Влажность дерева при производстве

Влажность древесины

Влажность — это соотношение количества воды и общей массы древесины. Этот показатель очень важен, так как влияет на свойства древесины — ее устойчивость к деформациям, гниению, возможность качественной обработки, и определяет сферу использования.

Влажность свежесрубленной древесины — от 30 до 80%, а просушенной — от 8 до 20%. Для различных строительных пиломатериалов необходима древесина с разными показателями, например, для элементов несущей конструкции нужно 20%, для внутренней отделки — 12%, поэтому правильное определение влажности древесины позволяет улучшить качество стройматериала и возвести надежные конструкции.

Классификация влажности дерева

Количество влаги меняется в процессе хранения и сушки при различных условиях — на воздухе, в закрытых складах, в специальных камерах. Задача производителей — высушить пиломатериалы так, чтобы они соответствовали нормативам, были высушены равномерно и сохранили геометрию.

Естественная

Естественная влажность древесины показывает количество воды сразу после спиливания или во время роста дерева. На степень влажности влияет пористость, строение древесины, условия произрастания. На основании этого показателя рассчитывают оптимальный режим сушки.

Древесина лиственных деревьев более сухая, чем хвойных, а летом в ней скапливается больше воды, чем зимой, поэтому материал зимней заготовки более предпочтителен. Он более сухой и требует минимальной обработки.

Конечная

Конечная — это та влажность, которую нужно получить после атмосферной или камерной сушки. Она связана с эксплуатационной влажностью, которая необходима для конкретного пиломатериала. Для стройматериалов подходит древесина с показателями 12–18%, для внутренних дверей — 8–10%, для изготовления мебели — 6–10%, для фанеры, паркета и ДСП — 6–8%.

Транспортная

Для транспортировки не подходят пиломатериалы из свежесрубленных деревьев, так как во время перевозки они могут деформироваться и стать непригодными для дальнейшего использования. Чтобы довести их до нужных 18–20%, их необходимо выдержать на свежем воздухе в течение 2,5 месяцев или в специальных сушильных камерах в течение 5 дней. За это время они станут устойчивыми к внешним воздействиям, сохранят габариты и станут пригодными для погрузки и перевозки любыми видами транспорта. При этом необходимо соблюдать условия, чтобы материалы не намокали.

Равновесная

Равновесная влажность древесины — влажность, к которой она стремится при постоянных условиях состояния среды. Если поместить в помещение 2 куска материала разной степени влажности, то со временем количество воды в них станет одинаковым. Этот показатель постоянно меняется в зависимости от температуры и влажности окружающей среды, поэтому для определения процента воды в структуре породы при определенных условиях необходимо пользоваться справочниками.

Абсолютная

Абсолютная влажность древесины — величина, которая отражает количество воды в пиломатериале по отношению к нему же в абсолютно сухом состоянии. Этот показатель обозначается буквой W и необходим для расчета параметров стройматериалов.

Стандартная влажность материала

Стандартная влажность древесины — это равномерное распределение воды по структуре материала с максимальной величиной около 15%. Пиломатериалы с такими свойствами пригодны для большинства строительных или отделочных работ. Они хорошо хранятся, но не стоит подвергать их сильным перепадам влажности, например, во время дождя.

Как определить влажность древесины?

Измерение влажности древесины проводят на разных этапах — производства, транспортировки, строительства. Это исследование необходимо для соблюдения технологии строительства и отделки, подготовки пиломатериалов для дальнейшей обработки на станках, сохранения высокого качества древесины.

Весовой способ определения степени влажности:

• при помощи пилы отделите от средней части доски кусок древесины шириной 1–2 см;
• очистите образец от коры и измерьте его массу на весах с точностью до одной сотой доли грамма — это изначальная масса образца Мо;
• просушите его в специальной камере при 100℃ и проведите контрольное взвешивание через 5 часов;
• сушите и взвешивайте образец через каждые 1–2 часа пока масса перестанет уменьшаться и он не станет абсолютно сухим — это будет масса после сушки Мс.

Рассчитайте влажность по формуле W = (Мо — Мс):(Мс × 100%),

где W — абсолютная влажность, Мо — изначальная масса, Мс — конечная масса.

Данный способ требует большого количества времени, а результат получается менее точным, чем при электрическом способе.

Электрический способ определения степени влажности

Данный способ предполагает использование прибора для определения влажности древесины — влагомера. Его работа основывается на показаниях сопротивления пиломатериала электрическим импульсам. Наличие молекул воды в древесине меняет значение сигнала тока и определяет процент влажности.

Чтобы провести измерения, вставьте иглы-электроды влагомера в заготовку друг напротив друга. Пустите слабый разряд тока, и прибор покажет влажность на этом отрезке. Для получения более точных данных проверьте уровень влажности на нескольких участках образца.

Методы сушки древесины

Атмосферная сушка. Данный способ менее затратный по сравнению с сушкой в печах и подходит для большинства строительных материалов. Доски сохнут в защищенных от солнечных лучей и осадков складах, сложенные штабелями. В среднем для высыхания пиломатериалам требуется около двух месяцев. Время зависит от породы дерева и их назначения.

Камерная сушка. Метод подходит как для стройматериалов, так и для производства мебели, декоративных элементов из дерева. Пиломатериалы сохнут до нужного состояния в специальных печах, которые оборудованы системами вентиляции, увлажнения и подогрева. Обычно в сушильных камерах поддерживается температура 40–90℃, при которой пары горячего воздуха обдувают древесину в течение определенного времени. Чтобы пиломатериалы просушивались равномерно, необходимо правильно формировать штабель — из досок одинаковой толщины и той же породы.

Как влияет влажность на свойства древесины?

Влажность древесины влияет на ее физические и механические свойства, а также определяет ее пригодность для использования в различных целях — строительства, изготовления столярных изделий, мебели. От влажности зависит прочность, причем большее влияние оказывает связанная влага, которая находится внутри клеточных стенок, чем свободная.

От данного показателя зависит податливость древесины при обработке, ее гибкость. Недостаточно высушенная древесина быстрее гниет и заражается грибком.

При повышении влажности меняются размеры и форма досок, брусьев и других изделий, поэтому они должны просушиваться равномерно, чтобы избежать дефектов — растрескивания, сморщивания, коробления.

Более плотные породы, такие как дуб, кедр, менее склонны к деформациям даже в условиях колебания влажности. Породы с рыхлой древесиной, например, липа, осина, впитывают воду лучше, поэтому склонны к растрескиваниям.

Источник

Влажность древесины

Рассмотрим наиболее употребимые понятия влажности древесины.

Естественная влажность древесины

Это уровень влаги, содержащийся в дереве на момент спила. Его еще называют «начальной влажностью». От этого значения отталкиваются при дальнейших действиях с партией материала: так, например, можно рассчитать время и условия сушки. Содержание влаги при разных условиях может варьироваться от 25 до 80%. При определении естественной влажности той или иной партии древесного материала мы всегда будем иметь в виду «влажность при конкретных условиях».

Равновесная влажность

Когда древесина долгое время находится в одной и той же воздушной среде, без значительных изменений влажности воздуха и температуры, материал достигает равновесной влажности. Это состояние, когда процесс усушки или насыщения влагой в данных условиях прекратился, и процент влажности стал постоянным. Стоит отметить, что разные породы дерева в одних и тех же условиях достигают практически равных показателей внутренней влаги.

В зависимости от разных условий содержания различают 5 степеней влажности древесины:

Мокрая – влажность более 100%, такое состояние достигается при длительном хранении дерева в воде.

Свежесрубленная — уровень влаги от 50 до 100%.

Воздушно сухая – от 15 до 20 %. Такие показатели достигаются при хранении на воздухе, они различаются в зависимости от температуры и выпадения атмосферных осадков.

Комнатно-сухая – от 8-10%. Уровень влаги устанавливается при хранении в помещении.

Абсолютно сухая – древесина с влажностью 0%.

Свободная и связанная влага

В тканях дерева присутствует 2 типа жидкости:

Связанная влага – находится внутри клеток дерева.

Свободная влага – та, что наполняет поры и каналы тканей, но еще не впиталась клетками.

Точка насыщения волокон древесины

С этими двумя понятиями связана так называемая точка насыщения волокон: тот процент влажности древесины, когда из нее удалена вся свободная влага, но при этом в ней остается связанная жидкость.

Для разных пород дерева эта степень определяется от 23 до 31%.

Каштан, веймутова сосна – 25%

Пихта Дугласа, секвойя – 30,5 -31%

Эта величина имеет значение, поскольку объемы и размеры древесины изменяются при влажности от 0% до точки насыщения. После полного заполнения клеток водой объем дерева не будет значительно увеличиваться.

Абсолютная влажность древесины

Возьмем деревянный брусок.
Абсолютная влажность является отношением массы внутренней жидкости к массе полностью высушенного бруска.
Величина высчитывается по формуле:
W = (m – m₀) / m₀ x 100,
где, (m) и (m₀) – масса влажного и высушенного бруска.
ГОСТ 17231-78 трактует данную величину просто как «влажность». Но это понятие неудобно использовать в расчетах, поскольку количество воды относится именно к сухой массе, а не к полному весу. В результате этого возникают расхождения: например 1000 г древесины содержит 200 г влаги, но абсолютная влажность высчитывается как 25%.

Относительная влажность древесины

Это более удобное понятие для расчётов, поскольку в нем отражается отношение массы внутренней жидкости к полной массе бруска. Формула расчёта – самая простая:

Эту формулу используют в расчёте теплотехники для определения объема испаряемой из дров воды. Согласно ему, при влажности 20% в 1000 – граммовом бруске находится 200 грамм влаги и 800 гр сухих волокон– вполне логичный результат.

Влажность пород древесины

Одним из факторов, влияющих на влажность, является порода дерева. Благодаря разной структуре волокон одни породы мгновенно реагируют на изменения внешней среды, впитывают и высвобождают воду. Другие – более устойчивы и очень медленно насыщаются влагой.

К наиболее активно впитывающим влагу породам относятся бук, груша, кемпас

Стабильными и устойчивыми к изменениям считаются дуб, мербау.

Более «сухие» породы при усушке имеют тенденцию к растрескиванию. Умеренно-влажные, такие как дуб, более устойчивы к таким явлениям, меньше изменяют свои свойства при изменении условий.

При спиле в обычных условиях влажность разных пород древесины имеет следующие средние значения:

Наименование	Среднее значение влажности, %
Хвойные породы	Пихта	100
	Сосна кедровая	92
	Ель	91
	Лиственница	82
	Сосна обыкновенная	88
Лиственные мягкие	Тополь	92
	Ива	85
	Ольха	84
	Осина	82
	Липа	60
Лиственные твердые	Вяз	80
	Ясень манчжурский	79
	Береза	78…68
	Бук	64
	Граб	60
	Дуб	50
	Ясень обыкновенный	36

Влажность древесины для гранулирования пеллет

Пеллеты и топливные брикеты ценятся благодаря низкому уровню влажности в топливе. Уровень содержания влаги в нем составляет 8-12%. С такими характеристиками при сжигании образуется минимальное количество дыма.

Оптимальным уровнем влажности древесины для пеллетного производства является уровень 12-14%. Молотковые дробилки работают в том числе с щепой до 65% влажности, но при такой влажности невозможно измельчить материал до необходимой фракции, поэтому измельчение происходит в несколько этапов. Для доведения измельченных опилок до нужной кондиции используются комплексы с сушильными барабанами.

Сушильный комплекс для древесины от АЛБ Групп

Компания АЛБ Групп производит сушильные комплексы АВМ для линий гранулирования и брикетирования древесных отходов. Основной элемент комплекса – сушильный барабан АВМ, который за один прогон может снизить влажность древесины мелкой фракции с уровня 50% до требуемых 8-12%. Сушка происходит в следствии ворошения сырья в барабане и циркуляции в нем горячего воздуха. Работа барабана АВМ обеспечивается подключением теплогенератора или топочного блока, к комплексу подключается дымоуловитель и аспирационная система.

Модели АВМ 0,65 и 1,5 с производительностью до 1200 и 2500 кг в час являются наиболее востребованным оборудованием для сушки измельченной древесины.

Узнайте больше о наших сушильных комплексах, позвонив по телефону или оставив контактные данные в форме!

Источник