Дефекты сушки:
причины и устранение (Дерево.ru июль-август 2005 года)
Продолжая тему правильной организации сушильного процесса и методов исправления дефектов, напомним о том, что послужить причиной возникновения сходных по внешним признакам дефектов могут различные факторы, а не только сам процесс сушки.
Коллапс
Коллапс представляет собой довольно резкое сжатие (сморщивание) волокон древесины, при котором происходит перекрытие сосудов. Несмотря на то, что точный механизм возникновения коллапса недостаточно изучен, в разных источниках среди основных причин его возникновения указывается высокая начальная температура сушки древесины при ее высокой начальной влажности. При коллапсе волокна значительно уменьшаются в диаметре, так что их размер становится намного меньше, чем во время обычных, отработанных, режимов сушки. Иногда возникает эффект «стиральной доски». Коллапсу подвержена, например, древесина бука, осины, канадского тополя, можжевельника.
Главным инструментом по предупреждению коллапса является строгое выполнение отработанных графиков сушки древесины.
Процедуры по исправлению дефектов пиломатериалов впервые в коммерческих объемах проводились в Австралии. Они предусматривали кондиционирование пиломатериалов при температурах около 100°С и относительной влажности воздуха в камере равной 100% (фактически, это пропаривание).
Покоробленность
Покоробленностью у деревообработчиков считается изменение формы сортимента в результате распиловки, сушки или хранения. В случае возникновения покоробленности пиломатериалов и заготовок использование их по прямому назначению осложнено. В результате коробления пилопродукции расход материалов значительно повышается, а зачастую использование сухих пиломатериалов и заготовок для выработки изделий, на изготовление которых они были предназначены, становится просто невозможным.
Коробление пиломатериалов является природной особенностью древесины. Рост волокон в дереве по спирали, непараллельность волокон древесины относительно оси дерева (косослой), тангенциальный наклон волокон, кривизна ствола (простые и сложные изгибы пиловочника), крень (обычно слабовыраженная у лиственных пород деревьев), тяговая древесина (хорошо выраженная у дуба и ясеня) — главные причины возникновения покоробленности в пиломатериалах и заготовках. На рис. 1 показано, какие формы примут доски и заготовки, медленно высушенные в свободном состоянии.
Покоробленность пиломатериалов и заготовок классифицируют согласно ГОСТ 2140-81 по следующим видам: продольная покоробленность по пласти — это покоробленность по длине в плоскости, перпендикулярной пласти; простой (рис. 2) и сложной (рис. 3) покоробленностями называются продольные покоробленности по пласти, характеризую¬щиеся, соответственно, одним или несколь¬кими изгибами;продольная покоробленность по кромке представляет собой покоробленность по длине в плоскости, параллельной пласти (рис. 4); поперечная покоробленность является покоробленностью по ширине (рис. 5); крыловатостью (рис. 6) называют спиральную покоробленность по длине. То есть четыре угла какой-либо грани доски (если принять первоначальную форму доски за параллелепипед ) расположены в разных плоскостях. Это явление происходит при сушке древесины, имеющей косослой, крень, свилеватые волокна.
Дефект при распиловке
Самой простой и частой причиной покоробленности по пласти является распил бревна, произведенный непараллельно поверхности коры. Если, упрощенно, представить бревно в виде усеченного конуса, у которого нередко встречается естественная кривизна, то становится ясным, что в большинстве существующих технологий лесопиления этот дефект постоянно имеет место.
Продольная покоробленность по кромке часто возникает в результате неправильного распила бревен или значительной кривизны пиловочника. При распиле сортимента на два полубруса, с последующей выработкой из них обрезных пиломатериалов, вероятность возникновения такого вида покоробленности при усушке пиломатериалов (если сравнивать с выработкой при пилении в один полубрус) значительно возрастает. К подобному итогу приводит распиловка бревен, имеющих крень. Древесина, расположенная ближе к центру ствола, при усадке сжимается значительнее той, Которая находится ближе к коре. Смешение центра годовых колец показывает, что одна сторона пиломатериалов «сядет» больше, чем другая.
Поперечная покоробленность — это результат усадки разной величины между двумя сторонами заготовки или доски, находящихся в нестесненных условиях. Сторона, обращенная к коре, будет всегда усаживаться больше, чем та, которая обращена к сердцевине. Особенно это наблюдается на пиломатериалах, полученных из небольших диаметров пиловочника, распиленного по сердцевине.
Устранение дефектов
Для устранения продольного коробления, крыловатости, полученных во время механической обработки, и предупреждения покоробленности во время сушки пиломатериалов и заготовок существует ряд мер, ограничивающих развитие этих дефектов.
Во-первых, сушильщик обязан точно следовать графику сушки.
Во-вторых, необходимо соблюдать следующие процедуры:
укладка прокладок в штабеле – четко, одна над другой;использование калиброванных по толщине, суxих прокладок;однообразие в размещении прокладок в штабелях, расположенных один над другим (это делается для того, чтобы прокладки в штабелях располагались в вертикальных плоскостях, проведенных перпендикулярно длинной стороне штабелей, при их складировании от нижнего к верхнему);укладка достаточного количества прокладок таким образом, чтобы расстояние между ними не было превышено (зависит от толщины пиломатериалов, породы древесины и требуемой конечной влажности штабелируемой древесины);ликвидация неровностей фундаментов, на которые устанавливаются штабели пиломатериалов;до поступления высушенного пиломатериала на производство он должен окончательно охладиться на складе в сушильных штабелях. В случае разгрузки теплого пиломатериала возникнет дополнительное коробление.Эти меры помогут свести появление всех видов покоробленности к минимуму.
В процессе сушки...
Когда пиломатериал уже помещен в сушильные камеры, необходимо обратить внимание на следующие процедуры, направленные па предупреждение повышенного увлажнения поверхностных слоев частично подсушенных пиломатериалов и заготовок, что, по данным FPL (США), приводит к излишнему короблению:
не смешивать пиломатериал с разным уровнем влажности в одной камере. При смешивании сушка будет проводиться по умеренным условиям для более сырого пиломатериала, что способствует увлажнению относительно сухого пиломатериала и приводит к излишнему короблению более сухого; не применять пропаривание в начале цикла, потому что пар будет конденсироваться на холодном пиломатериале;не использовать длинные циклы вентилирования в одном направлении (дольше двух часов), поскольку при продувании штабелей пиломатериалов таким способом могут зафиксироваться покоробленности пиломатериалов на выходной стороне штабелей;не сушить уже частично высушенные пиломатериалы по полным графикам сушки;не проводить сушку слишком медленно (при заниженной температуре и скорости циркуляции воздуха, повышенной влажности воздуха);Необходимо также использовать пригрузы на верху штабелей, как эффективное средство от коробления. Величина пригруза зависит от породы и толщины пиломатериалов. Для толстых пиломатериалов она должна составлять 7 кПа, что эквива¬лентно бетонному покрытию толщиной 25 см на 1 см2 покрытой пригрузом площади штабеля. Пригрузы редко использу¬ются при сушке пиломатериалов твердых пород. Эти породы сушат, в основном, в необрезном виде, исключая потери древесины при обработке покоробленных заготовок, максимально используя сырье. В случае поступления покоробленных материалов, их собирают в минимальное количество штабелей, которые размещают в нижних рядах штабелей, установленных в сушильных камерах.
Особенности сушки пиломатериалов подразумевают безусловное следование графикам, но в то же время должны быть учтены местные условия.
В следующем номере будут описаны причины изменения окраски во время сушки древесины и методы борьбы с ним. |
