Las - wilgoć. Wilgotność naturalna drewna Wilgotność naturalna drewna w procentach

Co suszy? Suszenie tarcicy jest jedną z najważniejszych i integralnych operacji w procesy technologiczne obróbki drewna i w dużej mierze decydują o jakości i konkurencyjności gotowych produktów. Drewno zawierające dużą ilość wody jest łatwo atakowane przez grzyby, w wyniku czego gnije. Suche drewno jest trwalsze. Spadek wilgotności prowadzi do zmniejszenia masy drewna i wzrostu jego wytrzymałości. Drewno suche w odróżnieniu od drewna surowego jest łatwe w obróbce, obróbce i klejeniu. Nie zmienia swojej wielkości i kształtu, co jest istotne podczas wytwarzania i eksploatacji wyrobów.

W wyniku suszenia drewno z naturalnego surowca przekształca się w materiał przemysłowy spełniający szereg wymagań stawianych mu w różnych procesach produkcyjnych i produkcyjnych. warunki życia. DUŻO DROŻSZE NIŻ SUROWE! Należą do nich koszt suszenia, który jest dość wysoki, ale wszystko to rekompensuje jakość produktu i jego zapotrzebowanie na rynku.

Wilgotność drewna to stosunek masy wody do masy suchego drewna, wyrażony w procentach i służy do oszacowania ilości wody zawartej w drewnie.

Po ścięciu drzewa i pocięciu go na deski tkanka drewna okazuje się w zależności od gatunku drewna mniej lub bardziej porowata i mniej lub bardziej nasycona limfą - wodą, co dokładnie odzwierciedla to, co w żargonie technicznym nazywa się „ wilgotność drewna”.

Świeżo ścięte drzewo ma maksymalną wilgotność, która dla różnych gatunków może nawet przekraczać 100%. Zwykle mają one do czynienia z niższą wartością wilgotności (30 - 70%), ponieważ po cięciu upływa pewien czas, zanim zostanie przepiłowany i włożony do suszarki, a przez to traci pewną ilość wody.

Za początkową wilgotność przyjmuje się wartość, jaką posiada drewno przed wyschnięciem.

Wilgotność końcowa to wilgotność, którą chcemy osiągnąć.

Wilgotność wynosząca 20-22% nazywana jest transportową, a wilgotność, przy której produkt pracuje, nazywana jest roboczą.

Wartości wilgotności roboczej dla tarcicy i wyrobów drewnianych:

Tabela wilgotności eksploatacyjnej tarcicy

Jak więc zdobyć suche drewno? Jak jest suszony?

Suszarnia tarcicy i suszarnie.

Suszenie drewna to proces długotrwały i energochłonny. Energia cieplna do suszarek produkowany jest w kotłowniach. Nośnikiem ciepła jest tutaj para lub gorąca woda. Ustawienia środowiska w komory suszące ach, z reguły mierzy się je psychometrem. Zarządzanie i regulacja odbywa się automatycznie. Są to suszarki typu klasycznego: konwekcyjne z różne systemy wentylacja nawiewno-wywiewna i rodzaje chłodziwa. Ich zalety: małe nakłady inwestycyjne, prostota procesu, wygoda Konserwacja, wysoka jakość suszenia.

Wraz z tradycyjnymi komorami konwekcyjnymi powszechne stały się suszarki próżniowe, kondensacyjne, mikrofalowe i inne, jednak ich zastosowanie nie zawsze przynosi pożądany efekt.

W Ostatnio Nastąpiły istotne zmiany w organizacji, technice i technologii suszenia. Jeśli wcześniej większość suszenia odbywała się w dużych przedsiębiorstwach, gdzie budowano duże suszarnie, obecnie większość drewna przetwarzana jest w małych przedsiębiorstwach, których potrzeby mogą zaspokoić jedna lub dwie komory o małej pojemności. Wiele małych firm próbuje stworzyć domowe pierwotniaki urządzenia suszące, które nie mogą zapewnić wysokiej jakości suszenia materiału. W tym samym czasie, Rynek stawia coraz wyższe wymagania jakościowe produktom z drewna.

Niska jakość suszenia, wynikająca z niezadowalającego stanu technicznego suszarek i złego przeszkolenia technologicznego personelu, prowadzi do ukrytych wad - nierównomiernego rozkładu wilgoci końcowej, które mogą pozostać niezauważone przez długi czas i mieć wpływ na już w trakcie eksploatacji produktu.

Nowoczesne konwekcyjne suszarnie leśne, krajowe i zagraniczne, pozwalają na osiągnięcie wysokiej jakości suszenia. Są wyposażone w system automatyczna kontrola procesu i stanowią złożony zestaw urządzeń wymagających wykwalifikowanej konserwacji.

Teraz, gdy wyjaśniliśmy sobie pytania dotyczące tego, czym dokładnie jest suche drewno, Możesz bezpiecznie zacząć badać rynek, sporządzać szacunki budowy lub napraw i nie będziesz już ofiarą pozbawionych skrupułów sprzedawców drewna.

Drewno należy do materiałów wrażliwych na zmiany otoczenie zewnętrzne przede wszystkim na wahania temperatury i wilgotności. Jedną z kluczowych właściwości drewna jest zdolność pochłaniania wilgoci atmosferycznej, czyli tzw. higroskopijność.

Jaka jest naturalna wilgotność drewna?

Przez naturalną wilgotność drewna rozumiemy wilgotność, która występuje w stanie rosnącego drzewa lub po jego przepiłowaniu i pocięciu na poszczególne elementy bez dodatkowego suszenia. Liczba ta jest bardzo zróżnicowana - średnio od 30% do 80%, konkretne liczby zależą od konkretnego rodzaju drewna.

Gatunki iglaste charakteryzują się najwyższą naturalną wilgotnością:

• Świerk – 90%;
• Różne rodzaje sosny - 88-92%;
• Jodła - 90-92%;
• Modrzew - 80-82%

Drewno iglaste:

• Wierzba – 85%;
• Osika, olcha – 80–82%;
• Lipa - średnio 60%.

Drewno liściaste:

• Różne odmiany brzozy - 68-78%;
• Buk – 65%;
• Wiąz - 75-78%;
• Grab – 60%;
• Dąb - 50%.

W tym samym czasie powaliło się drewno okres zimowy ma niższy poziom wilgotności niż latem.

Jak i dlaczego suszy się drewno?

Po pocięciu na pojedyncze deski/belki drewno jest suszone w warunkach atmosferycznych lub przy użyciu komór, płynów hydrofobowych i różnych elementów grzejnych.

Suszenie drewna chroni lub przynajmniej zmniejsza prawdopodobieństwo jego gnicia, zapobiega deformacjom kształtu i rozmiaru, poprawia jakość wykończenia gotowego produktu i zwiększa wytrzymałość połączenia klejowe. Podczas suszenia nie tylko zmniejsza się ciężar drewnianego elementu na skutek utraty wody, ale także niewielka zmiana jego wymiarów – do 5-7% długości, szerokości czy wysokości.

Głównym celem suszenia jest doprowadzenie drewna do tzw. wilgotność równowagowa, tj. taki, jaki nabyłby po pewnym okresie funkcjonowania w określonych warunkach. Jeżeli nie zrobimy tego sztucznie, to proces ten będzie przebiegał w sposób naturalny – np. drzwi zaczną zawilgocać się i puchnąć, parkiet czy okładzina może wyschnąć, w efekcie czego na stykach poszczególnych elementów pojawią się pęknięcia itp.

W zależności od tego, gdzie i w jakich warunkach produkt wykonany z tego drewna jest później używany, jest on suszony do określonego poziomu wilgotności. Więc dla wykładziny podłogowe optymalna wilgotność będzie wynosić 6-8% dla tych przedmiotów, które będą miały kontakt z powietrzem atmosferycznym (tj. ramy okna, drzwi) - 11-12% lub nawet więcej w przypadku wilgotnego klimatu w regionie.

Wilgotność- jedna z głównych cech drewna. Wilgotność to stosunek masy wody do suchej masy drewna, wyrażony w procentach.

Wilgotność bezwzględna drewna to stosunek masy wilgoci zawartej w danej objętości drewna do masy drewna całkowicie suchego.

Wilgotność względna drewna to stosunek masy wilgoci zawartej w drewnie do masy drewna w stanie mokrym.

Wilgoć w drewnie może być związana (higroskopijna) lub wolna. Tworzą całkowity wilgoć w drewnie. Wilgoć związana znajduje się w ścianach komórek drzewiastych, wilgoć wolna zajmuje jamy komórkowe i przestrzenie międzykomórkowe. Wolna woda jest łatwiej usuwana niż związana i ma mniejszy wpływ na właściwości drewna.

Poziomy wilgotności drewna

W zależności od stopnia wilgotności drewno może być:

• mokre drewno (wilgotność powyżej 100%, dzieje się tak, jeśli drewno długo przebywało w wodzie),
• świeżo ścięte (wilgotność od 50 do 100%),
• mokry (od 23 do 50%),
• atmosferyczne suche (18-22%),
• sztuczne suszenie na powietrzu (12-18%),
• suche w pomieszczeniu (wilgotność 8-10%),
• całkowicie suche (0% wilgotności).

Oznaczanie wilgotności drewna

Aby określić wilgotność drewna, możesz użyć specjalnego urządzenia - elektrycznego miernika wilgotności. Jego działanie opiera się na zmianach przewodności elektrycznej drewna w zależności od jego wilgotności. Igły wilgotnościomierza elektrycznego wraz z podłączonymi do nich przewodami elektrycznymi wbija się w badaną próbkę drewna w kierunku wzdłuż włókien i przechodzi przez nie Elektryczność. Jednocześnie na skali instrumentu natychmiast zaznacza się wilgotność drewna w miejscu wkłucia igieł.

Czujnikiem do pomiaru wilgotności zrębków jest zdejmowane szkło, w którym pomiędzy dwiema elektrodami dyskowymi umieszcza się odpowiednią porcję badanego materiału i zagęszcza się ją za pomocą prasy. Do kontroli wilgotności płyt wiórowych wykorzystuje się sondę czteroigłową. Ta metoda pomiaru wilgotności drewna jest prosta, ale ma swoje wady. Bezwzględny błąd pomiaru mieści się w zakresie od 7 do 12% do ±2%; w zakresie od 12 do 30% - ±3%, przy wilgotności próbki powyżej 30% wzrasta kilkukrotnie.

Wymagania dotyczące wilgotności drewna w wyrobach

Wilgotność świeżo ściętego drewna zależy od gatunku i umiejscowienia pobierania próbek w przekroju pnia. U gatunki iglaste Wilgotność drewna w obwodowej części pnia (bielu) jest większa niż wilgotność drewna w środkowej części pnia (rdzeniu). U drzew liściastych wilgotność jest w przybliżeniu taka sama w całym przekroju pnia.

Wilgotność świeżo ściętego drewna

Nasza produkcja

Oznaczanie wilgotności i suszenie drewna

1. OKREŚLANIE WILGOTNOŚCI DREWNA.

Istnieje kilka sposobów określania wilgotności drewna. Aby określić wilgotność, możesz użyć specjalnego urządzenia - elektrycznego miernika wilgotności. Działanie urządzenia opiera się na zmianach przewodności elektrycznej drewna w zależności od jego wilgotności. W drewno wprowadza się igły wilgotnościomierza elektrycznego wraz z podłączonymi do nich przewodami elektrycznymi, przepuszcza przez nie prąd elektryczny, a wilgotność drewna jest natychmiast oznaczana na skali urządzenia w miejscu wbicia igieł wstawiony. Szeroko stosowane są elektryczne mierniki wilgotności EVA-2M, które określają wilgotność w zakresie 7 – 60%.
Wielu doświadczonych stolarzy określa wilgotność drewna na podstawie wzroku. Znajomość gatunków drewna, jego gęstości i innych właściwości fizyczne Wilgotność drewna można określić wagowo (ważąc kolejno kilka identycznych kawałków tego samego gatunku), obecnością pęknięć na końcach lub wzdłuż włókien drewna, wypaczeniami i innymi oznakami.
Metodą wagową z deski (próbka kontrolna) w odległości 300 - 500 mm od końca odpiłowuje się zawilgocony odcinek o grubości 10-12 mm, dokładnie oczyszcza z zadziorów, trocin i waży, wynik zapisuje się w dzienniku, a skrawek umieszcza się w suszarce o temperaturze do 103°C. Po 6 godzinach suszenia wycinek waży się i zapisuje masę w dzienniku, po czym ponownie suszy i po suszeniu waży co 2 godziny. Jeżeli po wielokrotnym ważeniu masa przekroju nie ulega zmianie, oznacza to, że profil został wysuszony do stanu całkowicie suchego o wilgotności W0 = 0% i masie P.

Wilgotność początkową drewna próbki określa się ze wzoru:

W = (P n - P s): P s * 100%,

gdzie W to wilgotność początkowa,%;

Р n i Р с - masa początkowa i masa próbki w stanie całkowicie suchym.

Ponadto sprawdzenie aktualnej wilgotności w trakcie suszenia można przeprowadzić poprzez ważenie próbek kontrolnych o długości co najmniej 1000 mm, które również są wycinane z desek przeznaczonych do suszenia w odległości 300 - 500 mm od końca, oczyszczone kory, zadziorów, trocin, po czym pomalowane są końce. Próbkę waży się z dokładnością do 5 g.
Podczas obróbki tarcicy za pomocą strugacza jej cienkie wióry, ściskane ręcznie, łatwo ulegają kruszeniu, co oznacza, że ​​​​materiał jest wilgotny. Jeśli wióry pękają i kruszą się, oznacza to, że materiał jest wystarczająco suchy. Wykonując cięcia poprzeczne ostrymi dłutami, należy również zwrócić uwagę na wióry. Jeśli się kruszą lub samo drewno przedmiotu obrabianego się kruszy, oznacza to, że materiał jest zbyt suchy.
Całkowite nasycenie drewna wodą nazywa się granicą higroskopijności. Ten stopień wilgotności w zależności od gatunku drewna wynosi 25-35%.
W praktyce wyróżnia się drewno: pokojowo suche (o wilgotności 8-12%), powietrznie suszone sztucznie (12-18%), atmosferyczne (18-23%) i wilgotne (wilgotność przekracza 23%) ).
Drewno z drzewa, które właśnie zostało ścięte lub które długo przebywało w wodzie, nazywa się mokrym, jego wilgotność dochodzi do 200%. Rozróżnia się także wilgotność roboczą, która odpowiada równowagowej zawartości wilgoci w drewnie w określonych warunkach.

Wymagania dotyczące wilgotności drewna w wyrobach

Tabela 1.

Wilgotność świeżo ściętego drewna (mającego wilgotność rosnącego drzewa) zależy od gatunku i miejsca pobierania próbek w przekroju pnia. U gatunków iglastych wilgotność drewna w obwodowej części pnia (biel) jest większa niż wilgotność drewna w środkowej części pnia (rdzeń). U gatunków liściastych wilgotność w całym pniu część pnia jest w przybliżeniu taka sama.
Zawartość wilgoci w drewnie wyrzuconym jest zwykle wyższa niż w drewnie dostarczanym drogą lądową, a zawartość wilgoci w drewnie wyrzuconym jest wyższa niż w drewnie świeżo ściętym. Zatem wilgotność bieli części kłód sosnowych po spływie wzrasta do 150%, a rdzeniowej części kłód - do 50%.
Jak wiadomo, drewno ma struktura komórkowa. Wilgoć zawarta w drewnie może wypełniać jamy komórkowe, przestrzenie międzykomórkowe i przenikać przez ściany komórkowe. Nazywa się wilgoć wypełniającą jamy komórkowe i przestrzeń międzykomórkową bezpłatny i przenikanie przez ściany komórkowe - powiązany lub higroskopijny.
Świeżo ścięte drewno ma wilgoć zarówno wolną, jak i związaną. Podczas suszenia drewna najpierw usuwa się wilgoć wolną, a następnie związaną.

Wilgotność świeżo ściętego drewna

Tabela 2

2.SUSZENIE DREWNA.

Przy wykonywaniu każdego rodzaju stolarki drewno musi być suche. Suche drewno charakteryzuje się dużą wytrzymałością, mniej się wypacza, nie ulega gniciu, łatwo się skleja, jest lepiej wykończone, jest trwalsze, a gotowe wyroby nie pękają. Każde drewno różnych gatunków reaguje bardzo wrażliwie na zmiany wilgotności otoczenia. Ta właściwość jest jedną z wad drewna. Na wysoka wilgotność drewno łatwo nasiąka wodą i pęcznieje, natomiast w ogrzewanych pomieszczeniach wysycha i wypacza się. Dlatego w przypadku wyrobów stolarskich drewno należy dosuszyć do takiego stopnia wilgotności, jakiego można spodziewać się w przyszłości podczas ich użytkowania. W pomieszczeniu wilgotność drewna jest wystarczająca do 10% i poniżej na wolnym powietrzu- nie więcej niż 18%.
Suszenie to proces usuwania wilgoci z drewna poprzez odparowanie. Suszenie drewna może być naturalne lub sztuczne.

NATURALNE SUSZENIE

Naturalne suszenie zachodzi pod wpływem cyrkulującego powietrza atmosferycznego, odparowującego wilgoć z drewna. Naturalne suszenie tarcicy połączone jest z jej przechowywaniem. Drewno należy suszyć w cieniu, pod baldachimem i w przeciągu. Suszona na słońcu zewnętrzna powierzchnia drewna szybko się nagrzewa, ale wewnętrzna pozostaje wilgotna. Z powodu różnicy naprężeń powstają pęknięcia, a drewno szybko się wypacza. Mokra tarcica jest suszona bezpośrednio po przetarciu. Zapobiega to pojawianiu się tuneli czasoprzestrzennych i zgnilizny.
Ułożone materiały wiosną schną gorzej niż latem. Proces ten zachodzi z większą intensywnością w czerwcu. Czas suszenia tarcicy iglastej w warunkach naturalnych do wilgotności 18 - 22% podano w tabeli.
Czas potrzebny do wyschnięcia tarcicy ułożonej z przekładek do wilgotności 18-22%:

Tabela 3

Notatka: W przypadku modrzewia czas suszenia wydłuża się o 60%.

Strefy klimatyczne

1. - Archangielsk, Murmańsk, Wołogda, Kujbyszew, Perm, Swierdłowsk, Sachalin, Kamczatka, regiony Magadanu, północna połowa zachodniej i Wschodnia Syberia i Komi, część północna Terytorium Chabarowska i wschodnia część Kraju Nadmorskiego.

2. - Karelia, Leningrad, Nowogród, obwody pskowskie, południowa część terytorium Chabarowska i zachodnia część terytorium Primorskiego.

3. - Smoleńsk, Kaliningrad, Moskwa, Twer, Orel, Tuła, Ryazan, Iwanowo, Jarosław, Niżny Nowogród, Briańsk, Czelabińsk, Włodzimierz, Kaługa, Kostroma, obwody amurskie, południowa część zachodniej i wschodniej Syberii, Republika Czuwaszji, Mari El, Mordovia, Tatarstan, Baszkitorstan, Udmurtia.

4. - Kursk, Astrachań, Samara, Saratów, Wołgograd, Orenburg, Woroneż, Penza, Tambow, Rostów, regiony Uljanowsk, Północny Kaukaz.

Naturalne suszenie tarcicy gwałtownie spada od połowy sierpnia. Drewno świerkowe wysycha szybciej niż drewno sosnowe. Cienkie materiały schną szybciej niż grube. Tarcica iglasta o grubości 16 mm po 4 dniach suszenia traci połowę początkowej zawartości wilgoci, następnie intensywność suszenia gwałtownie spada. Tarcica o grubości powyżej 20 mm odparowuje większość wilgoci po 20 - 30 dniach suszenia.
Układanie stosu rozpoczyna się od zbudowania podstawy, wysokość wraz z kłodami wynosi co najmniej 50 cm. Górna część podstawy musi być pozioma. Podpory podstawy są umieszczane w odstępach co 1,5 m, aby zapobiec uginaniu się tarcicy. Kształt stosów jest kwadratowy lub prostokątny.
Stosy drewna są chronione dachem, który chroni materiał przed opadami atmosferycznymi i bezpośrednim działaniem promienie słoneczne i kurz.
Tarcicę układa się na podkładkach z suchego drewna iglastego o wymiarach 25x40 mm. Najbardziej zewnętrzne przekładki układa się na równi z końcami desek, a pozostałe w odległości między nimi nie większej niż 70 cm. Aby zapewnić lepszą wentylację stosu, wszystkie przekładki układa się w ściśle pionowym rzędzie wzdłuż linii pionu. Pomiędzy deskami lub prętami ułożonymi w stosy pozostawia się szczeliny (szczeliny) o jednakowej szerokości, tworząc pionowe kanały na całej wysokości stosu. Szerokość rozstawu w zależności od warunki klimatyczne a sekcje desek są ustawione dla tarcicy o grubości do 45 mm od 1/2 do 3/4 szerokości tarcicy, a dla tarcicy o grubości powyżej 45 mm od 1/5 do 1/3 szerokości tarcicy drewno. Do równomiernego suszenia tarcicy wzdłuż wysokości stosu w odległości 1 i 2 m od Dolny rząd Płyty posiadają otwory wentylacyjne o wysokości 150 mm. Deski układa się stroną wewnętrzną do góry, aby ograniczyć ich wypaczenia. Aby zapobiec pękaniu, zaleca się dokładne pomalowanie końcówek desek farba olejna lub namoczyć kilka razy w gorącym oleju suszącym, aby zabezpieczyć pory drewna. Końcówki należy poddać obróbce bezpośrednio po przycięciu. Jeśli drewno charakteryzuje się dużą wilgotnością, koniec jest suszony lampa lutownicza i dopiero wtedy pomaluj go.

SUSZENIE POKOJOWE DREWNA

Suszenie komorowe jest główną metodą suszenia tarcicy w komorach suszarniczych wyposażonych w niezbędny sprzęt i urządzenia. Komory regulują temperaturę, wilgotność i stopień cyrkulacji powietrza.
Suszenie atmosferyczne służy do wstępnego suszenia tarcicy i z reguły jest połączone z komorą suszenia drewna.
Drewno można układać w kawałkach lub w partiach. Przy samodzielnym formowaniu stosu, pomiędzy rzędami układa się suche (o wilgotności nie większej niż 18%) kalibrowane podkładki z drewna iglastego i twardego o przekroju 25 x 40 mm i długości równej szerokości stosu. deski. Dystanse na wysokości stosu należy ułożyć prostopadle do desek i ściśle pionowo jedna nad drugą.
Stos powstaje z desek tego samego rodzaju i grubości. Liczbę podkładek ułożonych na długości stosu podaje tabela:

Liczba przekładek ułożonych na całej długości stosu

Tabela 4

Notatka: Licznik to liczba przekładek dla stosów wykonanych z drewna iglastego, mianownikiem jest liczba przekładek wykonanych z twardego drewna.

Metody układania tarcicy zależą od kierunku (cyrkulacji) środka suszącego. W przypadku komór suszarniczych z obiegiem przeciwprądowym tarcica układana jest w odstępach (łupach), a w przypadku komór z obiegiem poprzecznym odwróconym i przeciwprądowym, prostoliniowym - gęsto.

Tryby suszenia

Suszenie tarcicy odbywa się w określonym reżimie temperaturowo-wilgotnościowym, co jest rozumiane jako naturalna przemiana procesów oddziaływania temperatury i wilgoci na drewno w zależności od jego wilgotności i czasu suszenia.
Podczas procesu suszenia w komorze następuje stopniowy (etapowy) wzrost temperatury powietrza oraz zmniejszenie wilgotności względnej środka suszącego. Tryby suszenia są zalecane, biorąc pod uwagę rodzaj drewna, grubość tarcicy, końcową zawartość wilgoci, kategorię jakości suszonych materiałów oraz konstrukcję (rodzaj) komór.

W zależności od wymagań dotyczących tarcicy tryby dzielą się na:

· soft M, w trybach soft uzyskuje się suszenie bez wad przy zachowaniu właściwości fizyko-mechanicznych drewna i koloru;

· H normalny, w warunkach normalnych uzyskuje się suszenie bez wad z możliwą nieznaczną zmianą koloru drewna iglastego, zachowując jednak wytrzymałość;

· wymuszone F, przy wymuszonym suszeniu, uzyskuje się drewno z zachowaniem wytrzymałości na zginanie, rozciąganie i ściskanie, ale ze spadkiem wytrzymałości na odpryski i rozłupywanie o 15 - 20% oraz z możliwym ciemnieniem drewna. Tryby te zapewniają trzystopniową zmianę parametrów środka suszącego, a przejście z każdego etapu trybu do następnego może nastąpić dopiero wtedy, gdy materiał osiągnie określoną w trybie wilgotność.

Tryby suszenia w wysokiej temperaturze w piecach wsadowych
zapewniają dwustopniową zmianę parametrów środka suszącego, a przejście z pierwszego etapu do drugiego następuje, gdy drewno osiągnie wilgotność (przejście) 20%. Reżim wysokiej temperatury określa się w zależności od gatunku i grubości tarcicy.
Do suszenia drewna stosowanego do produkcji elementów nienośnych konstrukcji budowlanych można stosować warunki wysokotemperaturowe, w których dopuszcza się zmniejszenie wytrzymałości i ciemnienie drewna.

Proces suszenia drewna

Przed przystąpieniem do suszenia według wybranego trybu drewno podgrzewa się parą dostarczaną przez rury nawilżające, przy włączonych urządzeniach grzewczych, włączonych wentylatorach i zamkniętych kanałach odprowadzających cukier. Na początku nagrzewania temperatura środka suszącego powinna być o 5°C wyższa niż w pierwszym etapie trybu, ale nie wyższa niż 100°C. Stopień nasycenia środowiska powinien wynosić dla drewna o wilgotności początkowej większej niż 25% w przedziale 0,98 - 1, a dla drewna o wilgotności mniejszej niż 25% - 0,9 - 0,92.
Czas wstępnego nagrzewania drewna zależy od jego gatunku i dla tarcicy z gatunków iglastych (sosna, świerk, jodła i cedr) przy temperaturze zewnętrznej wyższej niż 0°C wynosi 1 - 1,5 godziny przy temperaturze poniżej 0°C C - 1,5 - 2 godziny na każdy centymetr grubości. Czas ogrzewania tarcicy miękkich gatunków liściastych (osika, brzoza, lipa, topola i olcha) wydłuża się o 25%, a tarcicy twardych gatunków liściastych (klon, dąb, jesion, grab, buk) wydłuża się o 50% w porównaniu do czas ogrzewania gatunków drewna iglastego
Po rozgrzaniu parametry środka suszącego ustawia się na pierwszy etap trybu, a następnie rozpoczyna się suszenie tarcicy, przestrzegając ustalonego trybu. Temperaturę i wilgotność powietrza regulują zawory na przewodach parowych i zasuwy kanałów odprowadzających cukier.
Podczas procesu suszenia w drewnie powstają szczątkowe naprężenia wewnętrzne, aby je wyeliminować, pośrednią i końcową obróbkę cieplno-wilgotnościową przeprowadza się w środowisku o wysokiej temperaturze i wilgotności. W tym przypadku tarcica jest poddawana obróbce, suszona do wilgotności roboczej i poddawana dalszej obróbce mechanicznej.
Pośrednią obróbkę cieplno-wilgotną przeprowadza się podczas przejścia z drugiego do trzeciego etapu lub z pierwszego do drugiego podczas suszenia w wysokich temperaturach. Obróbce cieplno-wilgotnościowej poddawana jest tarcica z gatunków iglastych o grubości 60 mm i większej oraz liściastych (w zależności od gatunku) o grubości 30 mm i większej. W procesie obróbki cieplno-wilgotnościowej temperatura otoczenia powinna być o 8°C wyższa od temperatury drugiego etapu, ale nie wyższa niż 100°C, przy stopniu nasycenia 0,95 - 0,97.
Końcową obróbkę cieplno-wilgotnościową przeprowadza się dopiero wtedy, gdy drewno osiągnie wymaganą końcową średnią wilgotność. Podczas końcowej obróbki cieplnej i nawilżającej temperaturę otoczenia utrzymuje się o 8°C powyżej ostatniego etapu reżimu, ale nie więcej niż 100°C. Pod koniec końcowej obróbki cieplno-wilgotnościowej wysuszoną tarcicę przetrzymuje się w komorach przez 2–3 godziny przy parametrach przewidzianych w ostatnim etapie reżimu, po czym komory zatrzymuje się.

Drewno jest materiałem „żywym”, konstrukcje z niego wykonane oddychają i mogą zmieniać swoją wilgotność. Na tym właśnie polega główna różnica w porównaniu z cegłą, betonem, metalem... Ta cecha powoduje pewne problemy przy stosowaniu drewnianych materiałów budowlanych, szczególnie w odniesieniu do zmian procentowej wilgotności.

Wilgotność: koncepcja wilgoci wolnej i związanej

W drewnie główna część wody znajduje się we wnękach komórkowych, przestrzeniach międzykomórkowych, kanałach, pustkach, pęknięciach - jest to wolna wilgoć. W grubości błon komórkowych występuje pewna ilość wody – związana wilgoć.

Wolna (kapilarna) wilgoć w drewnie zostaje zatrzymana dzięki prostym wiązaniom fizycznym i mechanicznym, a podczas normalnego suszenia łatwo odparowuje. Jest to woda, którą drewno może wchłonąć i oddać. Mówiąc o wilgotności drewna, mamy na myśli ilość wolnej wilgoci.
Wilgoć związana (mikrokapilarna) jest zatrzymywana w drewnie w wyniku skomplikowanych procesów fizycznych i chemicznych, a jej usuwanie wiąże się z ogromnymi kosztami energii. W naturze odparowuje z drewna podczas spalania lub naturalnego starzenia, czyli kiedy komórki ulegają całkowitemu zniszczeniu.

Wilgotność drewna jest jedną z najważniejszych właściwości techniczne wpływające na jakość i zakres produktów. Ponadto wskaźnik wilgotności może przekształcić deskę lub drewno w jeden z pięciu gatunków. Zatem GOST 8486-86 stwierdza, że ​​wybrane i pierwsze trzecie gatunki obejmują tarcicę o zawartości wilgoci do 22 procent (sucha) lub od 22% (surowa, traktowana środkiem antyseptycznym), a tylko czwarta klasa nie jest znormalizowana dla ten wskaźnik.

Rozróżnia się wilgotność bezwzględną i względną. W praktyce budowlanej zwraca się uwagę głównie na wartość bezwzględną, którą definiuje się jako stosunek masy wilgoci zawartej w drzewie do masy suchego drewna.
Zwyczajowo rozróżnia się kilka rodzajów wilgotności:

• drewno mokre (floatowane) – 100 procent i więcej;
• świeżo przetarte - od 50 do stu procent;
• suszenie na powietrzu - do 20 procent;
• suchy w pomieszczeniu - 7-10 procent;
• całkowicie suchy – 0 proc.

Wyróżnia się również koncepcje „półsuchej” tarcicy i wyrobów z drewna o „wilgotności transportowej” - około 22%.

Dlaczego musisz znać wilgotność drewna?

Wilgotność drewna jest wartością niestabilną. Drewno jest higroskopijne; zawsze ma tendencję do wnikania środowisko w równowagę. Wymiana wilgoci zachodzi stale; gdy wilgotność powietrza wzrasta, drewno pobiera z niej wodę, a gdy jej maleje, uwalnia ją. Interakcja ta powoduje szereg procesów zmieniających strukturę i kształt materiału, takich jak:

• obrzęk;
• kurczenie się;
• wypaczenie;
• Pękanie.

Podczas suszenia drewno zmniejsza swoją objętość w wyniku odparowania wilgoci z drewna. Co więcej, objętość zmniejsza się wprost proporcjonalnie do spadku wilgotności. Drzewo wysycha różne kierunki nierównomiernie, najmniej wzdłuż włókien (0,1-0,3%), w kierunku promieniowym - 4-8%, w kierunku stycznym - 6-10%. Skurcz objętościowy może wynosić średnio 12-15 procent. Tak, że po wyschnięciu wyprodukowana tarcica ma wymagane rozmiary, podczas piłowania kłód, na przykład na drewno lub deski, uwzględniane są dodatki. Bierze się pod uwagę, że skurcz zależy od gęstości drewna – im jest on większy, tym bardziej się kurczy. Przy okazji, różne rasy Różnie reagują na zmiany warunków wilgotnościowych, wyróżnia się te mniej lub bardziej odporne, a niektóre określane są przez stolarzy i stolarzy jako „nerwowe”.

Obrzęk - wzrost wyroby drewniane objętościowo, czyli proces odwrotny do skurczu. Występuje, gdy drewno jest narażone na działanie warunków dużej wilgotności. Zwiększenie objętości samo w sobie nie wpływa na wytrzymałość drewna jako takiego, ale może prowadzić do naruszenia kształtu/integralności zmontowanych z niego konstrukcji.

Właściwość drewna do pęcznienia i kurczenia się pod wpływem radykalnej zmiany wilgotności jest uważana za negatywną. Jednak w niektórych przypadkach przydatne może być np. pęcznienie – zapewnia ono szczelność połączenia części np. podczas produkcji drewniane łodzie, beczki itp.

Ulica konstrukcje drewniane Okresowo, wraz ze zmianą pór roku, ulegają procesom pęcznienia i kurczenia się. Dlatego są szczególnie podatne na procesy takie jak pękanie i wypaczanie, które są efektem stale zmieniającej się wilgotności.

Podczas suszenia może dojść do nierównomiernego rozmieszczenia wody w warstwach drewna, co skutkuje powstaniem naprężeń w różnych kierunkach, prowadzących do powstania pęknięć. Ze względu na skurcz często obserwuje się krzywiznę produktu - wypaczenie. Może być podłużny lub poprzeczny i pojawia się nierównomiernie w różnych kierunkach. Zakrzywione drewno komplikuje instalację i może stracić nośność. Podkreślają nawet (GOST 2140 81) specyficzną widoczną wadę deski - „skrzydłowe”, czyli spiralne zgięcie podłużne.

Wybór drewna na podstawie wilgotności

Drewno o określonej wilgotności przeznaczone jest do określonych celów. Do budowy wszelkich obiektów ulicznych – ogrodzeń, altanek, zadaszeń, ogrodzeń dla zwierząt i tym podobnych, dopuszcza się stosowanie desek/drewna o wilgotności 20-30%. Ponadto drewno i deski o naturalnej wilgotności nadają się do układania niektórych elementów konstrukcyjnych podczas budowy domów i prace naprawcze. Na przykład zorganizować system krokwi lub pozostaje w tyle pod wykładziną podłogową. W takim przypadku niezawodność mocowania nie pozwoli na pojawienie się pęknięć i wypaczeń podczas suszenia. Aby chronić przed grzybami, produkty są traktowane specjalnymi związkami antyseptycznymi.

Strugane listwy małe i duże (okładziny, bloczki, listwy przypodłogowe, narożniki, ościeżnice) zewnętrzne i wewnętrzne wykonywane są z tarcicy suchej (wilgotność sucha w pomieszczeniu na poziomie 7-10%). skrzydła drzwi, naświetla i ramy okienne, parkiet, meble.

Stolarze mają takie pojęcie jak „wilgotność transportowa”. Jego liczba nie powinna przekraczać 20-22 procent. Jeśli wilgotność tarcicy jest wyższa, wówczas transport jej na duże odległości jest niedopuszczalny, ponieważ transport będzie długotrwały, podczas którego drewno może gnić.

W praktyce nie spotyka się całkowicie suchego drewna o wskaźniku 0 procent. Pojęcie to ma zastosowanie tylko przy zastosowaniu jednej z metod określania wilgotności – grawimetrycznej.

Podstawowe metody oznaczania wilgotności

Aby określić zawartość wilgoci w tarcicy, obecnie stosuje się dwie główne metody - wagowo i za pomocą miernika wilgotności.

Metoda wagowa

Wilgotność określa się w następujący sposób: z drewna lub deski wycina się małą próbkę (próbkę kontrolną) o szerokości 20–25 mm. Bardzo ważne jest, aby wziąć go nie od samej krawędzi, ale od środka, ponieważ części końcowe zawsze mają mniej wilgoci. Próbkę oczyszcza się z trocin i waży wagi techniczne, zdolny do podawania bardzo precyzyjnych wskaźników (do jednej setnej grama). Otrzymaną masę rejestruje się – będzie to masa początkowa próbki (ISM).

Następnie próbkę suszy się w specjalnej suszarce w temperaturze 100-105 stopni. Po pięciu godzinach wyjmuje się i waży, rejestrując wagę, ponownie suszy, sprawdzając wskaźniki co 1-2 godziny. Kiedy masa przestaje się zmieniać, uzyskuje się drewno całkowicie suche – rejestruje się końcową masę próbki (FSM). Następnie wilgotność tarcicy określa się w następujący sposób: różnicę między NMP i KMP dzieli się przez wskaźnik KMP, otrzymaną liczbę mnoży się przez 100 - uzyskuje się początkową wilgotność.

Główną zaletą tej metody jest to, że daje bardzo dokładne wskaźniki (błąd nie większy niż 1 procent). Wady:

• analiza może zająć dużo czasu;
• będziesz musiał wyciąć próbkę materiału, co jest niedopuszczalne w przypadku gotowych produktów.

Korzystanie z miernika wilgotności

Wilgotnościomierz to urządzenie elektryczne zaprojektowane specjalnie do pomiaru wilgotności. Istnieją dwie jego odmiany:

• kontakt (igła) - praca opiera się na metodzie konduktometrycznej;
• bezkontaktowe – praca opiera się na metodzie dielkometrycznej.

Wilgotnościomierz igłowy ma dwie ostre metalowe igły, które wbijają się w drewno. Następnie naciska się przycisk, kończąc obwód. Urządzenie mierzy opór elektryczny, który zmienia się w zależności od poziomu wilgoci w materiale. Następnie, korzystając ze specjalnego wzoru zapisanego w pamięci wilgotnościomierza, obliczana jest zawartość procentowa wilgotności. W takim przypadku pomiary przeprowadzane są lokalnie, dlatego też zabieg należy przeprowadzić w kilku miejscach na produkcie, aby uzyskać dokładne wyniki.

Głównym elementem roboczym bezdotykowego wilgotnościomierza jest generator częstotliwości radiowej. Pomiary przeprowadzane są za pomocą wbudowanych pól kontaktowych, dlatego w odróżnieniu od modelu igłowego urządzenie nie pozostawia śladów na produkcie. Praca opiera się na pomiarze stałej dielektrycznej drewna – sama woda charakteryzuje się dużą stałą dielektryczną, co pozwala uzyskać dokładne wskaźniki procentowej zawartości wilgoci w materiale.

Głównymi zaletami stosowania wilgotnościomierzy jest łatwość obsługi i możliwość szybkiego uzyskania wyników. Urządzenia bezdotykowe doskonale sprawdzają się także przy pomiarze wilgotności gotowych produktów. Główną wadą jest to, że mierniki wilgotności nie są zbyt dokładne; błąd może wynosić od 2 do 7 procent.

Podstawowe metody suszenia tarcicy

Suszenie drewna - poważna operacja, mające na celu poprawę jego właściwości technologicznych i konsumenckich. Nawet jeśli produkt zostanie nadmiernie nawilżony, sucha tarcica jest znacznie mniej podatna na wypaczanie się i pękanie oraz jest łatwiejsza w obróbce i montażu. Suche drewno doskonale jest odporne na infekcję szkodliwymi grzybami. Zmniejsza się waga produktów, wzrasta wytrzymałość i twardość, a także zauważalnie poprawiają się właściwości termoizolacyjne.

Obecnie w przemyśle drzewnym stosuje się dwie główne metody suszenia - naturalne (atmosferyczne) i wymuszone (komorowe).

Naturalne suszenie

Podczas suszenia atmosferycznego tarcica jest układana w stosy pod baldachimem NA na dworze. Podczas formowania stosu pomiędzy rzędami desek, belek itp. założyć uszczelki. Stosy są instalowane ze szczelinami zapewniającymi cyrkulację powietrza. Końce produktów, aby uniknąć pęknięć, są traktowane specjalnymi związkami. Ponadto tarcica z twardego drewna musi zostać poddana zabiegowi antyseptycznemu przed ułożeniem w stos.

Czynnikiem suszącym jest w tym przypadku powietrze, choć w odróżnieniu od metody wymuszonej nie ma możliwości kontrolowania jego parametrów (temperatury, wilgotności). Wszystko zależy od pogody i pory roku. Ważną kwestią jest to, jak ciasno ułożone są stosy. Im jest ono gęstsze, tym większa jest wilgotność względna powietrza i niższa temperatura, co oznacza, że ​​drewno będzie schnąć wolniej.

Suszenie atmosferyczne pozwala uzyskać produkty o wilgotności 18-20 proc. Szybkość procesu będzie zależała od początkowej wilgotności drzewa, pory roku, rodzaju drewna i przekroju tarcicy.

Główną zaletą jest względna taniość procesu. Nie jest wymagany żaden specjalny sprzęt ani koszty ogrzewania powietrza. Ponadto naprężenia szczątkowe podczas suszenia nie będą tak silne, nie powstaną pęknięcia - dotyczy to szczególnie suszenia drewna o początkowo wysokiej wilgotności.

Wadą jest to, że drewno schnie długo i nie da się kontrolować temperatury i wilgotności. Przy długotrwałym wzroście wilgotności otoczenia istnieje ryzyko infekcji grzybiczej.

Wymuszone suszenie

Najbardziej zaawansowana technologicznie, wysoce skuteczna metoda pozwalająca w krótkim czasie uzyskać drewno o wilgotności 7-12 proc. Jego istota polega na tym, że specjalnie uformowane stosy tarcicy umieszczane są w specjalnych komorach, w których przez określony czas utrzymywane są wymagane warunki temperatury i wilgotności. Czynnikiem suszącym może być para, ogrzane powietrze lub gazy spalinowe; ich ruch może być naturalny lub wymuszony.