Сушіння та зберігання деревини
Загальні відомості
При зростанні дерев у природних умовах вміст вологи в деревині максимальний, так, наприклад, у свіжозрубаній деревині воно становить понад 35%. Для використання деревини в промисловості вміст вологи в ній має бути зменшено, щоб запобігти надалі можливим усадженням, гниттям та запліснявуванням деревини. Параметри сушіння матеріалу визначаються кінцевою метою використання. Відразу з'ясуємо, що таке абсолютна вологість деревини – це відношення маси вологи, що знаходиться в даному обсязі деревини, до маси абсолютно сухої деревини, виражене у відсотках.
А відносна вологість деревини - це відношення маси вологи, що міститься в деревині, до маси деревини у вологому стані, виражене у відсоткових. Загальна кількість вологи в деревині складається з вільної та пов'язаної вологи. Волога, перебуваючи в порожнинах клітин та міжклітинних просторах, називається вільною, або капілярною, а в клітинних стінках – пов'язаною чи гігроскопічною. Так наприклад, якщо говорити, що деревина має 35% вологість, то це означає, що в 100 грамах дерева міститься 35 грам води. Кількість води, що знаходиться в клітинах деревини у зв'язаному стані становить 25-35% і такий вміст вологи відповідає точці насичення волокон.
Деревина характеризується тим, що вміст вологи в ній поступово змінюється відповідно до температури і вологості навколишнього повітря. Такий вміст вологи в деревині називається рівноважною вологістю – це середнє значення між стійкими вологостями деревини при сорбції (поглинанні) та десорбції (випаровуванні), що відповідає певному поєднанню температури та вологості навколишнього повітря. Рівноважну вологість можна визначити за діаграмою Л.С. Сергівський. На діаграмі по вертикалі показано відносну вологість повітря, по горизонталі його температура. Перетин цих показників дає похилу лінію, яка показує вологість деревини у відсотках. Вологість паркету згідно з ГОСТом повинна становити (9 ± 3%).
рис.1 Діаграма рівноважної вологості Л.С.Серговського
Також для визначення вологості деревини, що зберігається в приміщенні з тією чи іншою температурою і вологістю повітря, І.М.Чулицький склав діаграму (рис.6), за допомогою якої можна встановити вологість з точністю до 0,75%. На цій діаграмі вертикальної осі відкладена вологість повітря, горизонтальної осі - температура повітря; похилі лінії відповідають вологості деревини.
рис.2 Діаграма рівноважної вологості М.М.Чулицького
Внаслідок гігроскопічності деревини вологість виробів з дерева змінюється при зміні температури та вологості навколишнього повітря. Волога деревина віддає вологу навколишньому повітрю, суха – поглинає вологу з повітря.
Оскільки вологість повітря не постійна, то відбуваються коливання вологості деревини. Зміни вологості деревини в інтервалі від 0% до точки насичення волокон викликає зміну обсягу деревини, що веде до усихання, набухання, короблення деревини тому для збереження відмінної якості продукту, його слід доводити до необхідної вологості. Наприклад, влітку зазвичай необхідно сушити повітря в приміщенні, де знаходиться продукція, а взимку навпаки.
Рекомендована кінцева вологість для деревини різного призначення:
табл.1
| Деревина для виготовлення електроприладів | 5 ～ 8 ％ |
| Деревина для виготовлення музичних інструментів | 5 ～ 8 ％ |
| Фанера, ДСП | 6 ～ 8 ％ |
| Паркет | 6 ～ 8 ％ |
| Деревина, що використовується в поїздах | 6 ～ 8 ％ |
| Деревина, що використовується в літаках | 6 ～ 10 ％ |
| Деревина для виготовлення меблів | 6 ～ 10 ％ |
| Деревина для виготовлення іграшок | 6 ～ 10 ％ |
| Внутрішні двері та вікна | 8 ～ 10 ％ |
| Зовнішні двері та вікна | 12 ～ 15 ％ |
| Деревина для виготовлення садових інструментів | 12 ～ 16 ％ |
| Деревина для виготовлення морського транспорту | 12 ～ 16 ％ |
| Деревина для сільгосптехніки | 12 ～ 18 ％ |
| Деревина для будматеріалів | 12 ～ 18 ％ |
| Деревина для службових приміщень | 16 ～ 20 ％ |
| Деревина для виготовлення зброї | 7 ～ 12 ％ |
| Деревина для виготовлення спортивних тренажерів | 8 ～ 12 ％ |
Способи сушіння дерева
Природне сушіння
Принцип всіх типів сушіння деревини заснований на тому, що параметри навколишнього повітря такі, що рівноважна вологість нижче вологості деревини, тому волога у вигляді водяної пари абсорбується з деревини повітрям. Деревину слід просушувати до такого ступеня, поки вміст вологи в ній не відповідатиме рівноважній вологості при мікрокліматі того місця, де дерево в кінцевому підсумку буде використовуватися.
Оскільки деревина застосовується практично скрізь, то залежно від її застосування вміст вологи в деревині може коливатися від 5% до 20%. Деревину, призначену для виготовлення меблів, в принципі можна висушувати природним шляхом і досягти зниження вологості деревини до 8% при параметрах повітряного середовища 20°С 40%. Однак цей процес займе занадто багато часу. Також цей процес безпосередньо залежить від погодних (сезонних) умов. Щоб уникнути таких залежностей, і прискорення процесу сушіння застосовується штучне сушіння.
Штучне сушіння
Найбільш поширеним способом є сушіння деревини в сушильних установках, що складаються з сушильної шафи та вентиляційних пристроїв. Зазвичай принцип штучного осушення полягає у регулюванні температури та вологості повітря. Вологість регулюється за допомогою витяжки вологого повітря та припливу зовнішнього повітря, що підігрівається для того відносну вологість. З погляду енергоспоживання цей метод осушення дуже дорогий, тому сорбційне осушення є більш економічним рішенням для сушіння деревини.
Використовуючи осушувач, процес сушіння слід проводити в закритій і добре ізольованій камері при певній температурі. Для сорбційного осушення краще сушити деревину у такому температурному діапазоні 15-18°С. Перед штучною сушкою деревину зазвичай висушують природним шляхом до вмісту вологи в ній не вище 20%. При штучному сушінні свіжозрубаної деревини, вміст вологи в якій набагато вищий, процес сильно ускладнюється, оскільки відбувається швидке видалення вологи з поверхневих шарів дерева, тоді як середина залишається дуже сирою, що може призвести до розтріскування деревини.
