Одним из наиболее важных этапов хранения и обработки древесины является сушка.

Особенности применения в деревообрабатывающей
промышленности
Одним из наиболее важных этапов хранения и обработки
древесины является сушка.
Сушка древесины — процесс удаления влаги из древесины путём испарения.
Сушка предохраняет древесину от поражения деревоокрашивающими и
дереворазрушающими грибами в период её хранения и транспортировки, предупреждает
изменение размеров и формы древесины в процессе изготовления и эксплуатации изделий
из неё.
Сухая древесина, в отличие от сырой, легко склеивается и отделывается. Древесина состоит из
толстостенных клеток удлинённой формы, ориентированных вдоль оси ствола.
Вода в древесине может находиться в полостях клеток и в их стенках. Воду, находящуюся в
полости клеток и в пространствах между клетками, называют свободной, а в клеточных стенках
— связанной (гигроскопической). Свободная влага связана с древесиной лишь механически, и её
удаление при сушке не вызывает структурных изменений древесины. Максимальное количество
связанной влаги, находящейся в древесине, примерно одинаково для всех пород древесины и
составляет при нормальных условиях около 30%.
Количественную характеристику содержания влаги в древесине оценивают таким показателем,
как влажность. Под влажностью древесины понимают выраженное в процентах отношение
массы воды в объеме древесины к массе сухой древесины в этом объеме. В деревообработке
применяют первичные элементы автоматического контроля или датчики для измерения
влажности древесины и влажности воздуха в сушильных камерах. Датчики для измерения
влажности древесины называют влагомерами.
Наше предприятие на протяжении многих лет выпускает прибор, позволяющий оперативно
определить количество влаги, содержащееся в объеме древесины, – ИВДМ-2. При помощи этого
влагомера специалисты деревообрабатывающих и лесозаготовительных предприятий экспрессметодом контролируют влажность древесины на различных этапах сушки.
Преимущества приборов серии ИВДМ-2:
— поддержка до 32-х различных материалов;
— запись до 64-х точек памяти на каждый материал;
— возможность подключения к одному измерительному блоку 2-х типов зондов (объемный и
поверхностный);
— температурная компенсация измерений;
— измерение с возможностью усреднения по времени;
- измерение в различных единицах: влажность, влагосодержание, диэлектрическая
проницаемость;
- удобный информативный графический дисплей и выход на компьютер.
При сушке влажной древесины в первую очередь испаряется свободная влага. По мере
снижения влажности древесины ниже 30% наблюдается уменьшение линейных размеров и
объёмов древесины. Это явление называется усушкой. Абсолютно сухой древесиной называется
такая, из которой удалена вся свободная и связанная (гигроскопическая) влага. Древесина
относится к гигроскопичным материалам, которые обладают свойством изменять свою
влажность с изменением состояния окружающей их среды.
Предел гигроскопичности древесины — это максимальное значение влажности древесины, при
которой возможно поглощение (сорбция) ею влаги из насыщенного паром воздуха. Под
влажностью древесины в деревообработке понимают отношение массы воды в древесине к массе
абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах. Определённому, постоянному
состоянию воздуха соответствует уравновешенная с ним влажность и температура
древесины, называемая равновесной влажностью. Психрометрическая влажность
характеризует «сухость воздуха», определяя величину теплового потока от воздуха к влажному
материалу и, следовательно, скорость испарения из него воды. Психрометрическая влажность
характеризует процесс на поверхности материала, в зоне перехода влаги от материала в воздух.
Психрометрическая влажность и равновесная находятся в обратной зависимости.
Сушильным агентом (агентом сушки) называется среда, в которой происходит сушка
древесины. Сушильный агент обеспечивает подвод тепла к пиломатериалу и поглощает
испаряемую из него влагу. Агентом сушки может быть атмосферный воздух, топочные газы,
водяной перегретый пар и их смеси. В некоторых случаях сушильным агентом может быть
гидрофобная жидкость или водный раствор соли.
Для определения психрометрической влажности и температуры воздуха в помещениях для
сушки и хранения древесины предназначены приборы серии ИВТМ-7. Эти
микропроцессорные термогигрометры могут быть как портативными, так и стационарными.
Портативные приборы ИВТМ-7 М, ИВТМ-7 М2, ИВТМ-7 МК-2 применяются для
оперативной оценки параметров микроклимата. Возможно крепление приборов к стене и
непрерывный контроль температуры и влажности в помещении.
Модификация ИВТМ-7 М3 рассчитана на одновременную работу нескольких приборов,
объединенных в измерительную сеть с выводом результатов на один компьютер. Такая
возможность позволяет организовать наблюдение за параметрами воздуха одновременно в
нескольких помещениях с формированием статистики показаний за определенный период
времени.
Портативный прибор ИВТМ-7 М4 также предназначен для формирования измерительной сети,
однако результаты измерений передаются оператору посредством связи через радиоканал
(дистанционная беспроводная связь).
Термогигрометры ИВТМ-7М5 и ИВТМ-7 М 5-3 помимо температуры и относительной
влажности воздуха измеряют атмосферное давление.
ИВТМ-7 М-С оснащен светодиодным индикатором, что позволяет проводить измерения в
помещениях со слабой освещенностью.
Если процесс сушки или обработки древесины проводится при температурах, превышающих +60
0С, для контроля параметров воздуха в сушильной камере применяется прибор ИВТМ-7К3 с
зондом ИПВТ-03М-04-L виде металлического “штыря” длиной от 30 до 100 см.
Стационарные приборы серии ИВТМ-7 поддерживают все перечисленные функции портативных
модификаций. Помимо этого, они обеспечивают возможность не только измерять температуру и
влажность воздуха в производственном помещении, но и регулировать их с помощью
исполнительных устройств (нагревательных и вентиляционных систем).
Приборы серии ИВТМ-7 внесены в Госреестр средств измерений под № 15500–07 и
допущены к применению в РФ.
Системы увлажнения и контроля влажности воздуха
Рассмотрим один из этапов обработки древесины - изготовление клееных деревянных
конструкций — оконного или конструкционного бруса, мебельного щита, погонажных изделий и
т. п.
Пример: большинство зарубежных покупателей трёхслойного клееного бруса (оконной
заготовки) руководствуются требованиями германского института оконной техники и технологии
(г. Розенхайм), где чётко указано, что:
влажность древесины должна быть в пределах 12% ± 2%;
очень важно, чтобы разница во влажности между склеиваемыми ламелями не превышала 2%.
при склеивании «на шип» важно, чтобы разница во влажности между отдельными элементами не
превышала 1%.
Также известно, что разница в 4% ослабляет клеевое соединение уже в два раза, и это в
дальнейшем неизбежно приведёт к образованию трещин в изделии. И ещё: при склеивании любых
материалов, а особенно древесины, нельзя недооценивать качество чистоты поверхности. Масла,
жиры, грязь, пыль и даже запылённый воздух могут загрязнить поверхность дерева и
препятствовать качественной адгезии.
Наконец клееные швы нуждаются в некоторой выдержке перед дальнейшей обработкой. Это
необходимо для того, чтобы влага, выделившаяся из клея, равномерно распределилась вглубь
древесины. Если этого не сделать и сразу подвергнуть деталь (например, клееную панель)
машинной обработке, то края шва, разбухшие от влаги, особенно при избытке клея, сожмутся при
дальнейшем высыхании и шов получится «впалым».
Разные породы дерева имеют разные свойства с точки зрения склеивания. Менее плотные
породы, такие как каштан или тополь, склеивать легко. Более плотные, такие как вишня, дуб, орех
при нормальных условиях склеиваются хорошо. А вот плотные сорта древесины, такие как бук,
клён или берёза требуют повышенного внимания к соблюдению условий склеивания для того,
чтобы получить приемлемые результаты.
В идеале, влажность склеиваемой древесины должна быть немного меньше, чем желаемая
влажность готового изделия для того, чтобы дерево адсорбировало влагу, которая может
выделиться из клея при его затвердевании. Так, например, влажность 5-7% вполне приемлема.
Однако при работе с мочевиноформальдегидными клеями содержание влаги в древесине не
должно быть менее 7%. А вот при наклеивании тонкого шпона его влажность не должна
превышать 5%.
Предъявление таких жестких требований к качеству изделий влечет за собой не только
пристальный контроль над влажностью самих заготовок, консистенцией клея, усилием прижима и
выдержкой. Это означает и соответствующие условия в том помещении, где производится
склеивание. Т.е. не только постоянную температуру и отсутствие пыли и сквозняков, но и
равномерное увлажнение воздуха в помещении — иначе заготовки, хранящиеся в разных
углах, а то и в разных местах одного и того же штабеля, будут иметь разную влажность
«благодаря» способности высушенной древесины активно абсорбировать влагу из окружающей
среды.
Для осуществления такого комплексного контроля над
состоянием микроклимата в помещении мы предлагаем
контрольно-измерительный комплекс, состоящий из
следующих приборов:


Регулирование и поддержание температуры и относительной влажности воздуха на
определенном уровне в различных точках помещения осуществляют многоканальные
микропроцессорные термогигрометры ИВТМ-7/2 Р-МК-4Р-2А, ИВТМ-7/4 Р-МК-4Р-2А,
ИВТМ-7/4Р-МК-хР-хА-Щ, ИВТМ-7/8 Р-МК-хР-хА, ИВТМ-7/16 Р-МК-хР-хА. Выбор
одной из перечисленных модификаций определяется площадью производственного
помещения – две, четыре, восемь или шестнадцать точек контроля одновременно. Помимо
этого, приборы легко объединяются в измерительную сеть, поэтому количество точек
контроля можно увеличивать по желанию Заказчика;
Для контроля скорости потока воздуха в помещении (сквозняков, интенсивности
вытяжной системы и др.) мы разработали термоанемометры серии ТТМ-2. Приборы
позволяют с высокой точностью определить скорость потока воздуха в диапазоне от 0,1 до
30 м/с, а также регулировать этот процесс, включая/выключая исполнительные устройства
(системы вентиляции). Количество точек контроля также может быть любым;

уровень запыленности воздуха контролируется измерителем концентрации взвешенных
частиц – ИКВЧ. Приборы выполняются как в портативном, так и в стационарном
варианте. Возможно исполнение портативного измерителя во взрывозащищенном
исполнении – ИКВЧ-ВЗ.