Как правильно сушить пиломатериалы в промышленных и домашних условиях?

Виды сушки

На практике применяется несколько вариантов высушивания леса. Давайте ознакомимся с самыми популярными способами получения качественного сырья.

Естественная

Этот способ получения качественного пиломатериала используется для любых пород дерева.

При естественной сушке кору со ствола не снимают, но делают поперечные вырубки на стволе. При умеренных температурах атмосферного воздуха липа, ольха, осина и берёза высыхают без образования трещин, при этом спил бревна необходимо обработать смолой или маслом. Процесс естественной сушки пиломатериала должен происходить под навесом или в проветриваемом помещении.

При высыхании дерева на солнце внешняя поверхность заготовки будет хорошо прогреваться, но центральная часть остаётся влажной, что может привести к деформированию. Заготовки укладывают на поддоны штабелями, высотой до 60 сантиметров, при этом между изделиями оставляют вентиляционные зазоры. Во время высыхания доски могут коробиться, на их торцах образуются трещины, поэтому указанные материалы нужно резать на заготовки большей длины, чем планируемый размер.

Процесс высыхания дерева в естественных условиях продолжается на протяжении двух и даже трёх лет, что считается основным минусом технологии. К достоинствам этого метода следует отнести простоту процесса.

Камерная

Способ камерной сушки считается более перспективным, чем предыдущий вариант. В данном случае пользователь (оператор) может самостоятельно регулировать влажность готового материала и скорость процесса.

Испарение лишней жидкости с древесины происходит в специальных камерах под воздействием газов и пара, который подаётся под низким давлением.

Достоинством метода считается высокая скорость высушивания сырья, недостаток один – значительная стоимость в связи с высокими затратами электроэнергии.

Вакуумная

Вакуумная сушка позволяет получить сухую древесину в рекордно короткие сроки. Сырьё закладывают в специальные камеры, в которых образуется вакуум. Метод подходит для любых пород и сортов дерева. Для получения необходимой влажности бревна диаметром 25 см или деревянного бруса с сечением 15*15 см уходит не более суток.

Прогревание обрезной доски или любого другого пиломатериала в вакуумной камере происходит равномерно, что предотвращает возникновение трещин.

Сушильную камеру можно установить в гараже или другом подсобном помещении. Это лёгкая пожаробезопасная конструкция. Следует заметить, что такое оборудование не пользуется спросом по причине дороговизны и повышенного расхода энергоресурсов.

Другие производственные методы

Одним из распространённых способов получения качественного сырья считается сушка в жидкостях.

Этот метод подготовки древесины применяется перед пропиткой заготовок масляными антисептиками. Жидким агентом здесь могут быть сера, парафин, расплавленные металлы или водные растворы солей.

Время высыхания заготовок для устройства бани или отделки жилого здания зависит от интенсивности выделения тепла и мощности оборудования.

Сырьё закладывают в специальную камеру, погружают в рабочий раствор и доводят до кипения. Необходимые температурные показатели жидкости сохраняются до полного удаления лишней влаги из древесины.

Продолжительность одного рабочего приёма от 3 до 20 часов.

Кроме указанного метода, существуют и другие промышленные варианты сушки древесины. Это инфракрасный прогрев, использование электрического поля, холодильного оборудования, индукции и даже радиации.

Виды сушки

Высушивание своими руками древесины внутри камеры бывает двух видов:

Высокотемпературный процесс обработки выполняется в два этапа. Переход ко второй стадии наступает, когда влажность заготовки снижается до 20 процентов. Данная технология актуальна при применении древесины в качестве материалов для возведения второстепенных конструкций.

Низкотемпературный режим делится на три категории.

1. Мягкая сушка. Здесь пиломатериалы сохраняют свои характеристики, свойства. Потому изменений цвета или параметров прочности изделия не наблюдается.
2. Нормальная сушка. Цвет может меняться, но незначительно. Параметры прочности несколько снижаются.
3. Форсированная сушка. Выполняя раскалывание или скалывание сырья, высушенного в форсированном режиме, оно может становиться хрупким. Также меняется цвет, древесина становится темной.

Источники тепла

Сушильные камеры могут использовать разные источники тепла, задача которых заключается в достижении нужного уровня влажности пиломатериала.

• Дым;
• Подогретый пал;
• Лучистые излучатели;
• Подогретые стеллажи;
• Электрический ток;
• Высокочастотное электромагнитное поле.

Конструктивная камера обязательно включает три компонента:

• Система вентиляции и вытяжки;
• Теплосберегательный узел;
• Система увлажнения.

Сушилки

Сушилки отличаются между собой способами движения воздуха внутри камеры. На основе этого параметра выделяют следующие разновидности:

• Системы с естественным перемещением воздуха;
• Сушильные системы, где используется принудительный принцип воздухообмена.

Построить своими руками проще систему, где используется естественный воздухообмен. При этом показатели ее эффективности значительно уступают принудительной циркуляции воздуха. По этой причине все реже встречаются камеры естественного типа.

https://youtube.com/watch?v=-wiwLlEaaog

Сушилки различают по принципу их действия

Это одна из основных характеристик, на которую следует обращать внимание при выборе сушильного оборудования или проектировании сушильной камеры для ее строительства своими руками

1. Конвективные камеры. Внутри них пиломатериалы обдуваются за счет потоков горячего воздуха. Передача тепла осуществляется конвекционным методом. Такие сушилки делятся на камерные и туннельные. Туннельная камера предполагает загрузку древесины с одного конца и ее выгрузку с другого. Постепенно, перемещаясь на сушилке, материал приобретает необходимые характеристики и параметры влажности. Цикл сушки в туннельных камерах составляет 4-12 часов, применяются на крупных лесопильных производствах. Камерный тип сушилок отличается компактностью, внутри них поддерживается равномерный микроклимат по всему объему камеры. Подобные конструкции позволяют достичь нужных характеристик пиломатериалам различного типа. Это привело к тому, что подавляющее большинство производств, которые занимаются работой с древесиной, применяют именно камерное оборудование.
2. Конденсационные камеры. Здесь влага, которая выделяется из пиломатериалов, оседает на охладителе, после чего накапливается внутри специальной емкости и выводится наружу. Подобные сушильные устройства отличаются повышенным коэффициентом полезного действия. Одновременно с этим процесс подготовки древесины занимает достаточно много времени и наблюдаются внушительные тепловые потери. Лучше всего конденсационная технология показывает себя при подготовке небольших партий древесины, которая отличается повышенной твердостью. Стоимость самого оборудования и себестоимость эксплуатации конденсационных камер делает его предпочтительнее по сравнению с конвективными агрегатами.

Выбор оборудования для сушки древесины — вопрос достаточно серьезный, требующий детального изучения технических характеристик самих камер и особенностей процесса подготовки пиломатериалов к их дальнейшей обработке. Потому при возникновении вопросов рекомендуем посоветоваться со специалистами.

Иногда изготовление сушилки своими руками предпочтительнее покупки заводского оборудования. Но если вы решите собрать устройство своими руками, четко придерживайтесь технологии изготовления. Нарушение рекомендаций может повлечь за собой неприятные последствия для древесины и вложенных в изготовление оборудования средств.

Зачем нужна сушка древесины

Каждый, кто знаком с пиломатериалами, знает, что в древесине есть влага. Существует понятие «естественная влажность» — это, если дерево растёт или его недавно спилили. Понятие «столярная влажность» относят к высушенным до 8-12% пиломатериалам.

Влажные пиломатериалы

В ходе сушки меняются размеры, и древесина усыхает. По степени усыхания породы дерева отличаются.

При высыхании на дереве появляются трещины. Если осина, липа, берёза и ольха почти не имеют трещин, то ясень, клён и дуб всегда трескаются при сушке.

Из мокрого материала не получаются качественными столярные изделия, так как в процессе эксплуатации такое дерево деформируется и растрескивается. Кроме того, сырые пиломатериалы подвержены гниению.

Чтобы сушка дерева давала хороший результат для столярных работ, пользуются базовыми рекомендациями:

• Пиломатериалы заготавливают осенью и зимой. В этот период не движется сок и влажность у дерева наименьшая.
• Для работы используют небольшие по размерам заготовки, так как после усушки они меньше подвержены деформации.
• Древесину твёрдых пород (ясень, граб, бук) нецелесообразно сушить в домашних условиях из-за сильного растрескивания.

Сушка древесины бывает следующих видов:

Естественная сушка

Пиломатериалы на открытом воздухе укладывают в штабеля. Для проветривания между слоями укладывают прокладки, а сверху защищают от осадков. При длительном хранении из древесины уходит влага, и она подсыхает.

Принудительная сушка

Существует большое разнообразие принудительных способов сушки древесины. Наиболее распространенным способом удаления влаги из древесины является вариант с использованием сушильных камер. В них регулируют температуру и влажность. Процесс сушки проходит значительно быстрее, чем в естественных условиях. Также в этой статье рассмотрены способы сушки при помощи инфракрасного излучения и при помощи солевого раствора.

Каждому столяру под силу попробовать один из следующих способов сушки пиломатериалов в домашних условиях.

Сушильная камера для древесины

Древесина — это сложный материал, внутри которого содержится много влаги. Для её сушки необходимо качественное оборудование и большие сушильные камеры, чтобы она не потрескалась, не деформировалась и не сгнила. Сушка не только помогает избавиться от негативных последствий, но и наделяет древесину новыми характеристиками, например, защитой от грибка, высокой прочностью, снижением электропроводности.

Материал сушат в три этапа. Сначала происходит прогревание при атмосферном давлении и температуре ниже ста градусов, чтобы влага не закипала. Далее — сушка в вакууме при высокой температуре, во время которой конденсат всасывается помпой. И последний этап — охлаждение под давлением пресса 1 килограмм на сантиметр в квадрате.

Дерево возможно высушить до 6-8% влажности (естественный уровень). Этого достаточно, потому что если высушить дерево до конца, то оно начнёт впитывать влагу из окружающей среды.

Хорошо просушенная древесина сохраняет свой натуральный цвет, из неё создаётся качественная дорогая мебель, которая служит несколько десятков лет.

Сушильная камера

Наиболее эффективно происходит сушка древесины в специальной сушильной камере. В ней можно установить автоматические системы, которые контролируют весь процесс сушки древесины конкретных пород. На выходе пиломатериал будет иметь заранее заданный уровень влажности. Такую камеру тоже можно построить своими руками. Но это сооружение будет стоить немалых денег. Для строительства понадобится:

• профиль из алюминия;
• листовой металл;
• материал для теплоизоляции;
• гидроизоляционная пленка;
• древесные опилки;
• тепловая строительная пушка.

Схема сушки древесины в сушильной камере.

Строительство ведется в следующем порядке:

1. Начинать следует с возведения фундамента любого типа. Он может быть свайным, ленточным. Для его строительства можно использовать кирпич, бетон, металлические трубы и другие материалы. Все зависит от размеров камеры.
2. На фундаменте сооружается каркас. Лучше всего для этого использовать алюминиевый профиль. Собирается он с помощью болтов и гаек. Возможны другие методы соединения элементов каркаса.
3. Готовый каркас обшивается алюминиевыми или стальными листами. Крепятся они с помощью саморезов, болтов, сварки. Стены могут быть выполнены из кирпича, бетона, из других материалов.
4. Устраивается теплоизоляция из минеральной ваты толщиной 10-15 см.
5. Пол застилается гидроизоляционной пленкой и опилками.
6. Для укладки штабелей пиломатериала готовятся опоры из брусков в виде своеобразного колодца. Делается это для того, чтобы нижний ряд штабеля приподнять над уровнем пола.
7. Пиломатериал, подготовленный для просушки, укладывается в штабель через деревянные прокладки. Воздух должен свободно проходить между рядами досок. Высота штабеля ограничена только высотой потолка.
8. Для принудительной циркуляции подогретого воздуха устанавливаются тепловентиляторы или другие нагревательные приборы. Поток воздуха должен быть направлен поперек расположения досок в штабеле. Это способствует более эффективному процессу сушки.

Дополнительное оборудование

В качестве дополнительного оборудования можно установить в сушильную камеру автоматику. Ее свойства:

Схема газовой сушилки.

• система способна работать с камерами разного размера и с разными источниками тепла;
• стоит относительно дешево;
• не требует специальных знаний для ее обслуживания;
• отличается простотой установки;
• измеряет температуру и влажность в камере;
• обеспечивает полностью автоматический или полуавтоматический режим работы сушильной камеры;
• автоматически управляет работой клапанов, заслонок и вентиляторов.

Для работы системы достаточно задать толщину и породу пиломатериала, нужную конечную влажность. Система помогает просушить различные породы древесины: сосну, ель, дуб, березу, бук, липу, ясень, клен, ольху, граб, тополь, осину, явор. Каждые 2 часа автоматика снимает показания влажности и температуры и вносит необходимые коррективы в работу всех систем обогрева воздуха и вентиляции помещения. Примерная стоимость такой системы колеблется в пределах 400-450$.

Но результат покрывает все издержки

Особенно это важно для тех, кто занимается изготовлением деревянных изделий вроде мебели и резьбы по дереву. Сухая древесина стоит в несколько раз дороже сырой

Кроме того, в собственной сушилке можно достичь определенного показателя влажности заготовок. Все вполне можно сделать самостоятельно при большом желании и наличии подходящего места.

Купить сушильную камеру или построить своими руками?

Купить сушильную камеру для древесины или построить самостоятельно зависит от целей и конечно навыков. Если делать для себя и для небольших объемов, то можно соорудить сушилку и самостоятельно. Но если речь о промышленных масштабах и серьезном производстве, то здесь я категорически против самодеятельности. Лучше купить и не мучаться.

Пожар на сушильной камере

3 000 000 руб. – это цена, которую заплатил владелец производства, где я работал за свою безалаберность и желание подзаработать. А дело было так. В 2004г. устроился я на небольшое производство на окраине Москвы, помимо выпуска различных изделий для садоводов (я трудился на производстве беседок и скамеек) фирма пыталась оказывать услуги по сушке древесины сторонним организациям.

Сушилка для пиломатериалов мне показалась сразу какой-то странной, это потом я только узнал, что она была самодельной. Выгружал и загружал древесные материалы туда какой-то узбек, а обслуживанием особо никто не занимался. Вентиляторы использовались без реверса, но это полбеды. Некоторые части металлических элементов вообще не были заземлены. К тому же прибавить неправильное обслуживание – на калориферах полусантиметровый слой пыли. Про наличие правильной вентиляции я вообще молчу. Так вот в один из прекрасных дней приезжаю я на работу, а мое место работы горит, точнее не совсем оно, а сама сушильная камера и склад древесины рядом.

К несчастью сгорело не только часть собственного имущества компании, но и материал заказчика по сушке древесины. И то что находилось внутри, и то что хранилось снаружи. Помню приезжали какие-то люди непонятные выяснять отношения, видимо заказчик был не из простых. Я особо не вмешивался в эту историю чтобы лишний раз не нервировать шефа, ограничился только один раз фразой мол я же предупреждал и указывал на недостатки… но человек сам по своей сути непробиваемый и упрямый. Я так думаю даже этот случай его мало чему научил. Проработал я еще где-то месяц там и ушел.

Но ближе к делу. Вообще самостоятельно сушильную камеру сделать можно и даже не боясь, что она сгорит, если делать все правильно. Для этого нужно прочитать хотя бы книжку Пейч/Царев “Сушка древесины”, а еще лучше Кречетова. Ведь нюансов на самом деле нужно учесть множество. Даже хранение древесины обязывает соблюдать некоторые правила, которые изложены в СНиП 21-03-2003 «Склады лесных материалов».

Что нужно предусмотреть:

1. Материал стен.
2. Герметичность  ворот.
3. Метод загрузки древесины.
4. Тип и расположение вентиляторов.
5. Теплоноситель и система увлажнения.
6. Датчики влажности и психрометр.

Это самое основное и это я еще не упомянул про автоматику, автоматика или полуавтоматика для сушильной камеры это вообще тема отдельной статьи, мы ее еще коснемся.

Очень частая ошибка у самоделкиных – это попадание капель воды при распрыскивании на датчик влажности. От этого в результате страдают показания этой самой влажности и идут неправильные данные на автоматику.

Еще стоит помнить о том, что приводные электродвигатели вентиляторов работают в среде повышенной температуры и влажности, а это требует особых требований к данным устройствам и иногда возникает проблема в плане их безаварийной работы.

Моя самодельная сушильная камера

У меня в мастерской для личных нужд имеется сушилка древесины на 4 куба. Цена ее совсем невысока, ведь делал и собирал я ее своими руками. Автоматикой я не заморачивался, сложный и недешевый это процесс, я просто раздробил приточно-вытяжную вентиляцию на 8 частей и слежу за влажностью с температурой, в зависимости от показателей открываю и закрываю их

На этапе проектирования очень важно предусмотреть геометрию камеры, мощность котла и вентиляторов, все эти составляющие зависят друг от друга. Советую площадь вентиляционных каналов в сумме делать меньше расчетной, чтобы не допустить случая, когда влажности в камере станет меньше требуемого значения

Схему и подробности конструкции своей самодельной сушильной камеры я давать не вижу смысла, т.к. и она не идеальна, делал я ее много лет назад, многое что можно доработать, но не хватает времени. Я к ней привык, знаю уже что и сколько нужно сушить, когда открыть когда закрыть вент каналы, поэтому мне и автоматика особо не нужна. Но для удобства процесса конечно с автоматикой лучше.

Хвойные породы деревьев летнего спила сушатся у меня где-то неделю, береза может и две просушиться.

Некоторые задаются вопросом а можно ли самостоятельно соорудить что-нибудь в кирпичных стенах уже имеющейся постройки. Конечно можно, зачем пропадать добру. Если есть постройка и не знаешь куда ее “присобачить” можно и в ней соорудить камеру конвективного типа по сушке древесины. Тем более стены из кирпича более долговечны, чем из металла.

Технология

Не каждый человек может воспользоваться качественным дорогостоящим оборудованием для высушивания древесины для собственных потребностей. В случае сушки в домашних условиях большого объема древесины следует помнить о нескольких важных моментах:

• выбор места;
• способ укладки материала;
• установка опор, крепежа;
• защита от осадков.

Брёвна на сушку или другие пиломатериалы нужно располагать на открытых площадках, например на приусадебном участке или плоской крыше небольшой постройки, то есть в местах с хорошим освещением. На поверхности складирования материалов нужно расстелить рубероид, затем засыпать древесные опилки.

Правильное расположение сырья для сушки должно основываться на направлении воздушных потоков. Штабель нужно укладывать поперек, а не вдоль движения ветра (имеется в виду его основное направление). Оптимальная ширина штабеля составляет 80 см. От поверхности почвы до нижней доски нужно выдержать расстояние не меньше 30 см. Этот зазор необходим для хорошей вентиляции пиломатериала.

Основной целью установки опорных конструкций считается необходимость приподнять самые нижние заготовки.

Лучше всего делать основание в виде квадратных колодцев. По бокам штабеля выкладывают два таких колодца. Их соединяют между собой опорной прокладкой. Между боковыми опорами оставляют расстояние в 1,5 м, при этом верхняя часть прокладок должна находиться в одной горизонтальной плоскости. Стягивание штабеля происходит при помощи резиновой ленты, которую можно сделать из камеры автомобиля.

При сушке в естественных условиях древесина может пострадать от атмосферных осадков, но полностью накрывать доски нет надобности.

Для защиты древесины на верхние прокладки укладывают несколько деревянных направляющих и расстилают кровельный материал (железо, профнастил), чтобы образовался уклон для отвода влаги. Кровлю дополнительно закрепляют верёвкой, чтобы не сдул ветер. Между металлом и деревом оставляют воздушную прослойку в пределах 8 см.

При высушивании пиломатериалов на воздухе влажность заготовки уменьшается до 20%. Сразу после окончания работ торцы заготовки с трещинами необходимо обрезать, привести изделие до нужного размера. Материал, который будет использоваться для внутренней отделки жилых зданий, помещают в отапливаемое помещение для досушивания.

Старинный способ

Существует много видов сушки дерева в промышленных условиях, но технология выпаривания была разработана в глубокой древности. Наши предки вываривали древесину несколько часов в соленой воде с добавлением мелких сосновых опилок, затем вынимали и досушивали в нежарком месте на протяжении трех недель.

В результате подобной обработки заготовка сохраняла первоначальную структуру, не трескалась, становилась гибкой и эластичной. В процессе выпаривания из структуры древесины освобождается лишняя влага, поверхность изделия приобретает красивый шоколадный цвет и чёткий рисунок волокон.

Современные пользователи могут понизить уровень влажности куска дерева, поместив его в духовку, но в старину широкое распространение получил способ парафинирования. В данном случае сырьё помещали в раствор парафина, температура которого находилась на уровне 40°, и оставляли его в жидкости на несколько часов.

В результате подобной обработки поверхность древесины приобретала красивую текстуру, не коробилась во время эксплуатации. После извлечения из раствора парафина древесину ещё несколько суток выдерживали в сухом, вентилируемом помещении.

Метод парафинирования использовался для обработки посуды. После извлечения из раствора деревянные чашки или другие предметы обихода оставалось только обработать лаком или покрыть узорами. Готовые изделия приобретали дополнительную прочность, не давали трещин.

Для улучшения водостойкости посуду высушивали в растворе льняного масла. В данном случае заготовку помещали в жидкость и пропаривали на медленном огне на протяжении 5 часов. Несмотря на давность, этот способ пользуется популярностью и у современных мастеров, делающих посуду.

Оборудование помещения своими руками

Вакуумная сушилка для древесины, сделанная своими руками, обойдется дешевле, чем покупка профессионального устройства. Для этого потребуется выделить камеру и обустроить ее источником тепла и вентилятором.

Использование недорогой тепловентиляции вместо мощного насоса – основный пункт экономии. Поэтому установить агрегат лучше в просторном помещении. Оно должно быть проветриваемым, чтобы воздух внутри корпуса мог постоянно обновляться, крытым и достаточно сухим, иначе дерево может заразиться плесенью или другими болезнями.

Камера

Самый хороший вариант корпуса для сушильной камеры – железный конвейер. Дешевле использовать бывший в употреблении (их активно используют на железной дороге), но придется побеспокоиться о его чистоте.

Для дела подойдет контейнер для морских транспортировок, нужно лишь поискать более герметичную модель. А также можно использовать старый металлический лом и сварить камеру самостоятельно. Это самый экономный вариант.

Для сохранения внутреннего тепла стены надо утеплить пенопластом и отделать вагонкой. Лучше приобрести специальный утепляющий материал для отражения, но можно использовать фольгу или пенофол, при этом второй вариант предпочтительнее.

Оборудование

Когда камера готова, приступают к сборке и установке нагревательного прибора и вакуумного насоса. Отопительную систему сушилки нужно монтировать отдельно от общего отопительного контура, ведь она должна стабильно и независимо функционировать. Подбирают радиатор, способный нагревать воду до 65-90 градусов.

Это обязательный этап, так как неравномерный нагрев портит качество древесины

При собственноручном строительстве сушилки уделяют большое внимание пожарной безопасности

Для облегчения загрузки дерева нужна система погрузки. Так, можно использовать тележки на рельсах или вилочный погрузчик. Сырье можно сушить как на полках, так и прямо на полу. Если важна сохранность древесины, то необходимо установить датчики температур, что поможет контролировать процесс

Это особенно важно для дорогих пород дерева. Если конструкция построена правильно, то температура в камере будет меняться равномерно