отношении того, как, где и в каком темпе выполняется работа, доверие между работодателем и работником, справедливое отношение и активное участие в принятии решений.В профессиональном плане счастье, как правило, более распространено среди профессионалов и менеджеров, то есть среди людей, которые контролируют свою работу, а не подчиняются своему начальству. Неравенство подразумевает меньший контроль для тех, кто находится в более слабом положении, хотя существует больший риск потери своих привилегий для тех, кто находится в более сильном положении.

В целом, контроль над своей жизнью также является ключевым. Счастье явно коррелирует с наличием благоприятных событий, таких как продвижение по службе или брак, и отсутствием проблем или неудач, таких как несчастные случаи, увольнение или конфликты.Эти события сами по себе сигнализируют об успехе или неудаче в достижении целей и, следовательно, о наличии контроля. На национальном уровне, чем больше правительства признают индивидуальные предпочтения, тем счастливее будут их граждане. Выбор и вера граждан в то, что они могут повлиять на политический процесс, повысить субъективное благополучие. Кроме того, существуют доказательства связи между несчастьем и плохим здоровьем: люди из слаборазвитых стран относятся к числу самых несчастных в мире, и их продолжительность жизни неуклонно сокращается.Люди более удовлетворены в обществах, которые минимально ограничивают их свободу действий, другими словами, где они находятся под контролем, а не под контролем. Для счастливых людей характерна вера в то, что они могут контролировать свою ситуацию, в то время как несчастные люди склонны считать, что они жертвы судьбы. Счастливые люди также более психологически устойчивы, напористы и открыты для опыта.

Но насколько хороши доказательства этой альтернативной точки зрения — что счастье, а не финансовое положение, способствует хорошему здоровью и долгой жизни? Исследование монахинь, охватывающее семь десятилетий, подтверждает эту теорию.Автобиографии, написанные монахинями в начале 1920-х годов, оценивались как положительные, так и отрицательные. Монахини, выражающие самые положительные эмоции, жили в среднем на десять лет дольше, чем те, кто выражал наименее положительные эмоции. Кажется, что счастливые люди гораздо реже заболевают и умирают, чем несчастные.

Но что мы должны делать, чтобы быть счастливыми? Эксперты цитируют старую максиму «будь доволен тем, что у тебя есть». Они говорят, что оглянитесь вокруг и определите положительные факторы в своей жизни.Сосредоточение внимания на негативных аспектах своей жизни запрещено, и это вызывает беспокойство. Беспокойство — это привычка негативного мышления, которая почти всегда связана с тем, что лежит в будущем. Кажется, это, по-видимому, из тех дней, когда мы жили в пещерах, когда нам приходилось ежедневно думать о том, как и где, например, найти пищу и тепло. Но в современном мире беспокойство просто подрывает нашу способность наслаждаться жизнью в настоящем. Чаще всего то, о чем мы беспокоимся, все равно никогда не сбывается.Не менее важно не зацикливаться на прошлом — прошлых ошибках, неудачном опыте, упущенных возможностях и так далее.

Что еще мы можем сделать? Что ж, вступите в любовные отношения с другим взрослым и усердно работайте, чтобы поддерживать их. Постарайтесь спланировать частые взаимодействия с семьей, друзьями и соседями (именно в таком порядке). Убедитесь, что вы не работаете так много, что у вас не остается времени на личные отношения и досуг. Если да, то добровольно оставьте работу, чтобы заняться самозанятостью, но не увольняйтесь — это больше вредит благополучию, чем потеря супруга, и ее последствия длятся дольше.В свободное время вступите в клуб, станьте волонтером в общественной работе или примите участие в религии.

Если ничего из вышеперечисленного не сработает, проголосуйте за политическую партию с той же повесткой дня, что и король Бутана, объявивший, что целью его нации является национальное счастье.

Вопросы 1-3

Выберите ТРИ буквы A-H .

Обведите правильные буквы, A-H , ниже

NB Ваши ответы можно давать в любом порядке.

Какие ТРИ из следующих утверждений верны согласно тексту?

A Деньги могут принести несчастье.

B Более богатые нации уделяют больше внимания счастью, чем более бедные.

C Обеспечение жилья — основная потребность человека.

D Стремление к социальному статусу — глобальное явление.

E У неженатой пары, живущей вместе, меньше шансов быть счастливой, чем у супружеской пары.

F Чем меньше ответственности, тем он счастливее.

G Участие в разработке политики может повысить благосостояние.

H Наши доисторические предки были счастливее нас.

Вопросы 4-7

Заполните резюме, используя список слов A-I ниже.

Напишите правильное письмо, A-I , в графах 4-7 на листе для ответов.

За деньги можно купить все, что угодно, но не счастье. Будь то личный или национальный номер 4 ……………………………, ваш банковский счет не сделает вас счастливее. Как только основные критерии — крыша над головой и еда на столе — выполнены, деньги перестают играть роль. Одним из наиболее важных факторов в достижении счастья является степень нашего социального 5 …………………………… — наши отношения с семьей, друзьями, коллегами и так далее. Не менее важна сумма 6 …………………………….. у нас есть либо в нашей личной жизни, либо на работе, либо даже в нашей способности влиять на политику 7 …………………………. что наша страна начинает.

A эпизод B взаимодействие C сотрудничество

D контроль E номер F уровень

G курс H конфликт I предел

Вопросы 8-13

Соответствуют ли следующие утверждения информации, приведенной в отрывке для чтения 1?

В ячейках 8-13 на листе для ответов напишите

ИСТИННО , если заявление согласуется с информацией

ЛОЖЬ , если утверждение противоречит информации

НЕ ДАЕТ если нет информации по этому

8 Люди из слаборазвитых стран пытаются достичь того же уровня жизни, что и жители развитых стран.

9 Видя, что есть у других, люди тоже хотят иметь это.

10 Чем больше семья, тем, вероятно, счастливее будут родители.

11 Отношение к жизни никак не влияет на здоровье.

12 Инстинкт может быть препятствием на пути к счастью.

13 Семья и друзья в равной степени считаются источниками счастья.

.

Как площадь поверхности влияет на силу трения

2. Образование
3. Наука
4. Физика
5. Как площадь поверхности влияет на силу трения

Стивен Хольцнер

Сила трения зависит от характеристик поверхности материалов которые вступают в контакт. Как физика теоретически предсказывает эти характеристики? Это не так. Детальное знание соприкасающихся поверхностей — это то, что люди должны измерить самостоятельно (или они могут проверить таблицу с информацией после того, как кто-то другой проделает всю работу).

Вы измеряете то, как нормальная сила (сила, перпендикулярная поверхности, по которой скользит объект) связана с силой трения. Оказывается, что с хорошей степенью точности эти две силы пропорциональны, и вы можете использовать константу

для связи двух:

Обычно это уравнение записывается в следующих терминах:

Это уравнение говорит вам, что когда у вас есть нормальная сила, F _N , все, что вам нужно сделать, это умножить ее на константу, чтобы получить силу трения, F _F . Эта константа,

называется коэффициентом трения , — это то, что вы измеряете для контакта между двумя конкретными поверхностями. ( Примечание: Коэффициенты — это просто числа; у них нет единиц измерения.)

Вот пара вещей, которые следует запомнить:

• Уравнение

• связывает величину силы трения с величиной нормальной силы. Нормальная сила всегда направлена ​​перпендикулярно поверхности, а сила трения всегда направлена ​​параллельно поверхности. F _F и F _N всегда перпендикулярны друг другу.

• Сила трения обычно не зависит от площади контакта между двумя поверхностями. Это означает, что даже если у вас есть два тяжелых объекта одинаковой массы, один из которых вдвое короче и вдвое выше другого, они все равно испытывают ту же силу трения, когда вы тащите их по земле.В этом есть смысл, потому что если площадь контакта удвоится, вы можете подумать, что у вас должно получиться вдвое больше трения. Но когда вы удваиваете длину объекта, вы вдвое уменьшаете силу, действующую на каждый квадратный сантиметр, потому что над ним оказывается меньше веса, чтобы толкать его вниз. Обратите внимание, что это соотношение нарушается, когда площадь поверхности становится слишком маленькой, поскольку тогда коэффициент трения увеличивается, потому что объект может начать врезаться в поверхность.

Об авторе книги

Стивен Хольцнер, доктор философии, работал редактором журнала PC Magazine и работал на факультете Массачусетского технологического института и Корнельского университета.Он написал Physics II For Dummies , Physics Essentials for Dummies и Quantum Physics for Dummies .

.

Упражнение 4. Прочтите текст и исправьте подчеркнутые ошибки. — FINDOUT.SU

Исследование показало, что местная полиция может сыграть важную роль в предупреждении преступности. Это убедительных доводов в пользу увеличения числа сотрудников местной полиции , хотя и предостерегает от увеличения присутствия полиции на улицах до угрожающей степени . Его методология была основана на ряде интервью, в ходе которых у представителей общественности было запрошено их мнение о , как лучше всего предотвращать преступность.К сожалению, вопрос о том, как реализовать эту рекомендацию , выходит за рамки исследования, но, по крайней мере, он служит полезной цели в , повышая осведомленность о проблеме.

Упражнение 5. Посмотрите на эти названия академических книг (A – H). Затем сопоставьте их с предметными областями (1–8).

A Природа демократии 7 политика

В Значение сновидений 6 психология

С Особенности ледниковых ландшафтов 1 экономика

D Оценка языковых навыков 2 образование

E Подход к литературе Free Verse 3

F Идентификация пчел 8 зоология

G Перспективы современного налогообложения 5 география

H Новые взгляды на историю Клеопатры 4

Упражнение 6.Сопоставьте начало каждого предложения с наиболее подходящим окончанием.

1 Исследование выявило закономерность изменения температуры

2 Исследование сосредоточено на одном конкретном аспекте современного общества

3 Автор приводит веские доводы в пользу реструктуризации парламента

4 Авторы оригинально подходят к своей теме

5 До недавнего времени о проблеме мало кто знал

6 Думаю, вам следует расширить круг ваших исследований

7 На сегодняшний день исследований воздействия наночастиц на окружающую среду мало

8 Сегодня мир стоит перед множеством важных проблем

Существительные и предлоги

Упражнение 1.Рассмотрите таблицу групп родственных существительных, имеющих предлоги, и заполните пропущенные предлоги.

1. Одна трудность с анкеты класса заключалась в том, что некоторые студенты уже покинули курс, и с ними невозможно было связаться.

2. Она написала диссертацию о сохранении диких цветов в Финляндии в 1990-е годы.

3. Книга представляет собой исследование из истоков экономического кризиса 1997 года.

4. Обоснование для настоящего исследования заключается в необходимости лучшего понимания процесса достижения согласия в международном праве.

5. Исследованию по разговорной речи в последние годы значительно способствовало наличие компьютеризированных баз данных или «корпусов».

6. Книга Приппена (1984) была исследованием основ национализма .

7. Что представляет собой книга Кадзуо Мацуи о ? Вы читали его?

8. Он провел исследование проблемы боковых столкновений автомобилей.

Упражнение 2. Рассмотрите таблицу существительных, обычно связанных с определенными предлогами, и исправьте ошибки в использовании предлогов в этих предложениях.В одном предложении может быть более одной ошибки.

1.Ее диссертация привела к некоторым интересным открытиям с по в отношении , как маленькие дети развивают зрительное восприятие мира, и к возрасту в в , развитие которого наиболее заметно.

2. Причиной из для нежелания людей, участвовавших в демонстрации, давать интервью было опасение быть арестованным позже.

3. Подход Хирстата at – анализ солнечных явлений отличается от анализа Доневского.Он поставил под сомнение допущения при за большей части предыдущих исследований.

4. Изменения , , , скорости роста клеток наблюдались с течением времени.

5. Нехватка в из финансирования привела к отмене проекта, а социологи обвинили в негативном отношении правительства к исследованиям в области социальных наук.

6. В статье Джавиля делается большой акцент на на необходимости дополнительных исследований и аргументируется случай из для большего внимания на – причины бедности, а не симптомы.

Упражнение 3. Сопоставьте каждое существительное с предлогом, который обычно следует за ним.

Позади — принцип, обоснование.

Между — различие, родство.

Ибо — предпочтение, разум.

Into — понимание.

На — эффект, акцент.

к / к — отношение, склонность.

Упражнение 4. Подчеркните типичное академическое комбинаций существительного и предлога

Возможные экологические последствия изменения климата часто упоминаются в новостях, как и вопрос , можно ли предсказать потенциальное воздействие.Новая работа , посвященная перелетной птице, мухоловке-пеструшке, идет дальше, показывая, как на самом деле было вызвано сокращение популяции, связанное с климатом. Время имеет ключевое значение. За последние 17 лет количество мухоловок сильно сократилось в районах, где численность гусениц достигает пика рано, но в районах, где является поздним пиком питания, снижения не наблюдалось. Птенцы слишком поздно прилетают в места, где гусеницы уже откликнулись на раннее тепло. Подобное рассинхронизация, вероятно, является обычным последствием изменения климата и может быть основным фактором в уменьшении на многих видов дальних перелетных птиц.

Ключевые глаголы

Упражнение 1. Прочтите примеры заданий, которые были даны студентам, и отметьте ключевые глаголы для структурирования академических заданий. Как заменить подчеркнутые слова на следующие:

1) которые являются частью / включены в

2) организовать и сделать

3) нарисуйте что-нибудь, чтобы что-то объяснить

4) принять что-то, чтобы быть правдой

5) обнаружить путем вычисления

6) оценивать количество или количество чего-либо и складывать, умножать, вычитать или делить числа

7) узнайте кого-то или что-то и скажите или докажите, кто они такие

8) показать, прояснить

9) дают

10) вопросы, правда ли

11) посмотрите или рассмотрите внимательно и подробно

a) Обсудите некоторые проблемы задействованы ( , которые являются частью / включены в ) в исследуют отношения к диете и здоровью.Напишите критический обзор расследования, о котором вы читали, или опишите расследование, которое вы могли бы провести самостоятельно ( организовать и провести ) . Рассмотрим преимущества и недостатки различных методов.

b) При старте самолет разгоняется до взлетной скорости 60 м / с на расстоянии 900 метров. Проиллюстрируйте ( нарисуйте что-то, чтобы что-то объяснить, ) это с помощью графика скорость-время. Предполагая ( принимает что-то за истину ) постоянное ускорение, находят ( определяют путем вычисления ) , как долго длится разбег. Следовательно, вычисляет ( определяет количество или количество чего-либо и складывает, умножает, вычитает или делит числа ) ускорение.

c) Тот факт, что страны соглашаются следовать международному праву , демонстрирует ( показать, прояснить ), что мы можем идентифицировать ( признать кого-то или что-то и сказать или доказать, кто или что это ) идеалы, транснациональные и межкультурные.«Насколько верно это утверждение? Критически анализирует любое недавнее событие, которое поддерживает или бросает вызов ( спрашивает, верно ли ) утверждение.

d) Изучите ( посмотрите или рассмотрите внимательно и подробно ) , как промышленный рост повлиял на любые две развивающиеся страны. При необходимости предоставить ( дает ) статистические данные, а включить обсуждение вероятных будущих тенденций.

.