Drvo je jedan od onih materijala koji su osjetljivi na promjene spoljašnje okruženje, prvenstveno na fluktuacije temperature i vlažnosti. Jedno od ključnih svojstava drveta je sposobnost da apsorbuje atmosfersku vlagu, tj. higroskopnost.
Koliki je prirodni sadržaj vlage u drvu?
Pod prirodnom vlažnošću drveta podrazumijevamo onu vlažnost koja je prisutna u još rastućem stanju stabla ili nakon što je ono piljeno i piljeno na pojedinačne elemente bez dodatnog sušenja. Ova brojka veoma varira - u prosjeku od 30% do 80%, konkretni brojevi zavisi od specifične vrste drveta.
Četinarske vrste karakterizira najveća prirodna vlažnost:
- Smreka - 90%;
- Različite vrste bora - 88-92%;
- Jela - 90-92%;
- Ariš - 80-82%
Meko tvrdo drvo:
- vrba - 85%;
- Aspen, joha - 80-82%;
- Lipa - u prosjeku 60%.
tvrdo drvo:
- Različite sorte breze - 68-78%;
- bukva - 65%;
- Brijest - 75-78%;
- grab - 60%;
- Hrast - 50%.
U isto vrijeme, drva su obasjana zimski period ima niži nivo vlažnosti nego ljeto.
Kako i zašto se suši drvo?
Nakon rezanja na pojedinačne ploče/grede, drvo se suši u atmosferskim uvjetima ili pomoću komora, hidrofobnih tekućina i raznih grijaćih elemenata.
Sušenje drva štiti ili barem smanjuje vjerojatnost njegovog truljenja, sprječava deformaciju oblika i veličine, poboljšava kvalitetu završne obrade gotovog proizvoda i povećava čvrstoću ljepljivih spojeva. Tokom procesa sušenja ne dolazi samo do gubitka težine drveni element zbog gubitka vode, ali i neznatne promjene veličine - do 5-7% dužine, širine ili visine.
Osnovna svrha sušenja je da se drvo dovede do tzv. ravnotežna vlažnost, tj. onaj koji bi stekao nakon određenog perioda rada pod određenim uslovima. Ako se to ne radi umjetno, tada će se proces odvijati prirodno - na primjer, vrata će početi biti vlažna i nabubri, parket ili obloge mogu se osušiti, a kao rezultat toga, na spojevima pojedinačni elementi pojaviće se pukotine itd.
U zavisnosti od toga gde i pod kojim uslovima se proizvod napravljen od ovog drveta naknadno koristi, suši se do određenog nivoa vlažnosti. Dakle za podne obloge optimalna vlažnost će biti 6-8%, za one predmete sa kojima će doći u kontakt atmosferski vazduh(oni. prozorski okviri, vrata) - 11-12% ili čak i više u slučaju vlažne klime u regiji.
Drvo je prilično porozan materijal koji sadrži veliki broj kapilare ispunjene vlagom. U praksi se sadržaj vlage u drvetu definira kao omjer težine vode sadržane u drvetu i težine apsolutno suhog drveta. Postoji koncept "slobodne" i "vezane" vlage. “Besplatna” vlaga je sadržana u porama i kapilarama drveta. „Vezana” vlaga je ona koja se nalazi direktno u ćelijama drveta.
Prilikom sušenja, drvo se skuplja - smanjuje se u veličini (volumen). U ovom slučaju praktički nema smanjenja veličine duž vlakana (duž dužine ploče), ali u smjeru poprečno na zrno dolazi do značajne promjene veličine (duž debljine i širine ploče). Veličina ove promjene ovisi o vrsti drveta i specifičnoj vrijednosti promjene sadržaja vlage u drvetu. U životu su najneugodnija iznenađenja povezana s promjenama širine ploče.
Na primjer, ako postavite pod s daskom koja ima prirodnu vlagu, tada smanjenje njegove širine s vremenom može biti toliko značajno da će dvije susjedne ploče izgubiti prianjanje jedna na drugu. U tom slučaju, da biste uklonili pukotine, morat ćete otkinuti sve daske s greda i ponovo ih postaviti, postavljajući ih s kraja na kraj.
„Koliku vlažnost treba da ima ploča?“ pitate. Jednostavno je - svaki drveni proizvod tokom svog rada teži takozvanoj "ravnotežnoj vlažnosti". „Ravnotežna vlažnost“ je određena temperaturom i vlažnošću vazduha u okruženju u kojem će se ploča nalaziti. Vrijednosti ove vlažnosti možete vidjeti u tabeli. Za stambeni prostor u prosjeku iznosi 8-10%, za ulicu je u prosjeku 12-14%. Iz ovoga logično proizlazi da će se vlažna daska sušiti u zatvorenom prostoru, gubiti širinu, s druge strane, suva daska će se vlažiti na otvorenom, šireći se.
Prirodni sadržaj vlage, konačni sadržaj vlage u drvetu
Prirodna vlažnost- to je vlaga svojstvena drvetu u rastućem ili svježe rezanom (pilenom) stanju, bez dodatnog sušenja. Prirodna vlažnost nije standardizirana i može se kretati od 30% do 80%. Prirodni sadržaj vlage u drvetu varira u zavisnosti od uslova uzgoja i doba godine. Tako je prirodna vlažnost svježe posječenog drveća u „zimskoj“ šumi tradicionalno manja od vlažnosti svježe posječenog drveća u „ljetnoj“ šumi.
Početna vlažnost- isto kao i prirodna vlažnost. Svježe posječeno drvo ima maksimalan sadržaj vlage, koji za različite vrste može i premašiti 100%. Balsa drvo može imati svježe rezani sadržaj vlage do 600%. U praksi imamo posla sa manjim vrednostima (30-70%), jer Nakon rezanja, prođe neko vrijeme prije nego što se drvo ispili i stavi u sušaru i ono, naravno, izgubi određenu količinu vode. Početni sadržaj vlage uzimamo kao sadržaj vlage u drvu koji ono ima prije slanja u komoru za sušenje.
Konačna vlažnost- ovo je vlažnost koju želimo da dobijemo nakon potpunog ciklusa sušenja. U ovom slučaju se uzima u obzir namjena proizvoda od sušenog drveta.
Prije svega, sušenje drva je proces uklanjanja vlage iz drveta isparavanjem.
Sušenje drveta je jedna od najvažnijih operacija u procesu prerade drveta. Drvo se suši nakon piljenja, ali prije obrade drveta. Drvo se suši kako bi se tokom njegovog daljeg skladištenja i transporta zaštitilo od oštećenja gljivama koje mrlje drvo i drvo propadaju. Sušenjem se sprječava promjena oblika i veličine drveta tokom proizvodnje i upotrebe proizvoda od njega, poboljšava se kvalitet završne obrade i lijepljenja drveta. Vlažnost do koje se drvo suši zavisi od njegove površine dalju primjenu. Čitava poenta je da se sadržaj vlage u ploči dovede na istu vrijednost koju bi proizvod napravljen od ove ploče postigao tokom vremena tokom rada u ovim uvjetima. Ova vrijednost vlažnosti naziva se "ravnotežna vlažnost" i ovisi o vlažnosti i temperaturi okolnog zraka. Na primjer, daska od koje će se praviti parket i drugi proizvodi koji se koriste u zatvorenom prostoru treba imati vlažnost od 6-8%, jer je to vlažnost koja će biti ravnotežna. Za proizvode koji će se koristiti u kontaktu s atmosferom (na primjer: drveni prozori, spoljašnja koža kod kuće) ravnotežna vlažnost će biti 11-12%.
Pitate: "Šta će se inače dogoditi?" Odgovaramo: U suprotnom će se desiti ono što se stalno dešava u Rusiji, odnosno potrošač će se suočiti sa problemima. Zamislite da ste kupili oblogu za pokrivanje zidova unutar vaše seoske kuće ili dacha. Ako kupite lajsnu napravljenu od sirovih dasaka od nemarnog proizvođača i njome obložite zidove svoje kuće, ona će se u svom već postavljenom stanju početi polako prirodno sušiti. Okrenimo se tabeli ravnotežne vlažnosti i iskustva. Ako zimi zagrijete prostoriju na 25 stepeni Celzijusa, tada će uz tipičnu vlažnost zraka u zatvorenom prostoru od 35% za zimu, ravnotežna vrijednost vlažnosti za ploču u takvoj prostoriji biti 6,6%. Na bazama i na pijacama, obloge vrlo često mogu imati vlažnost od 14% ili više (mi smo se susreli sa 30%). Zatim zamislite da se vaša podstava počinje sušiti, gubi vodu iz pora. Isušivanje proces je u toku, nazvano “skupljanje” i izražava se u smanjenju veličine drvenog proizvoda. Količina skupljanja ovisi o vrsti drveta, smjeru vlakana u proizvodu itd. Glavno skupljanje se dešava preko vlakana (prema debljini i širini vaše obloge). Kada se vaša obloga osuši u postavljenom stanju do ravnotežne vlage, vi, u najgorem slučaju, rizikujete ne samo da vidite da se obloga mjestimično raspala, već da dobijete praznine između dasaka, gotovo širine prsta.
Industrija koristi različite tehnologije za sušenje drva, koje se razlikuju kako po opremi koja se koristi, tako i po karakteristikama prijenosa topline na sušeni materijal.
Klasifikacija vrsta i metoda sušenja obično se temelji na metodama prijenosa topline, prema kojima se mogu razlikovati četiri tehnologije sušenja drva:
- tehnologija konvektivnog sušenja;
- provodljiva tehnologija sušenja;
- tehnologija radijacijskog sušenja;
- tehnologija električnog sušenja;
Svaka vrsta sušenja također može imati nekoliko varijanti ovisno o vrsti sredstva za sušenje i karakteristikama opreme koja se koristi za sušenje drva. Postoje i kombinovane tehnologije za sušenje drveta, u kojima se istovremeno koriste različite vrste prijenos topline (na primjer, konvektivno-dielektrični) ili druge karakteristike se kombiniraju razne tehnologije sušenje drva.
Nezavisne tehnologije sušenja
Komorno sušenje
Komorno sušenje. Ovo je glavno industrijska tehnologija sušenje drveta, koje se vrši u komorama za sušenje drveta razni dizajni, gdje se građa utovaruje u hrpe. Sušenje se dešava u gasovito okruženje(vazduh, dimni gasovi, pregrijana para), koji konvekcijom prenosi toplotu na drvo. Za zagrijavanje i cirkulaciju sredstva za sušenje, komore za sušenje su opremljene uređajima za grijanje i cirkulaciju.
Uz tehnologiju komornog sušenja drva, vrijeme sušenja za građu je relativno kratko (od desetina sati do nekoliko dana), drvo se suši do bilo kojeg konačnog sadržaja vlage potrebnog kvaliteta, a proces sušenja se može pouzdano regulirati.
Atmosfersko sušenje
Druga po važnosti i rasprostranjenost metoda u pilanama je industrijsko sušenje drveta, koje se vrši u naslagama postavljenim na posebnom otvorenom prostoru (skladišta), koje se ispiru atmosferskim zrakom bez zagrijavanja. Prednost tehnologije atmosferskog sušenja drva je njena relativno niska cijena. Osim toga, ova metoda je najnježnija. Nedostaci: sezonskost (sušenje praktički prestaje zimi); dugo trajanje; visoka konačna vlažnost. Atmosferska tehnologija sušenja drveta koristi se uglavnom za sušenje građe u pilanama za transport vlage i u nekim drvoprerađivačkim preduzećima za sušenje i izravnavanje početnog sadržaja vlage u građi prije sušenja u komorama za sušenje drveta.
Sušenje u tečnostima
Sušenje u tečnostima vrši se u kupkama punjenim hidrofobnom tečnošću (vazelin, ulje) zagrejanom na 105-120 °C. Intenzivan prenos toplote sa tečnosti na drvo omogućava da se vreme sušenja smanji za 3-4 puta u poređenju sa komornim sušenjem, pod istim uslovima. Ova metoda se koristi u tehnologiji očuvanja drveta kako bi se smanjio sadržaj vlage prije impregnacije. Pokušaji sušenja drvne građe u petrolatumu u drvoprerađivačkim preduzećima nisu dali pozitivne rezultate zbog činjenice da građa nakon takvog sušenja ne ispunjava zahtjeve za drvo za namještaj i stolariju i građevinske proizvode.
Konduktivna tehnologija sušenja
Konduktivna (kontaktna) tehnologija sušenja drva provodi se prijenosom topline na materijal kroz toplinsku provodljivost pri kontaktu sa zagrijanim površinama. Koristi se u malim količinama za sušenje, tanko drveni materijali- furnir, šperploča.
Radijacijsko sušenje
Radijacijsko sušenje drveta nastaje kada se toplina prenosi na materijal zračenjem zagrijanih tijela. Efikasnost radijacijskog sušenja određena je gustinom protoka infracrvenih zraka i njihovom propusnošću u čvrstim vlažnim tijelima. Intenzitet toka energije zračenja slabi kako ide dublje u materijal. Drvo je materijal niske propusnosti za infracrveno zračenje (dubina prodiranja 3-7 mm), stoga se ova metoda ne koristi za sušenje drvne građe. Može se koristiti za sušenje tankoslojnih materijala (furnir, šperploča), osim toga, ova metoda se široko koristi u tehnologiji završne obrade drvenih proizvoda za sušenje premazi boja. Kao emiteri koriste se električni štednjaci, električni grijači, plinski (bezplameni) gorionici i žarulje sa žarnom niti snage 500 W i više.
Rotaciono sušenje
Rotaciono sušenje drveta zasniva se na korišćenju centrifugalnog efekta, zbog kojeg se slobodna vlaga uklanja iz drveta kada se okreće u centrifugama. Mehaničko uklanjanje slobodne vlage postiže se uz vrijednost centripetalnog ubrzanja od najmanje 100-500g (g - ubrzanje slobodan pad). Ovakva ubrzanja još nisu postignuta u praksi zbog teškoća preciznog balansiranja centrifuge sa stegom, u toku je samo eksperimentalni razvoj odgovarajućih uređaja. U poznatim industrijskim rotirajućim sušarama, centripetalno ubrzanje ne prelazi 12 g. U tim uslovima dolazi do mehaničke dehidracije u maloj meri. Međutim, uočava se intenziviranje procesa sušenja u području vlažnosti iznad granice higroskopnosti.
Prilikom ugradnje vrtuljka u komora za sušenje Tehnologija sušenja drva je ista kao u konvencionalnim šaržnim pećima. Trajanje sušenja u prvoj fazi (od početne vlažnosti do granice higroskopnosti) se nekoliko puta smanjuje u zavisnosti od debljine, vrste i početne vlažnosti drveta u odnosu na konvencionalno konvektivno sušenje pod istim uslovima. Iako su rotacijske sušare ekonomične i pružaju visokokvalitetno sušenje, rotacijski način još nije pronašao industrijsku primjenu za sušenje građe.
Vakuumsko sušenje
Vakuumsko sušenje pod smanjenim pritiskom u posebnim zatvorenim komorama za sušenje. Zbog složenosti opreme i nemogućnosti dobijanja niske konačne vlažnosti drveta vakuumsko sušenje nema nezavisno značenje. Koristi se u kombinaciji sa drugim metodama sušenja i kao pomoćna operacija u pripremi drveta za impregnaciju.
Dielektrično sušenje
Dielektrično sušenje je sušenje drveta u elektromagnetnom polju visokofrekventnih struja, u kojem se drvo zagrijava zbog dielektričnih gubitaka. Zbog ravnomjernog zagrijavanja drva u cijelom volumenu, pojave pozitivnog temperaturnog gradijenta i viška tlaka unutar njega, trajanje dielektričnog sušenja je desetine puta kraće od konvektivnog sušenja. Zbog složenosti opreme, velike potrošnje energije i nedovoljne kvalitete sušenja, samo dielektrično sušenje nema široku primjenu.
Kombinovane tehnologije sušenja drveta
Učinkovitije je koristiti kombinovane tehnologije sušenja drva, na primjer konvektivno-dielektrično i vakuum-dielektrično. Za masovno sušenje upotreba ovih metoda je neekonomična, ali se u nekim slučajevima, posebno kod sušenja skupe, kritične građe i zalogaja od tvrdo suvih vrsta drveta, mogu koristiti ove metode.
Konvektivno-dielektrično sušenje
Uz kombiniranu konvektivno-dielektričnu tehnologiju za sušenje drva, visokofrekventna energija iz posebnog visokofrekventnog generatora se također dovodi u dimnjak koji se učitava u komoru opremljenu termalnim i ventilatorskim uređajima preko elektroda smještenih u blizini dimnjaka.
Potrošnja topline za sušenje u komori za sušenje uglavnom se kompenzira toplinskom energijom pare koja se dovodi do grijača, a energija visoke frekvencije se dovodi kako bi se stvorila pozitivna temperaturna razlika u poprečnom presjeku materijala. Ova razlika, u zavisnosti od karakteristika materijala i krutosti datog režima, iznosi 2-5°C. Kvaliteta konvektivno-dielektričnog sušenja građe je visoka, jer se sušenje vrši uz malu razliku u vlažnosti po debljini materijala.
Vakuumsko dielektrično sušenje
Ovo je još jedan način sušenja drva visokofrekventnom energijom.Ova tehnologija koristi prednosti i vakuumskog i dielektričnog sušenja. Zagrijavanjem drva u visokofrekventnom polju na sniženom pritisku postiže se ključanje vode u drvetu na niskim temperaturama drveta, što pomaže očuvanju njegovog kvaliteta. Kretanje vlage u drvetu tokom vakuum-dielektričnog sušenja drveta osiguravaju sve glavne pokretačke sile prenosa vlage: gradijent sadržaja vlage, temperatura, višak pritiska, što skraćuje vrijeme sušenja.
Prilikom vakuumsko-dielektričnog sušenja, hrpa građe se stavlja u autoklav ili zatvorenu komoru, gde vakuum pumpa stvara smanjeni pritisak okoline (1-20 kPa). Što je niži pritisak okoline, to je niža temperatura isparavanja vlage i drveta tokom sušenja. Potrošnja toplote za sušenje obezbeđuje se snabdevanjem drveta visokofrekventnom energijom. Prilikom korištenja ove tehnologije sušenja drva javljaju se i poteškoće u radu - složenost opreme, posebno postavljanje i rad visokofrekventnih generatora, te velika potrošnja energije za sušenje. Stoga je prilikom odlučivanja o upotrebi vakuum-dielektričnih komora potrebno prvo izraditi studiju izvodljivosti na osnovu uslova određenog preduzeća.
Indukcijsko ili elektromagnetno sušenje drveta
Metoda se temelji na prijenosu topline na materijal sa feromagnetnih elemenata (čelične mreže) naslaganih između redova ploča. Sloj zajedno sa ovim elementima nalazi se u naizmeničnom elektromagnetnom polju industrijska frekvencija(50 Hz), formiran od solenoida postavljenog unutar komore za sušenje. Čelični elementi(rešetke) se zagrijavaju u elektromagnetnom polju, prenoseći toplinu na drvo i zrak. U ovom slučaju dolazi do kombiniranog prijenosa topline na materijal: provođenjem od kontakta zagrijanih mreža s drvetom i konvekcijom iz cirkulirajućeg zraka, koji se također grije mrežama.
Za redovne čitatelje, kupce i posjetitelje moje web stranice objavljujem GOST propise (%) za sadržaj vlage u rendisanim suhim proizvodima. Posebno sam sistematizovao i spojio u jednu tabelu gde se i u kakvoj vrsti građevinsko-stolarskih radova koriste ovi proizvodi. vidi tabelu ispod.
Standardi vlažnosti za rendisane suhe proizvode. Upotreba u građevinarstvu i stolarskim radovima.
| Rendisani suvi proizvod | Svrha | Upotreba | GOST | Vlažnost, % |
| ploča, blok | unutrašnji radovi | izrada podova, postolja, platna, prozorskih klupica | GOST 8242 |
12 ± 3 |
| ploča, blok | unutrašnji radovi | krovni rešetkasti sistem, letve, kontra letve, nameštaj | 12 ± 3 | |
| greda, daska, blok | spoljni radovi | sistem krovnih rešetki, proizvodnja okvira drvena konstrukcija i njegovu podstavu. | 15 ± 3 | |
| ploča, blok | ostali spoljni radovi | proizvodnja ograda, oblaganje malih drvenih objekata | 12 ± 3 | |
| puno drvo | spoljni i unutrašnji radovi | nosive konstrukcije - podne grede, podne grede, okviri (oplata) prozora i vrata itd. nosivi elementi | GOST 4981 | do 20 |
Jednostavno to izgleda ovako:
Jednostavno je potrebno da kupac provjeri ove propise, jer Po mom mišljenju:
Provjeriti na oko karakteristike koje je deklarirao dobavljač, i shodno tome povjeriti dobavljaču svoj novac, akcija, po mom mišljenju, graniči sa pravim ludilom!
Kako provodim potpunu provjeru deklariranih karakteristika na web stranici prije isporuke svojim kupcima, pozivam čitatelja da posjeti cijeli odjeljak mojih članaka posvećen svakom dijelu posebno. U kojoj su detaljnije razmotreni detalji i uslovi: - kako kupac treba da proveri svog dobavljača rendovanih suhih proizvoda.
Proučavanje karakteristika presjeka blanjane suhe građe koje sam izvršio prije isporuke korisnicima web stranice TorgLes Moskva-
Na fotografiji se vidi kako kupac provjerava sadržaj vlage u gotovom rendisanom suhom proizvodu u maloprodajnom prostoru TorgLes Moskva prije isporuke. Test se vrši njemačkim igličastim mjeračem vlage, jer... igličasti merač vlage daje minimalnu grešku u uzetim merenjima, tj. omogućava vam da odredite koliko se dobro provode GOST propisi za komorno sušenje.
Pogledajmo zašto je ovaj GOST potreban na primjeru.
Radi jasnoće, objavljujem fotografiju materijala koji Nikada nisam bio u sušionici. One. Cijeli tehnološki proizvodni ciklus je poremećen.
Naime, tabla prirodna vlažnost je rendisan na mašini, kršeći važan tehnološki ciklus -komorno sušenje!
Na fotografiji ispod, ispred čitaoca letvica presjek 140x35x6000mm. prirodna vlažnost. Crvenim krugovima sam označio nedostatke zbog kojih se ovaj materijal, nakon obrade na mašini, ne može koristiti za predviđenu namjenu - polaganje gotovog poda u kući.
Neki fragmenti ove profilisane ploče pokazuju značajne nedostatke:
| Defekti | Uzrok |
|
Maltretiranje i težak materijal. |
oštrice mašine ne mogu pravilno obraditi površinu materijala zbog njegove visoke, neujednačene vlažnosti |
| - rascjepi pojedinih fragmenata drveta na prednjem dijelu ploče | oštrice mašine ne mogu pravilno obraditi površinu materijala zbog njegove visoke, neujednačene vlažnosti; |
| - "češalj" od rada neravnomjerne mašine je vrlo uočljiv | mašina ne može pravilno obraditi površinu materijala zbog njegove visoke, neujednačene vlažnosti |
| - jezik je zakrivljen i „šeta“ po veličini, nekad veći, nekad manji. jednostavno nije moguće spojiti podne ploče u utor za podlošku u budućnosti | Ovde se jasno vidi da ploča nije bila u sušionici, jer... mašina ne može pravilno obraditi tanke elemente profilisane ploče |
| - počeo je brz proces savijanja drveta | ukazuje da odbor uopšte nije bio u komori, jer ploča se počela savijati kao "Z" |
Drvo je prirodni materijal, osjetljiv na fluktuacije temperature i vlage. Njegova glavna svojstva uključuju higroskopnost , odnosno sposobnost promene vlažnosti u skladu sa uslovima okoline. Kažu da drvo "diše", odnosno upija zračnu paru (sorpcija) ili je oslobađa (desorpcija), reagirajući na promjene u mikroklimi prostorije. Apsorpcija ili oslobađanje para nastaje zbog ćelijskih zidova. S obzirom na konstantno stanje okoline, nivo vlažnosti drveta težit će konstantnoj vrijednosti, koja se naziva ravnotežna (ili stabilna) vlaga.
Na sposobnost apsorbiranja vlage ne utječe samo mikroklima prostorije, već i vrsta drveta. Najhigroskopnije vrste su bukva, kruška i kempas. Najbrže reaguju na promjene nivoa vlažnosti. Nasuprot tome, postoje stabilne vrste, na primjer, hrast, merbau itd. Tu spada i stabljika bambusa, koja je vrlo otporna na nepovoljne klimatske uslove. Može se instalirati čak iu kupatilu. Različite vrste drveta imaju različitim nivoima vlažnost. Na primjer, breza, grab, javor i jasen imaju nisku vlažnost (do 15%) i, kada se osuše, imaju tendenciju stvaranja pukotina. Sadržaj vlage hrasta i oraha je umjeren (do 20%). Relativno su otporni na pucanje i suše se manje brzo. Joha je jedna od najotpornijih vrsta na sušenje. Njegova vlažnost iznosi 30%.
Vlažnost je jedna od glavnih karakteristika drveta. Ispod vlažnost Pod drvom se podrazumijeva procentualni odnos mase vode i suhe mase drveta.
Apsolutna vlažnost drvo je omjer mase vlage sadržane u dati volumen drvo, na masu apsolutno suvog drveta. Prema GOST-u, apsolutna vlažnost parketa treba biti 9% (+/- 3%).
Relativna vlažnost drvo je omjer mase vlage sadržane u drvu i mase drveta u vlažnom stanju.
Postoje dva oblika vode koja se nalazi u drvetu - vezana i slobodna. Oni zbrajaju ukupnu količinu vlage u drvetu. Vezana (ili higroskopna) vlaga sadržana je u ćelijskim zidovima drveta, a slobodna vlaga zauzima unutrašnjost ćelija i međućelijske prostore. Slobodna voda se lakše uklanja nego vezana i manje utiče na svojstva drveta.
Prema stepenu vlažnosti, drvo se dijeli na sljedeće vrste::
Mokro drvo. Njegova vlažnost je više od 100%. To je moguće samo ako je drvo dugo vremena bio u vodi.
Svježe rezano. Njegova vlažnost se kreće od 50 do 100%.
Suhi zrak. Takvo drvo se obično dugo čuva na zraku. Njegova vlažnost može biti 15-20%, u zavisnosti od toga klimatskim uslovima i doba godine.
Sobno sušeno drvo. Njegova vlažnost je obično 8-10%.
Apsolutno suvo. Njegova vlažnost iznosi 0%.
Tokom dužeg sušenja, voda isparava iz drveta, što može dovesti do značajne deformacije materijala. Proces gubitka vlage se nastavlja sve dok nivo vlage u drvetu ne dostigne određenu granicu, koja direktno zavisi od temperature i vlažnosti okolnog vazduha. Sličan proces se dešava i prilikom sorpcije, odnosno apsorpcije vlage. Smanjenje linearnog volumena drveta kada se iz njega ukloni vezana vlaga naziva se skupljanje. Uklanjanje slobodne vlage ne uzrokuje skupljanje.
Skupljanje nije isto u različitim smjerovima. U prosjeku, potpuno linearno skupljanje u tangencijalnom smjeru je 6-10%, au radijalnom smjeru - 3,5%.Potpunim sušenjem (tj. onim u kojem se uklanja sva vezana vlaga) smanjuje se sadržaj vlage u drvu. do granice higroskopnosti, odnosno do 0%. Ako se pri sušenju drveta vlaga neravnomjerno raspoređuje, u njemu mogu nastati unutrašnji naponi, odnosno naponi koji nastaju bez učešća vanjskih sila. Unutrašnja naprezanja mogu uzrokovati promjene u veličini i obliku dijelova kada mašinska obrada drvo.
Svojstva drveta direktno određuju svojstva drvenih proizvoda. Kada postoji višak ili nedovoljna vlažnost, drvo obično upija ili otpušta vlagu, povećavajući ili smanjujući u skladu s tim. At visoka vlažnost u zatvorenom prostoru drvo može nabubriti, a ako postoji nedostatak vlage, obično se suši, tako da svi drveni proizvodi, uključujući podne obloge, zahtijevaju pažljivu njegu. Da biste spriječili deformaciju podne obloge u prostoriji, potrebno je održavati konstantna temperatura i vlažnost. To ima blagotvoran učinak ne samo na kvalitetu i trajnost podnih obloga i drveni namještaj, ali i na zdravlje ljudi. S naglom promjenom uslova temperature i vlažnosti u prostoriji, u drvetu nastaju unutrašnji naponi koji dovode do pukotina i deformacija. Optimalna temperatura u prostoriji sa parketom treba biti približno 20 0 C, i optimalna vlažnost vazduh - 40-60%. Hidrometri se koriste za kontrolu unutrašnje temperature, a relativna vlažnost u prostoriji se održava pomoću ovlaživača.
ODREĐIVANJE VLAŽNOSTI DRVETA
Postoji nekoliko načina za određivanje sadržaja vlage u drvetu. IN uslove za život koristite poseban uređaj - električni mjerač vlage. Rad uređaja temelji se na promjenama električne provodljivosti drveta u zavisnosti od njegove vlažnosti. Igle električnog mjerača vlage s električnim žicama koje su spojene na njih se ubacuju u drvo i prolaze kroz njih struja, dok se sadržaj vlage u drvetu odmah označava na skali instrumenta na mjestu gdje su igle ubačene. Mnogi iskusni rezbari određuju sadržaj vlage u drvetu na oko. Poznavajući vrste drveta, njegovu gustinu i druga fizička svojstva, moguće je odrediti vlažnost drveta po masi, po prisutnosti pukotina na kraju ili duž drvenih vlakana, po deformisanju i drugim znakovima. Po boji kore, veličini i boji drveta prepoznajemo zrelo ili svježe posječeno drvo i stepen njegove vlažnosti. Prilikom obrade poluproizvoda avionom, njegove tanke strugotine, stisnute ručno, lako se drobe, što znači da je materijal mokar. Ako se čips lomi i mrvi, to znači da je materijal dovoljno suh. Kada pravite poprečne rezove oštrim dlijetom, obratite pažnju i na strugotine. Ako se drobe ili se drvo samog obratka raspada, to znači da je materijal previše suv. Veoma mokro drvo se lako seče, a na mestu rezanja primetan je mokar trag od dleta. Ali na kraju je malo vjerojatno da će biti moguće dobiti visokokvalitetni navoj, jer se pucanje, savijanje i druge deformacije ne mogu izbjeći.
SUŠENJE DRVA
Sušenje drva - proces uklanjanja vlage iz drveta do određenog procenta sadržaja vlage.
Suvo drvo ima veliku čvrstoću, manje se savija, nije podložno truljenju, lako se lijepi, bolje je obrađeno i izdržljivije. Bilo koje drvo različitih vrsta vrlo osjetljivo reagira na promjene vlažnosti okoliša. Ovo svojstvo je jedan od nedostataka drveta. At visoka vlažnost drvo lako upija vodu i bubri, ali se u zagrijanim prostorijama suši i iskrivljuje. U prostoriji je dovoljna vlažnost drveta do 10% i ispod na otvorenom- ne više od 18%. Postoji mnogo načina za sušenje drveta. Najjednostavniji i najpristupačniji - prirodan izgled sušenje - atmosferski, prozračan . Drvo treba sušiti u hladu, pod nadstrešnicom i na propuhu. Kada se suši na suncu, vanjska površina drveta se brzo zagrijava, ali unutrašnja površina ostaje vlažna. Zbog razlike u naprezanju nastaju pukotine i drvo se brzo iskrivljuje. Daske, drvo i dr. slažu se na metalne, drvene ili druge nosače visine najmanje 50 cm. Daske se slažu tako da unutrašnji slojevi budu okrenuti prema gore kako bi se smanjilo njihovo savijanje. Smatra se da se daske postavljene na rubove brže suše, jer su bolje ventilirane i vlaga intenzivnije isparava, ali se i više savijaju, posebno materijal s visokom vlažnošću. Preporučljivo je zbiti hrpu od p/m, pripremljenu od svježe posječenog i živog drveća, sa velikim opterećenjem na vrhu kako bi se smanjilo savijanje. Prilikom prirodnog sušenja uvijek se stvaraju pukotine na krajevima, kako bi se spriječilo pucanje i sačuvao kvalitet, preporučuje se pažljivo farbanje krajeva ploča. uljane boje ili natopite vrućim uljem za sušenje ili bitumenom kako biste zaštitili pore drveta. Krajevi se moraju obraditi odmah nakon poprečnog rezanja u rez. Ako drvo karakteriše visoka vlažnost, onda se kraj suši plamenom. blowtorch, pa tek onda farbajte preko njega. Debla (grebene) moraju biti okorena (očišćena od kore), na krajevima se ostavljaju samo male kragne-mufovi širine 20-25 cm da ne bi došlo do pucanja. Kora se čisti kako bi se drvo brže sušilo i ne bi ga pogodile bube. Deblo ostavljeno u kori na relativnoj vrućini sa visokom vlažnošću brzo truli i zahvaćeno je gljivičnim bolestima. Nakon atmosferskog sušenja po toplom vremenu, sadržaj vlage u drvetu je 12-18%.
Postoji nekoliko drugih načina za sušenje drveta.
Way isparavanje Ili se parenje koristi u Rusiji od davnina. Praznine se pile na komade, uzimajući u obzir veličinu budućeg proizvoda, stavljaju se u obično liveno gvožđe, dodaju se piljevina iz iste praznine, pune vodom i stavljaju u zagrejanu i rashlađenu rusku pećnicu na nekoliko sati, "čami" pri t = 60-70 0 C. U ovom slučaju, "ispiranje" - isparavanje drveta; Iz obradaka izlaze prirodni sokovi, drvo se farba, dobija toplu, gustu čokoladnu boju, sa izraženim uzorkom prirodne teksture. Takav radni komad je lakši za obradu, a nakon sušenja manje je vjerojatno da će pucati i iskriviti.
Way depilacija voskom . Praznine se potapaju u rastopljeni parafin i stavljaju u rernu na t=40 0 C na nekoliko sati. Zatim se drvo suši još nekoliko dana i poprimi ista svojstva kao nakon parenja: ne puca, ne iskrivljuje se, površina postaje obojena upečatljivim uzorkom teksture.
Way kuhanje na pari u lanenom ulju. Drveno posuđe pareno u lanenom ulju je vrlo vodootporno i ne puca čak ni pri svakodnevnoj upotrebi. Ova metoda je i danas prihvatljiva. Radni komad se stavlja u posudu i sipa laneno ulje i kuvati na laganoj vatri.
Drvo je „živi“ materijal; konstrukcije napravljene od njega dišu i mogu mijenjati svoju vlažnost. To je njegova glavna razlika od cigle, betona, metala... Ova karakteristika stvara određene probleme pri korištenju drvenih građevinskih materijala, posebno u pogledu promjene procenta vlažnosti.
Vlažnost: koncept slobodne i vezane vlage
U drvetu se glavni dio vode nalazi u ćelijskim šupljinama, međućelijskim prostorima, kanalima, šupljinama, pukotinama - to je slobodna vlaga. Određena količina vode prisutna je u debljini ćelijskih membrana – vezana vlaga.
Slobodna (kapilarna) vlaga u drvetu se zadržava jednostavnim fizičkim i mehaničkim vezama, lako isparava pri normalnom sušenju. To je voda koju drvo može apsorbirati i otpustiti. Kada je u pitanju sadržaj vlage u drvetu, mislimo na količinu slobodne vlage.
Vezana (mikrokapilarna) vlaga se zadržava u drvetu složenim fizičko-hemijskim procesima, a njeno uklanjanje uključuje ogromne troškove energije. U prirodi isparava iz drveta tokom sagorevanja ili prirodnog starenja, odnosno kada su ćelije potpuno uništene.
Sadržaj vlage u drvenoj građi je jedan od najvažnijih tehničke karakteristike, što utiče na kvalitet i obim proizvoda. Osim toga, indikator vlažnosti može pretvoriti dasku ili drvo u jedan od pet razreda. Dakle, GOST 8486-86 navodi da odabrani i prvi-treći razredi uključuju drvo sa sadržajem vlage do 22 posto (suvo) ili od 22% (sirovo, tretirano antiseptikom), a samo 4. razred nije standardiziran za ovaj indikator.
Razlikuju se apsolutna i relativna vlažnost. U građevinskoj praksi pažnja se poklanja uglavnom samo apsolutnoj vrijednosti, koja se definira kao omjer mase vlage sadržane u stablu prema masi suhog drveta.
Uobičajeno je razlikovati nekoliko vrsta vlage:
- mokro drvo (plutajuće) - 100 posto ili više;
- svježe rezano - od 50 do 100 posto;
- suvo na zraku - do 20 posto;
- sobno suvo - 7-10 posto;
- apsolutno suvo - 0 posto.
Razlikuju se i koncepti „polusuvog“ drveta i proizvoda od drveta sa „transportnom vlažnošću“ - oko 22%.
Zašto trebate znati sadržaj vlage u drvetu?
Sadržaj vlage u drvetu je nestabilna vrijednost. Drvo je higroskopno, uvijek ima tendenciju da uđe s njim okruženje u ravnotežu. Razmjena vlage se odvija stalno; kada se vlažnost zraka povećava, drvo upija vodu iz nje, a kada se smanjuje, ispušta je. Ova interakcija uzrokuje niz procesa koji mijenjaju strukturu i oblik materijala, kao što su:
- oteklina;
- skupljanje;
- savijanje;
- pucanje.
Prilikom sušenja građa se smanjuje u volumenu zbog isparavanja vlage iz drveta. Štaviše, volumen se smanjuje direktno proporcionalno smanjenju vlažnosti. Drvo se različito suši u različitim smjerovima, najmanje duž vlakana (0,1-0,3%), u radijalnom smjeru - 4-8%, u tangencijalnom smjeru - 6-10%. Volumetrijsko skupljanje može u prosjeku 12-15 posto. Kako bi se osiguralo da proizvedena građa ima potrebne dimenzije nakon sušenja, pri piljenju trupaca, na primjer, u drvo ili daske, prave se dodaci. Uzima se u obzir da skupljanje zavisi od gustine drveta - što je veća, to se više skuplja. Inače, različite rase različito reaguju na promjene uslova vlažnosti, neke su manje ili više otporne, a neke stolari i stolari okarakteriziraju kao “nervozne”.
Bubrenje je povećanje volumena drvenih proizvoda, odnosno proces suprotan skupljanju. Javlja se kada je drvo izloženo uslovima visoke vlažnosti. Povećanje volumena samo po sebi ne utječe na čvrstoću drva kao takvog, ali može dovesti do narušavanja oblika/integriteta konstrukcija sastavljenih od njega.
Svojstvo drveta da bubri i skuplja s radikalnom promjenom vlažnosti smatra se negativnim. Međutim, u nekim slučajevima, na primjer, bubrenje može biti korisno - osigurava nepropusnost spoja dijelova, na primjer, tijekom proizvodnje drveni čamci, burad itd.
Ulica drvene konstrukcije Periodično prolaze kroz procese bubrenja i skupljanja, sa promjenom godišnjih doba. Stoga su posebno podložni procesima kao što su pucanje i savijanje, koji su rezultat konstantne promjene vlažnosti.
Prilikom sušenja može doći do neravnomjerne raspodjele vode u slojevima drveta, što rezultira naprezanjem u različitim smjerovima, što dovodi do stvaranja pukotina. Zbog skupljanja, često se opaža zakrivljenost proizvoda - savijanje. Može biti uzdužna ili poprečna i pojavljuje se neravnomjerno u različitim smjerovima. Zakrivljena građa otežava instalaciju i može izgubiti nosivost. Čak ističu (GOST 2140 81) specifičan vidljivi nedostatak ploče - "krilo", odnosno spiralni uzdužni zavoj.
Odabir drvne građe na osnovu sadržaja vlage
Drvo određenog sadržaja vlage namijenjeno je za posebne namjene. Dozvoljena je upotreba dasaka/drveta sa sadržajem vlage od 20-30 posto za izgradnju bilo kakvih uličnih objekata - ograde, sjenice, nadstrešnice, ograde za životinje i slično. Osim toga, drvo i daske sa prirodnom vlagom su pogodne za uređenje nekih strukturni elementi tokom izgradnje kuća i popravki. Na primjer, urediti rafter sistem ili se prijavite podovi. U ovom slučaju, pouzdanost pričvršćivanja neće dopustiti pojavu pukotina i savijanja tokom sušenja. A za zaštitu od gljivica, proizvodi se tretiraju posebnim antiseptičkim spojevima.
Rendisane male i velike lajsne (ostava, blok kuća, lajsne, uglovi, kućišta) spoljašnje i unutrašnje izrađuju se od suvog drveta (sobno-suva vlažnost na nivou 7-10 procenata). krila vrata, prozorske krme i okviri, parket, namještaj.
Obrađivači drveta imaju koncept „transportna vlažnost“. Njegov broj ne bi trebao biti veći od 20-22 posto. Ako je sadržaj vlage veći, transport na velike udaljenosti nije dopušten, jer će transport trajati dugo, a drvo može istrunuti.
Apsolutno suho drvo s indikatorom od 0 posto ne nalazi se u praksi. Ovaj koncept se primjenjuje samo kada se koristi jedna od metoda za određivanje vlažnosti - gravimetrijska.
Osnovne metode za određivanje vlažnosti
Za određivanje sadržaja vlage u drvnoj građi danas se koriste dvije glavne metode - po težini i korištenjem mjerača vlage.
Metoda težine
Vlažnost se određuje na sljedeći način: mali uzorak (kontrolni uzorak) širine 20-25 mm se izrezuje iz drveta ili daske. Vrlo je važno uzeti ga ne sa samog ruba, već sa sredine, jer krajnji dijelovi uvijek imaju manje vlage. Uzorak se očisti od piljevine i izvaže tehničke vage, sposoban dati ultra precizne pokazatelje (do stotog dijela grama). Rezultirajuća težina se bilježi - to će biti početna masa uzorka (ISM).
Zatim se uzorak suši u posebnom ormaru za sušenje na 100-105 stepeni. Nakon pet sati se vadi i vaga, beleži se težina, ponovo suši, proveravaju se indikatori svaka 1-2 sata. Kada se težina prestane mijenjati, dobiva se apsolutno suho drvo - bilježi se konačna masa uzorka (FSM). Zatim se sadržaj vlage u drvetu određuje na sljedeći način: razlika između NMP i KMP se dijeli s KMP indeksom, rezultirajuća brojka se množi sa 100 - dobiva se početni sadržaj vlage.
Glavna prednost metode je da daje vrlo precizne pokazatelje (greška ne veća od 1 posto). Minusi:
- analiza može potrajati dugo;
- morat ćete izrezati uzorak materijala, što je neprihvatljivo za gotove proizvode.
Korištenje mjerača vlage
Vlagomjer je električni uređaj posebno dizajniran za mjerenje vlažnosti. Postoje dvije njegove varijante:
- kontakt (igla) - rad se zasniva na konduktometrijskoj metodi;
- beskontaktno - rad se zasniva na dielkometrijskoj metodi.
Igličasti mjerač vlage ima dvije oštre metalne igle koje se zabijaju u drvo. Zatim se pritisne dugme, završavajući krug. Uređaj mjeri električni otpor, koja se mijenja u zavisnosti od razine vlage u materijalu. Zatim se pomoću posebne formule pohranjene u memoriji mjerača vlage izračunava postotak vlage. U ovom slučaju mjerenja se vrše lokalno, tako da je postupak za dobijanje tačne rezultate mora se izvršiti na nekoliko mjesta na proizvodu.
Glavni radni element beskontaktnog mjerača vlage je generator radio frekvencije. Mjerenja se provode pomoću ugrađenih kontaktnih jastučića, stoga, za razliku od modela igle, uređaj ne ostavlja tragove na proizvodu. Rad se zasniva na mjerenju dielektrične konstante drveta - sama voda se odlikuje visokom dielektričnom konstantom, što omogućava dobijanje tačnih pokazatelja procenta vlažnosti materijala.
Glavne prednosti korištenja mjerača vlage su jednostavnost korištenja i mogućnost brzog dobivanja rezultata. Beskontaktni uređaji su također idealni za mjerenje sadržaja vlage u gotovim proizvodima. Glavni nedostatak je što mjerači vlage nisu baš precizni, greška se može kretati od 2 do 7 posto.
Osnovne metode sušenja građe
Sušenje drva je najvažnija operacija koja ima za cilj poboljšanje njegovih tehnoloških i potrošačkih svojstava. Čak i ako je proizvod previše navlažen, drvo koje je bilo suho je mnogo manje vjerovatno da će se iskriviti i popucati, a lakše se obrađuje i postavlja. Suho drvo savršeno odolijeva infekciji štetnim gljivama. Težina proizvoda je manja, dok se čvrstoća i tvrdoća povećavaju, a kvaliteti toplinske izolacije također se značajno poboljšavaju.
Danas drvoprerađivačka industrija koristi dvije glavne metode sušenja - prirodno (atmosfersko) i prisilno (komorno).
Prirodno sušenje
Tokom atmosferskog sušenja, građa se slaže ispod nadstrešnice on na otvorenom. Prilikom formiranja hrpe između redova dasaka, greda itd. staviti zaptivke. Slojevi se postavljaju sa prazninama za cirkulaciju zraka. Krajevi proizvoda, kako bi se izbjegla pojava pukotina, obrađuju se specijalnih jedinjenja. Osim toga, drvo tvrdog drveta mora biti podvrgnuto antiseptičkom tretmanu prije slaganja.
Sredstvo za sušenje u ovom slučaju je zrak, iako, za razliku od prisilne metode, nije moguće kontrolisati njegove parametre (temperatura, vlažnost). Sve zavisi od vremena i doba godine. Važna stvar je koliko su naslagani naslagani čvrsto. Što je gušće, veća je relativna vlažnost i niža temperatura, što znači da će se drvo sporije sušiti.
Atmosfersko sušenje omogućava vam da dobijete proizvode sa sadržajem vlage od 18-20 posto. Brzina procesa ovisit će o početnom sadržaju vlage u stablu, godišnjem dobu, vrsti drveta i poprečnom presjeku drveta.
Glavna prednost je relativna jeftinost procesa. Za grijanje zraka nije potrebna posebna oprema niti troškovi. Osim toga, zaostala naprezanja tijekom sušenja neće biti toliko jaka, neće se stvarati pukotine - to je posebno istinito kada se suši drvo s početno visokom vlažnošću.
Nedostatak je što se drvetu treba dugo sušiti i nemoguće je kontrolisati temperaturu i vlažnost. Kod dugotrajnog povećanja vlažnosti okoline postoji opasnost od gljivične infekcije.
Prisilno sušenje
Tehnološki najnaprednija, visokoefikasna metoda koja vam omogućava da u kratkom vremenskom periodu dobijete drvo sa sadržajem vlage od 7-12 posto. Njegova suština leži u činjenici da se posebno oblikovani snopovi drveta postavljaju u posebne komore u kojima se održava potrebna temperatura i temperatura određeno vrijeme. uslovi vlažnosti. Sredstvo za sušenje može biti para, zagrijani zrak ili dimni plinovi; njihovo kretanje može biti prirodno ili prisilno.
