Меню

Технология. 7 класс. Авторский коллектив: Е. С. Глозман, Е. Н. Кулакова, Ю. Л. Хотунцев, О. А. Кожина, И. В. Воронин, В. В. Воронина, А. Е. Глозман

§ 8. Естественная и искусственная сушка древесины

Свойства, которыми обладает древесина, делятся на следующие группы: механические свойства (твердость, удельная вязкость, упругость, износостойкость и т. д.), физические свойства (окраска, блеск, текстура, теплопроводность, звукопроницаемость, электропроводность, влажность и т. д.) и химические свойства, которые определяются содержанием в древесине химических веществ. Абсолютно сухая древесина содержит следующие вещества: 49% углерода, 44% кислорода, 6% водорода, 0,1-0,3% азота.

Важнейшим физическим свойством древесины является её влажность. Влажность древесины зависит от породы дерева и внешних условий. Наиболее гигроскопичны бук, груша; менее гигроскопичны дуб, бамбук.

Для характеристики влажности древесины используют две величины:

— абсолютную влажностью древесины — отношение массы влаги, находящейся в данном объёме древесины, к массе абсолютно сухой древесины того же объёма;

— относительную влажность древесины — отношение массы влаги, находящейся в данном объёме древесины, к массе этой древесины во влажном состоянии.

Влажность древесины негативно влияет на её качество, так как изделия из влажной или плохо высушенной древесины покрываются тёмными пятнами, коробятся, трескаются, плохо поддаются ручной и механической обработке.

В зависимости от степени влажности древесину делят на следующие виды:

мокрую — длительное время находившуюся в воде; свежесрубленную — влажность 50—100%;

воздушно-сухую — долгое время хранившуюся на воздухе под навесом, влажность 15—20%;

комнатно-сухую — влажность 8—12%;

абсолютно сухую — влажность 0%.

Для обеспечения высокого качества древесины и увеличения срока службы изделий из неё необходимо обеспечить условия для правильного хранения и сушки древесины.

Влажность древесины определяют различными методами: по массе (весовой), с помощью электровлагомера, на глаз, по стружке, по резанию.

Применение конкретного метода зависит от назначения пиломатериалов и изготавливаемых изделий.

Влажность древесины (в %) по массе (весовым методом) определяется по формуле

где m_в — масса образца до высушивания; m_с — масса того же образца после высушивания.

Влажность древесины на деревообрабатывающих предприятиях обязательно определяют как в процессе производства, так при её сушке и хранении. Для этого используют специальные приборы: электровлагомер (рис. 3.31, а), игольчатый влагомер (рис. 3.31, б), гигрометр (рис. 3.31, в).

Рис. 3.31. Приборы для измерения влажности древесины:
а — электровлагомер: 1 — игольчатые электроды, 2 — измерительный преобразователь, 3 — рукоятка, 4— переключатель диапазонов, 5 — шкала;
б — игольчатый влагомер; в — гигрометр

Определение влажности древесины на глаз по стружке и по резанию режущими инструментами применяют обычно опытные древодельцы — столяры, плотники, резчики по дереву при изготовлении штучных изделий или небольших партий изделий из древесины.

Технологии сушки древесины. Сушкой называют процесс испарения содержащейся в древесине влаги. Сушка позволяет предохранить древесину от грибковых поражений, химических окрасок (пятен), биологических повреждений и покороблснности, а также продлить срок службы изделий из древесины.

При выборе способов сушки учитывают производственную необходимость, породу древесины и сортамент высушиваемых пиломатериалов, стоимость энергоносителей и производительность сушильного оборудования.

Существует естественная (атмосферная) и искусственная сушка древесины. При искусственной сушке древесины используют следующие технологии: камерную и контактную сушку, сушку в жидкостях, ротационную сушку, сушку в электрическом поле высокой частоты (ТВЧ).

Естественная (атмосферная) сушка (рис. 3.32) — самый древний и простой способ обезвоживания древесины на открытом воздухе.

Рис. 3.32. Естественная сушка

При такой сушке отсортированные пиломатериалы укладывают с зазорами в штабели на фундаменты и закрывают от осадков и солнечных лучей крышей или защитными щитами. Продолжительность сушки зависит от состояния древесины, времени года, температуры, влажности воздуха, породы и сечения материала. Естественная сушка позволяет снизить влажность пиломатериала до 18—22%. Естественная сушка имеет как достоинства, так и недостатки. К её достоинствам можно отнести простоту и экономичность. Недостатками естественной сушки являются большая длительность (10—80 суток и более), невозможность высушить материал ниже влажности 18—22%, невозможность регулирования процесса. Кроме того, в естественных условиях древесина быстрее высыхает с торца, что приводит к растрескиванию. Чтобы этого не происходило, торцы покрывают известковым раствором или масляной краской.

Очень часто используют искусственную (камерную) сушку. Её проводят в специальных помещениях — сушильных камерах (рис. 3.33).

Рис. 3.33. Камерная сушка

Как вы знаете из курса физики, скорость испарения жидкости увеличивается при её нагревании. Именно поэтому при нагревании древесины горячим воздухом скорость её высушивания увеличивается. Например, доски хвойных пород толщиной 25 мм высыхают в камерах за 72 ч. Преимуществами камерной сушки являются: возможность высушивания древесины до необходимой влажности, регулирование процесса сушки, экономия времени.

Ещё одним способом сушки древесины является сушка в электрическом поле токов высокой частоты (ТВЧ). Она основана на нагревании древесины между несколькими металлическими пластинами, подключёнными к источнику ТВЧ. Этот способ характеризуется высокой скоростью сушки, однако его промышленное применение ограничено из-за высокой стоимости.

Контактная сушка — быстрый способ обезвоживания фанеры и шпона, при котором листовые древесные материалы приводят в соприкосновение с металлическими пластинами, нагретыми до температуры 150 °C. При контактной сушке высушивание происходит в течение нескольких минут.

На производстве сушку пиломатериалов осуществляет оператор сушильных установок.

Вопросы и задания:

1. Чем вызвана необходимость сушки древесины?

2. В чём преимущества и недостатки естественной и искусственной сушки пиломатериала?

3. Для каких древесных материалов применяют контактную сушку?

Задание 1

Найдите в Интернете информацию о приборах для измерения влажности. Заполните таблицу, приведённую ниже. Сделайте вывод о точности измерения, компактности и универсальности приборов.

Таблица 7.1

Задание 2

Используя Интернет или другие источники информации, подберите материал и сделайте сообщение или презентацию о ротационной сушке древесины.