Сушка и хранение древесины. Разбухание и усушка древесины
Почему в заголовок статьи вынесены несколько вместе? Очень просто — как усушка , так и разбухание вызывают не только изменение размеров но и коробление древесины.
Уже на стадии заготовки пиломатериалов мы заведомо получаем доски, которые при сушке покоробятся. Это происходит из-за неравномерности высыхания слоёв древесины.Слои, более удалённые от сердцевины высыхают быстрее. Поэтому коробление происходит «лодочкой», а у срединных досок коробления почти нет, но зато к краям доски становятся заметно тоньше. Устраняется этот дефект методом фугования и протягивания деталей на нужную толщину, а также склеиванием щитов из узких полос древесины. (Существует ещё много различных видов коробления древесины, но принципы их устранения практически одинаковы.)
При усушке изменяются размеры деталей. Средняя величина этих изменений приблизительно равна:
- вдоль волокон — 0,1 — 0,3 %
- поперёк волокон (в тангенциальном направлении) — 6 -10%
- поперёк волокон (в радиальном направлении) — 3 — 7 %
Но эти значения справедливы только для усушки от точки насыщения волокон до абсолютно т.е. для полной усушки.
Но Вы ведь замечали, что на Ваших дверях по краям филёнок летом появляются светлые полоски, а осенью они исчезают. Это говорит о том, что древесина даже покрытая лаком, или краской всё равно реагирует на изменение влажности в окружающей среде. Дерево «играет». И играть оно будет всю жизнь.
Как избежать появления этих полосок мы поговорим, когда будем рассказывать об изготовлении дверей.
Конечно, столяру нет необходимости знать точные цифры, на сколько уменьшается ширина той, или иной детали? Но при изготовлении мебели из массива дерева нужно понимать смысл усыхания и коробления. Нужно понимать, что полагаться на современные клеи и шурупы, как это делают многие столяра, не стоит. Как никакой асфальт не остановит корни растущего дерева, так никакой намертво прикрученный к нижней части столешницы брусок не спасёт её от выгибания. Ведь уменьшение размеров в поперечном направлении, как мы писали выше, в 10-12 раз больше,чем в продольном. Вот и использовали старые мастера «ласточкин хвост» для вставки брусков в столешницы, а также «плавающий» способ их крепления к царгам стола.
Да и рамовые конструкции менее подвержены короблению и деформациям, чем большие клеенные щиты.
Приходилось мне видеть и разорванные двери и другие филёнчатые конструкции. Это был как раз результат разбухания филёнок. Неумелый, или неопытный мастер забывал дать «волю» филёнкам при сборке дверей, а то и вовсе, думая, что укрепит тем самым конструкцию, давал их наклей.
Путем поглощений и отдачи молекул воды в молекулярной структуре древесины она разбухает при поглощении влаги и усыхает при ее уходе. Благодаря анизотропии древесины величины усушки и разбухания различны в трех главных направлениях.
На основании эмпирических данных можно ориентироваться на следующие значения:
Тангенциальное направление (в направлении годичных слоев) - около 10%;
Радиальное направление (в направлении сердцевинных лучей) - около 5%;
Продольное направление (вдоль волокон) - приблизительно 0,1%.
При этом усушка и разбухание протекают пропорционально изменению влажности древесины. В таблице 1 как пример представлены различные величины усушки согласно DIN 68100 для некоторых пород древесины.
|
Таблица 1. Различные величины усушки для различных древесных пород |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
1 Метод расчета от значений тангенциального и радиального к годичному кольцу, соответственно, к зоне прироста.
Согласно DIN 1052-1 имеются расчетные значения для величин усушки и разбухания (табл. 2). Для определенных древесных пород в большинстве случаев применяется расчет, основанный на тангенциальных и радиальных значениях, так как действительные границы годичных колец в разрезе древесины непредсказуемы.
Разбухание и усушка древесины и древесных материалов имеют, конечно, большое значение для лакокрасочного покрытия, так как покрытие должно сохранять прочность сцепления (адгезию) и эластичность (исключение растрескивания) при изменении размера древесины.
Твердость древесины
Другим важным технологическим свойством древесины является ее твердость. Твердость определяется как «сопротивление материала проникновению инородного твердого тела под воздействием внешней силы». Определение твердости древесины в основном проводится методом определения твердости по вдавливанию шарика по Бринеллю (НВ) при содержании влаги и = 12% (DIN EN 1534). На определение твердости влияют объемная плотность, направление волокон, доля ранней и поздней древесины, содержание лигнина и смол, а также влажность. Значение НВ для ели, например, составляет 1,2 перпендикулярно направлению волокон и 3,2 вдоль волокон. Твердость, а с ней и выбор древесины играют важную роль в особенности для лакокрасочных покрытий пола и паркета. Твердость по Бринеллю, бесспорно, свидетельствует о возможных повреждениях пола и лакокрасочного покрытия пола от каблуков. Так, согласно сообщению Эммлера, на полу с твердостью по Бринеллю меньше 25 МПа обнаруживаются глубокие вмятины от каблуков, тогда как на ламинате, напротив, никаких следов не остается.
Как защитить древесины от многих внешних воздействий? Здесь приведен перечень продуктов, обеспечивающих защитные и часто комплексные свойства от различных разрушительных факторов для деревянных материалов и изделий при интерьерном и экстерьерном использовании.
Защита древесины: краски, лазури, средства от гниения, влаги, УФ. Как выбрать?
Мы ценим этот материал за его красоту и прочность, за легкость обработки и способность сохранять форму, за его долговечность и ремонтопригодность. Именно дерево – один из древнейших спутников человека. Оно явилось распространенным средством для строительства его жилищ и дало ему тепло и свет, а также послужило материалом для строительства лодок и кораблей, на которых он преодолевал реки, моря и океаны и исследовал свою планету. Даже первые самолеты, давшие человеку крылья, были в значительной степени деревянными. Но есть у него и слабости, есть враги.
Дерево гигроскопично, т.е. в зависимости от окружающих условий может впитывать или отдавать влагу. В зависимости от диапазона изменения влажности и температуры окружающего воздуха, для разных пород древесины по-разному, это может привести к появлению обратимых или необратимых деформаций материалов и изделий из дерева. Воздействие влаги и бактериальных и грибковых поражений может вызывать гниение и болезни древесины, особенно при прямых атмосферных воздействиях на строительные материалы из древесины.
Дерево подвержено механическому износу, что особенно сказывается на долговечности деревянных напольных покрытий. Воздействие ультрафиолетового (УФ) излучения может приводить к выцветанию древесины или к изменению ее цвета. Насекомые-вредители не прочь полакомиться древесиной, разрушая ее.
Наиболее серьезные испытания выпадают на долю деревянных напольных покрытий, как на той стадии, когда это еще материал, так и тогда, когда это готовые полы, и на них проходит жизнь их многочисленных владельцев. На стадии материала защитой при хранении и транспортировании для паркета, массивной доски, паркетной многослойной доски и ряда других изделий из дерева служит только грамотная упаковка, если при их производстве не предусмотрено нанесение префинишных защитных покрытий. Сложнее обстоит дело при эксплуатации смонтированных полов. Защитные лаковые, масляные или масляно-восковые покрытия резко снижают воздействие влаги на древесину, а лаковое покрытие и в определенной степени покрытие масло/твердый воск к тому же создают слой, предохраняющий древесину от механических нагрузок. Целям обеспечения гидроизоляции служит также герметик, укладываемый в пристенный паз и защищающий от увлажнения торец паркетного «пирога». Еще одной категорией со сложной судьбой являются материалы для экстерьерного применения, в том числе такие напольные покрытия, как террасные настилы и садовые дорожки.
За столетия развития ремесла и науки люди научились защищать древесину, создавая на ее поверхности защитные покрытия, пропитывая ее гидроизолирующими и антисептическими составами, исключая абразивные загрязнения поверхности, разработав технологии ее упрочнения и термообработки при необходимости. Сохранив естественную структуру древесины и ее природную красоту и не сделав ее полностью стойкой против огня, специалисты научились существенно задерживать момент ее воспламенения даже при воздействии прямого огня. И всё это создало целую химическую отрасль – паркетную химию и в более широком смысле химию защитных покрытий для материалов из дерева. Научно-производственные компании, специализирующиеся в этой области, разрабатывают и изготавливают разную номенклатуру средств защиты для традиционного в строительстве материала. У некоторых из них арсенал защитных средств, с успехом применяемых в строительной и производственной практике, насчитывает десятки различных продуктов. Среди них можно упомянуть некоторое число производителей из Германии, Италии, Франции и других стран, но особенно больших успехов в роли защитника древесины добились компании SAICOS и Berger – Seidle из Германии. В качестве примера остановимся на изделиях компании SAICOS.
Ее продукция с успехом применяется не только при проведении разного рода строительных и отделочных работ, но и в условиях производства строительных материалов из дерева, где создаются префинишные покрытия этих материалов, поступающих в дальнейшем на объекты монтажа уже в защищенном от большинства воздействий виде. Продукция SAICOS использует натуральные растительные масла и натуральные воски и включает краски, защитные покрытия и системы их нанесения для любых пород древесины, материалов из дерева и всех видов обработки поверхностей, а также средства ухода за обработанными поверхностями. SAICOS отличает от других, прежде всего, инновационный характер деятельности и высокий научно-производственный потенциал, позволяющие производить универсальные экологичные продукты, предназначенные для широкого круга потребителей.
В их число входят не только те, кто работает с напольными покрытиями, но и изготовители деревянных элементов оформления – мебели, стеновых панелей, дверей, кессонных потолков, лестниц, а также строители, перед которыми стоит задача использования защитных покрытий для деревянных фасадов строений, террасной доски, садовой мебели и беседок, вообще деревянных компонентов сооружений и конструкций. И всё это в достаточно сложных условиях, включая климатические воздействия и УФ – излучение.
В своей практике компания ВЕРНИСАЖ использует и предлагает своим заказчикам и покупателям номенклатуру примерно из 22 разновидностей средств этого производителя только для защиты древесины, не говоря о продуктах комплексного или иного назначения. Далее приведен перечень продуктов компании, обеспечивающих защитные и часто комплексные свойства от различных разрушительных факторов для деревянных материалов и изделий при интерьерном и экстерьерном использовании.
Extra Dunn Grundierol (англ. Extra Thin Ground Oil) – влагостойкая грунтовка на основе натуральных масел для экзотических пород древесины и термодерева.
Hartwachsol Premium Pur (англ. Premium Hardwax-Oil Pure) – быстросохнущее масляно-восковое покрытие, снижающее разбухание и усадку древесины, без поджига, не меняющее цвет.
Ol-Grundierung DuoTop (англ. Oil Ground Coat) - прозрачная грунтовка на основе натуральных масел для использования в интерьере в качестве защитного покрытия всех деревянных поверхностей и видов паркета.
Holz-Impragnierung biozidfrei (англ. Wood Impregnation biocide-free) – пропитка для хвойных пород древесины при использовании во влажных помещениях, в том числе в ванных комнатах и кухнях. Натуральное профилактическое средство против синей гнили древесины и мучнистой росы. Продукт влагостойкий, уменьшает разбухание и усадку древесины, предназначен для изделий из дерева в интерьерах, а также для использования на открытом воздухе.
Области применения при интерьерном использовании: стеновые и потолочные панели, окна, двери, балки, плинтуса, мебель (шкафы, комоды, полки из массива или фанерованной древесины), напольные покрытия (паркет, массив, многослойная паркетная доска). При использовании на открытом воздухе: деревянная обшивка, деревянные конструкции, свесы кровли, несущие конструкции, балконы, веранды, окна, ставни. Деревянные сооружения в саду: беседки, перегородки, шпалеры, изгороди, двери, летние домики и павильоны, навесы для автомобилей, садовая мебель.
Hartwachsol Premium (англ. Premium Hardwax-Oil) – финишное масляное покрытие для всех деревянных и пробковых полов и для всех деревянных поверхностей. После нанесения поверхность приобретает водо- и грязеотталкивающие свойства. Материал идеален для помещений с высоким уровнем влажности, в том числе ванных комнат и кухонь.
Области применения при интерьерном использовании: полы из всех твердых и мягких пород дерева, многослойная паркетная доска, OSB и т.д., все виды пробковых полов – паркет и пробковые модули. Хорошо подходит для других интенсивно нагруженных деревянных поверхностей, таких, как столы и столешницы. Рекомендуется также для детских игрушек и других деревянных элементов.
Ecoline Hartwachsol (англ. Ecoline Hardwax-Oil) – специальное покрытие, имеющее прочную поверхность. Области применения: все виды деревянных полов – полы из массивной древесины, паркет, многослойная паркетная доска и поверхности в разных зонах интерьера (столы и рабочие поверхности, мебель и другие деревянные элементы). Кроме того, продукт применим для твердолиственной, экзотической и термообработанной древесины.
Ecoline MultiTop – лак для любого пола и для очень серьезных нагрузок в домашних условиях. Специально разработан для деревянных и бамбуковых полов, а также для испытывающих серьезные нагрузки поверхностей мебели. С добавкой UV – Schutz (УФ – защита) существенно уменьшает естественные цветовые изменения дерева.
Ecoline Future 2K Premium Sport с отвердителем – покрытие высочайшей износостойкости для спортивных полов.
Mobel-Ol (англ. Furniture Oil) – мебельные масла, глубоко проникающие в дерево и сохраняющие его эластичность, а также обеспечивающие водостойкость.
Области применения: деревянная мебель, столы, столешницы, двери, рамы, деревянные игрушки, все виды плинтусов и другие деревянные объекты. Материал идеален для деревянной мебели в помещениях с высокой влажностью, например, кухонь и ванных комнат.
UV-Schutzlasur Innen (англ. UV Protective Wood Finish Interior) – прозрачное защитное покрытие с УФ - защитой против появления желтизны для всех деревянных элементов интерьера, в том числе во влажных помещениях. Оно очень устойчиво к механическим повреждениям (царапинам) и удобно для всех деревянных элементов интерьера. Продукт применим ко всем деревянным элементам интерьера: дереву на стенах и потолках, мебели, дверям, плинтусам, многослойному и ламинированному дереву и другим деревянным объектам.
Colorwachs (англ. Color Wax Classic) – масляно-восковое финишное покрытие из натурального сырья, защищает древесину естественным образом. Обработка продуктом делает древесину водо- и грязеотталкивающей, стойкой к износу и легкой в эксплуатации.
Область применения: все породы и варианты использования дерева в интерьере: стеновые панели и потолки, мебель, двери, плинтуса, балки, столешницы и крышки столов и все другие деревянные объекты, а также многослойное и ламинированное дерево. Продукт идеален для деревянной и встроенной мебели в сырых помещениях, например, кухнях и ванных комнатах.
Klarwachs (англ. Clear Wax) – бесцветное, особенно хорошо проникающее и легкое в нанесении покрытие с открытыми порами, специально разработанное для защиты древесины и мебели во влажных помещениях.
BelAir (англ. Bel Air Special Wood Colour) – инновационное покрытие с высокой стойкостью к неблагоприятным погодным условиям, УФ-излучению и механическим повреждениям (царапинам). Оно обладает преимуществами надежного микропористого продукта, одновременно являясь грязеотталкивающим и водорастворимым. Отличное покрытие для внутренних и наружных работ с любыми видами деревянных изделий.
UV-Schutzlasur Aussen (англ. UV Protective Wood Finish Exterior) – защищающее от ультра-фиолетового излучения финишное покрытие для всех деревянных элементов в экстерьере и интерьере, обладающее к тому же водо- и грязеотталкивающими свойствами. Его водоотталкивающие и обеспечивающие влагообмен свойства снижают разбухание и усадку древесины.
Области применения: может наноситься на все экстерьерные (и интерьерные) деревянные элементы, которые должны сохранять «натуральный» вид, например, деревянный сайдинг, свесы кровли, деревянный настил, окна, двери.
Klarlazur (англ. Clear Oil Finish) – финишное покрытие для необработанной древесины на основе натуральных растительных масел для всех пород и многоцелевого использования в экстерьере и интерьере. Продукт с превосходными грязе- и водоотталкивающими свойствами, предназначенный для изделий, которые должны сохранять свой естественный вид, и имеющий высокую стойкость к царапинам и абразивным воздействиям. Масла глубоко проникают в дерево, сохраняя его качества и эластичность и защищая его поверхность от климатических воздействий и влажности. Набухание и усушка древесины уменьшаются.
Holzschutz-Impragnierung Aqua (англ. Wood Impregnation 9005 Aqua) - пропитка – антисептик для использования под все покрытия на водной основе по деревянным изделиям в экстерьере, предназначенная для профилактической защиты от синевы древесины, гнили, плесени и насекомых-вредителей.
Holzschutz-Impragnierungen 9003 (англ. Wood Impregnation 9003) - пропитка – антисептик для использования под все покрытия на основе растворителей по деревянным изделиям в экстерьере, предназначенная для профилактической защиты от синевы древесины, гнили, плесени и насекомых-вредителей.
Effekt-Lasur (англ. Effect Wood Stain) – специальное атмосферостойкое покрытие для фасадов, придает древесине в экстерьере гладкую, полупрозрачную/прозрачную поверхность с элегантным эффектом металлик. Лучше всего выглядит на нестроганой древесине.
Haus&Garten-Farbe (англ. House & Garden Colour) – микропористое покрытие для дерева на основе натуральных растительных масел. Всего два слоя (без грунтовки) краски перекрывают натуральный оттенок и текстуру дерева, но оставляют различимой структуру древесины. Покрытие становится частью древесины и не трескается, не расслаивается, не облезает или не пузырится. Натуральные растительные масла проникают через поверхность древесины, сохраняя качество и эластичность древесины и защищая ее поверхность от повреждений, вызванных климатическими воздействиями. Благодаря весьма устойчивым к ультрафиолетовому излучению тонировкам в течение длительного времени обеспечивается красота покрытия.
Это покрытие пригодно для всех деревянных элементов домостроения. К ним относятся: наружная обшивка, кровля, конструктивные деревянные элементы, свесы крыш, стропила, балки, балконы, окна, ставни, двери, веранды, навесы для стоянки автомобилей, а также деревянный настил и террасы. Оно подходит для всех деревянных садовых сооружений: открытых беседок, решеток, шпалер, оград, дверей, летних домиков, садовой мебели. Продукт может также использоваться для деревянных поверхностей в интерьере.
Stirnkantenwachs (англ. End-Grain Sealing Wax) – покрытие на основе натуральных масел и восков, которое защищает передние кромки и торцы от проникновения влаги, сводя таким образом к минимуму расщепление, растрескивание, расслоение, подъем ворса и выход смолы из досок террасного настила и из наружной обшивки. Дерево лучше защищено от обесцвечивания, плесени, коробления и скручивания, поскольку торцевая древесина впитывает примерно в 20 раз больше влаги, чем пласть.
Holz-Spezialol (англ. Special Wood Oil) – масляная краска для защиты и ухода за деревянными настилами и террасами, мебелью и другими деревянными элементами садовых строений. Особенно это относится к изделиям из твердолиственных пород, импрегнированных под давлением хвойных пород и термодерева. Материал микропористый и устойчивый к климатическим воздействиям, водо- и грязеотталкивающий.
Области применения: материал подходит для твердолиственных и ценных пород древесины, термодерева и пород с пропиткой под давлением, от которых требуется, чтобы они выглядели натуральными. Особенно это относится к деревянным настилам, садовой мебели, деревянным элементам террас и балконов. Материал также пригоден для использования в интерьере.
Holzlasur (англ. Wood Stain) – прозрачная лазурь на основе натуральных масел для всех изделий из дерева, предназначенных для использования на открытом воздухе, с поверхностью, обладающей высокой устойчивостью к климатическим воздействиям. Материал обеспечивает красивую естественную окраску древесины, имеет открытые поры, является водоотталкивающим и прочным. Снижает усыхание и набухание древесины. Масла глубоко проникают в дерево, сохраняя его эластичным и защищая от влаги и атмосферных воздействий. Тонирующие пигменты с высокой устойчивостью к УФ - излучению обеспечивают красоту поверхности дерева в течение длительного времени.
Сминающиеся под давлением волокна древесины образуют под каблучком вмятинку глубиной 0,1-0,2 мм. Под соответствующим освещением при взгляде сверху такая малозаметная ямка характерна как для дуба с твердостью 3,7-3,9 по Бринелю, так и, например, для оливы с твердостью 6. При этом обе эти породы древесины относятся к разряду твердолиственных. Именно поэтому при регулярной (раз в 5-7 лет) перешлифовке и перелакировке древесины пола мастера сошлифовывают 0,3-0,4 мм поверхности, убирая следы нашествия «шпилек» и подготавливая «чистый лист», на котором отмечаются следующие поколения модниц.
Следы от каблучков модниц второй половины ХХ в. можно наблюдать даже в Георгиевском зале Кремля. Они несколько больше по площади (тогда обувщики еще не достигли уровня стандарта «осиное жало»), но все равно заметны как небольшие квадратные выемки на полах этого официального зала, где бывали женщины-депутаты и жены дипломатов.
Можно привести мнение самого авторитетного паркетного портала (США), которое многократно повторяется на разных паркетных сайтах, включая отечественные. В разделе «То, чего не следует ожидать от деревянного пола с защитным покрытием» указано: «Несмотря на термин «твердая древесина» дубовый пол будет вдавливаться под действием высоких каблуков-шпилек (особенно, если каблучки неисправны). Защитное покрытие пола не защитит от вмятин». В данном случае дуб – просто распространенный пример породы с высокими эксплуатационными свойствами. Ну, что же, следует согласиться с тем, что средства от этой разновидности «вредителей» паркета пока не созданы. Остается верить только в безграничные возможности науки.
Читайте все советы профессионалов. Мы искренне хотим помочь Вам в выборе паркета и наиболее подходящих материалов для проведения всех этапов паркетных работ.
Свежесрубленная древесина обычно имеет влажность 50—70%, а пиломатериалы после распиловки бревен — 60—75%. Влажная древесина легко рубится, колется, гнется. В то же время она тяжелая, слабо удерживает металлические крепления; ее трудно пилить, строгать, сверлить. Она не поддается склеиванию и отделке; при отсутствии хорошей вентиляции быстро загнивает. Изделия, изготовленные из сырой древесины, по мере высыхания изменяют размеры и форму, шиповые соединения рассыхаются и ослабляются.
Сушка древесины повышает ее механическую прочность; прочность склеивания узлов и деталей; возможность отделки; прекращает жизнедеятельность грибов и исключает возможность их появления; уменьшает массу изделий.
В процессе сушки влага испаряется прежде всего с поверхностей, соприкасающихся с воздухом, возникает разница (перепад) во влажности наружных и внутренних слоев и влага движется от внутренних слоев к наружным. Прежде всего испаряется и продвигается изнутри к поверхности свободная влага, затем (значительно более медленно) — связанная. Скорость испарения и продвижения влаги зависит от породы древесины, размеров просушиваемого материала, условий сушки.
Если влажная древесина попадает в помещение с сухим и теплым воздухом и при этом сушится относящаяся к числу медленно сохнущих порода в виде толстых досок или брусков, то влага из поверхностных слоев древесины будет испаряться значительно быстрее, чем поступать из внутренних слоев к наружным.
Когда влажность наружных слоев становится ниже 30%, начинается их усушка. В то же время внутренние слои с влажностью выше 30% сохраняют свой объем. Вследствие этого в наружных слоях возникают растягивающие усилия, а во внутренних — сжимающие. Если растягивающие усилия больше силы сцепления между волокнами, появляются разрывы в виде наружных трещин.
В следующей стадии сушки, когда влажность внутренних слоев становится меньше 30%, под влиянием усушки уменьшаются их размеры и объем.
Ввиду того что в первой стадии сушки наружные слои сохли относительно быстро и при этом находились в растянутом состоянии, величина их усушки будет меньше, чем у более медленно сохнущих и при этом находящихся в сжатом состоянии внутренних слоев. Вследствие этого в наружных слоях возникнут сжимающие напряжения, а во внутренних — растягивающие. Последние вызовут появление внутренних трещин. Сжатие наружных слоев называется затвердением наружной поверхности древесины и также является серьезным дефектом сушки.
Чтобы избежать указанных дефектов при сушке, необходимо создать такие условия, чтобы скорости испарения и движения влаги внутри материала были одинаковы. При повышении температуры воздуха ускоряется продвижение влаги в древесине, а при увеличении влажности воздуха уменьшается скорость испарения влаги поверхностными слоями материала. Таким образом, можно выбрать такие сочетания температуры и влажности воздуха, при которых появление вредных напряжений в материале будет исключено.
Различные породы древесины сохнут по-разному. Одни из них больше подвержены короблению и растрескиванию, другие — меньше. Доски и бруски крупных сечений требуют более длительного времени сушки, чем более мелкие. В связи с этим в каждом конкретном случае устанавливают определенный режим сушки в зависимости от породы древесины, толщины материала, а также от его назначения, требований к качеству.
Существуют два основных способа сушки древесины: сушка на открытом воздухе (естественная, или атмосферная) и в специальных сушильных камерах, или сушилках (искусственная, или камерная сушка).
При атмосферной сушке пиломатериалы укладывают в штабеля (7) рядами, между которыми должны помещаться прокладки. Доски в каждом ряду кладут с промежутками, равными четверти или половине ширины доски. Штабеля размещают на бетонных или деревянных фундаментах. Верх штабеля покрывают односкатной или двускатной крышей. Для предохранения от растрескивания торцы пиломатериалов обмазывают известковым или меловым составом, напускают доски каждого вышележащего ряда так, чтобы они создавали тень для торцов досок нижележащего ряда. Площадка
для склада должна быть достаточных размеров для размещения на ней штабелей с необходимым числом проходов и проездов между ними; быть открытой и доступной для господствующих в данной местности ветров, достаточно высокой, чистой и сухой.
Сушка на воздухе — наиболее простой, но вместе с тем очень длительный процесс. Продолжительность сушки зависит от породы древесины, толщины пиломатериалов, времени года и климатических условий данного района. В среднем для центральных областей РСФСР, Украины и Белоруссии срок сушки хвойных досок толщиной 35—50 мм может составить от 20 до 60 сут. Способ требует больших площадей для размещения склада. Но самым существенным недостатком атмосферной сушки является то, что влажность древесины не может быть меньше влажности, равновесной окружающей среде, т. е. 15—20% (воздушно-сухое состояние).
Эти недостатки полностью устраняются при камерной сушке. В камерах можно сушить древесину в любое время года и довольно быстро (в течение 3—8 сут). При этом древесина обезвреживается, так как при высоких температурах (60—80°С и выше) погибают споры и грибницы дереворазрушзющих грибов, а также насекомые — вредители древесины. Камерная сушка позволяет высушивать материал до влажности 12—8% и йиже, что особенно важно для столярных работ.
В деревообрабатывающих мастерских, не имеющих сушильных камер и обрабатывающих небольшие количества древесины, пиломатериалы обычно укладывают на некоторое время на открытом
воздухе для предварительной сушки, доводя их влажность до воздушно-сухого состояния, а затем досушивают их (в виде черновых заготовок) в помещении на специально устроенных для этого стеллажах, под которыми установлены калориферы. Над стеллажами делают вытяжку для отвода отсыревшего теплого воздуха.
Особую трудность представляет сушка древесины в кряжах, используемых, например, для монументальной или станковой скульптуры. Если с кряжа снять кору, то испарение влаги будет происходить с большой поверхности, подверженной непосредственному воздействию воздуха, и значительно быстрее, чем продвижение влаги из внутренних слоев к наружным. В результате появится большой перепад влажности между внутренними и наружными слоями древесины. Вследствие этого, а также большей усушки древесины по длине годичного слоя, чем по его толщине (при сохранении размера и объема более влажной древесины центральной части кряжа), в древесине наружных слоев возникают напряжения — растяжения, которые вызывают разрывы ткани наружных слоев. Так как связь или сцепление волокон по длине годичных колец (по окружности их) ослаблена присутствием сердцевинных лучей, то указанные разрывы происходят в направлении от заболони к сердцевине (8, а).
При сушке кряжа с корой (8, б) испарение влаги происходит главным образом с поверхности торцов, древесина которых усыхает больше в центральной части, чем на периферии, защищенной корой. Вследствие этого сокращение длины годичных колец в центральной части кряжа будет происходить интенсивнее, чем сокращение колец, расположенных около коры. Это вызовет образование трещин в центральной части кряжа, расположенных, как и в первом случае, в радиальном направлении. У коры сердцевинные трещины будут тонкими, а в средней части по радиусу торца — более широкими.
Чтобы избежать указанных дефектов, необходимо создать такие условия, чтобы испарение влаги с торцовых и боковых поверхностей кряжа происходило примерно с одинаковой скоростью и как можно медленнее. Для этого необходимо прежде всего закрыть торцы кряжа — закрасить их масляной краской или замазкой из глины и олифы. Целесообразно не снимать кору, а сделать на ней топором поперечные вырубки (9, а), чтобы дать доступ воздуху к древесине. Если кряж короткий, то кору снимают в средней его части, оставляя на концах кольца шириной 20—25 см (9, б).
Сушить кряжи нужно постепенно, сначала на улице под навесом, затем в неотапливаемом, но сухом помещении и, наконец, в комнатных условиях (для станковой скульптуры).
Защитную обработку древесины производят с целью предохранения ее от гниения, поражения насекомыми и быстрого сгорания. Для предохранения от поражения грибами древесину пропитывают или обмазывают антисептиками.— веществами, способными убить грибы и предупредить их развитие в дальнейшем. Обработка этими веществами называется антисептированием.
Антисептики подразделяются на водорастворимые и маслянистые, растворимые в органических растворителях.
Водорастворимые антисептики — порошкообразные или кристаллические вещества минерального происхождения, применяемые в пиде 3—6%-ных водных растворов. Наиболее распространенными из них являются фтористый натрий и пентохлорфенолят натрия.
Из масло- и органикорастворимых антисептиков основным является пентахлорфенол — кристаллическое вещество желтовато-серого цвета. Он очень токсичен для дереворазрушающих грибов, насекомых и древоточцев, химически достаточно инертен, нелетуч, и воде практически нерастворим, но хорошо растворяется во многих органических растворителях нефтяного происхождения. Растворы пснтахлорфенола в легких летучих растворителях используют для пропитки столярных изделий. При этом древесина хорошо склеивается, окрашивается, полируется.
Огнезащита древесины производится путем пропитки се химическими веществами, называемыми антипиренами. Эти иещества плавятся при нагревании и покрывают поверхность огнезащитной пленкой, прекращающей доступ кислорода воздуха к древесине, или разлагаются с выделением большого количества негорючих газов, оттесняющих воздух. В результате древесина тлеет, но не горит.
В качестве антипиреиов применяют соли аммония, фосфорной и борной кислот и их смеси. Пропитка древесины производится в пропиточных цилиндрах под давлением.
Для предохранения древесины от огня ее окрашивают огнезащитными красками. Чаще всего применяют силикатные краски на основе жидкого стекла. Их наносят кистью в два приема с промежуточной сушкой не менее 12 ч.
Краски обычно бывают белого цвета и полностью закрывают текстуру древесины.
К числу мероприятий, увеличивающих долговечность древесины, относится также лицевая отделка готовых изделий: окраска, лакирование, полирование и др.
Каждому, кому приходилась работать с деревом, будь то устройство деревянного пола, столярные работы или поделки из дерева, хорошо известно пренеприятнейшее ее свойство. Какой бы качественной ни была сырая древесина, высыхая, она обязательно покоробится или возьмется глубокими трещинами
Это происходит потому, что живое дерево наполнено соками, как губка. Под воздействием температуры воздуха верхний слой дерева высыхает значительно быстрее, чем внутренний. И чем выше температура воздуха, тем больше будет эта разница. Но как высушить дерево, чтобы оно не взялось трещинами и с ним можно было дальше работать без опаски коробления?
Требования к сушке древесины
Способы сушки древесины: а — естественная, б — в низкотемпературной камере, в — под токами высокой частоты, г — в конденсационной камере.
Сушка состоит из 2-х процессов, которые происходят в дереве одновременно. Влага испаряется с поверхности дерева, а та, которая изначально находилась внутри ствола, перемещается от центра к его поверхности. Чем больше заготовка, тем больше времени нужно, чтобы влага испарилась.Для древесины, которая будет эксплуатироваться на открытом воздухе, остаточная влажность должна находиться в пределах 12-18%. Но если предполагается эксплуатация древесины или изделий из нее в отапливаемом помещении, то ее придется дополнительно досушивать при комнатной температуре. Остаточная влажность в ней не должна превышать 8-10%.
В производственных условиях при сушке древесины для определения ее влажности используют специальный прибор — электровлагомер. Но в домашних условиях приобретать такой прибор для пары заготовок нет нужды. Влажность древесины довольно точно можно определить на ощупь. Для этого достаточно сжать в руке несколько деревянных стружек. Если дерево сухое, то стружки в руке сломаются, а если нет — спрессуются.
Если вам придется заняться заготовкой древесины, помните: в дереве меньше всего влаги с той поры, как оно полностью сбросило листья, и пока не начнут набухать на нем почки. Если вы решили заготовить древесину для последующей обработки самостоятельно, то делать это лучше именно в этот период.
Рассмотрим подробнее разные способы сушки древесины.
Вернуться к оглавлению
Сушка дерева на корню
Самой надежной считается сушка на корню. Проводить ее можно с весны и до конца лета. Позднее качественно высушить дерево на корню будет проблематично, так как оно в это время меньше перегоняет влагу по стволу, готовясь к зимней спячке.
На стволе дерева на расстоянии 0,3-0,5 м от земли снимается кольцо коры. Ширину кольца можно брать произвольную, но чаще всего ее делают от 1 до 1,5 м. Если снять коры меньше, то увеличится срок сушки, а снять больше — многим неудобно из-за их роста.
Такой способ хорош тем, что позволяет высушить дерево быстро. Снятая кора не позволяет поступать влаге в крону дерева, в то же время листва продолжает интенсивно употреблять оставшуюся в стволе влагу, обезвоживая его. Когда листва на дереве усохнет, его можно спилить и разделывать. Древесина в нем будет сухой, и ее смело можно применять по назначению.
Этот способ хорош, когда нужно быстро высушить одиночные деревья. Но в лесу можно выполнить этот процесс и по-другому. Дерево нужно спилить, от места спила оставить 0,7-1 м кольцо коры вокруг ствола. А дальше на 2/3 ствол можно обкоровать, не трогая при этом крону. Оставшаяся листва еще некоторое время будет выполнять свою работу, высушив за неделю ствол дерева так, как в обычных условиях он не высох бы и за месяц.
После 2-3 недель такой сушки ствол распиливается на нужные вам куски.
Но сразу пускать их в дело не стоит, древесину обязательно нужно еще досушить.
Делают это под навесом, положив под древесину настил 0,25-0,5 м высотой, чтобы исключить даже малейший контакт с землей.
Вернуться к оглавлению
Сушка дерева в атмосферных условиях
Заготовку кипятят в воде несколько часов. После вываривания ее досушивают вдали от солнечных лучей.
Для этой цели на участке выбирается ровная сухая площадка. Место должно быть на возвышении, чтобы избежать подтапливания. На ней сооружается настил из жердей, на который штабелем укладываются заготовки.
Верхний ряд штабеля, будь то кругляки или доски, укладывают, делая небольшой уклон, и накрывают, чтобы защитить как от дождя, так и от солнца. Если для сушки используют кругляк дерева хвойных пород, то кору с него лучше не снимать, иначе, даже накрытый, он растрескивается. Чтобы защитить торцы кругляков от гниения, их обрабатывают известью, жидким клеем или раствором поваренной соли.
Этот способ позволяет забрать у древесины около 75% находящейся в ней изначально влаги. Однако с его помощью нельзя высушить дерево быстро — среднюю скорость просыхания можно брать как 1 см в год. Но это значение зависит от многочисленных факторов: породы дерева, толщины и вида древесины и погодных условий. Поэтому для гарантии лучше считать, что древесина хвойных и мягких лиственных пород сохнет 1-1,5 года, а древесина твердых пород — 2 года и больше.
Вернуться к оглавлению
Сушка дерева при помощи газет и соломы
Эти методы используются, когда нужно высушить небольшие деревянные заготовки. При использовании газет деревянную заготовку оборачивают сухими газетами, а затем кладут в полиэтиленовый пакет. Пакет плотно заворачивают и кладут в теплое место — чем теплее, тем лучше. Когда газета в пакете становится влажной, пакет открывают, снимают с заготовки влажную газету и меняют ее на сухую.
В зависимости от исходной влажности древесины этот процесс может занять 3-4 недели. Со временем интервалы между сменами газет будут увеличиваться, поскольку влаги в заготовке будет становиться меньше. При этом для ускорения процесса сушки можно увеличить толщину газетного слоя, но следует помнить, что слишком быстрая потеря влаги приведет к появлению трещин.
Сушка дерева с помощью сухой соломы использует тот же принцип, что и сушка газетами. Только в этом случае деревянные заготовки сушатся не на теплом месте, а под навесом, накрытые толстым слоем сухой соломы. Солома, как и газеты, забирает из дерева влагу, но, в отличие от газет, нет нужды ее каждый день менять, она сама высыхает. Если соломы под рукой нет, ее с не меньшим успехом могут заменить сухие стружка или опилки.
Loading...