Здравствуйте уважаемые читатели и подписчики Блога Андрея Ноака! Знаете ли вы что самое главное в материалах из дерева? Это качественная просушка. Каждое предприятие использует специальную технологию просушивания. Но если Вы захотели самостоятельно просушить материал, то я расскажу, как изготавливается вакуумная сушилка своими руками. Но сначала немного теории.
Древесина является гигроскопичным материалом, это связано с тем что дерево поглощает испарения воды из воздуха. Каждый материал из древесины отличается разной степенью влажности, зависимо от условий хранения и окружающей среды.
Для чего сушить древесину?
Сушкой называют процесс удаления влаги из материала, путем испарения. Когда дерево растет, обмен веществ в нем осуществляется с помощью циркуляции влаги по стволу. При срезании циркуляция прекращается, и влага начинает испарятся. Для того, чтобы построить дом или сделать любое деревянное изделие, нужно качественно просушить бревна.
Покупная вакуумная сушилка
Хорошо просушенный материал защищен от грибков, повреждений и трещин, а срок службы заметно увеличится.
Если сушка была качественной, то и изделие прослужит Вам долгие годы.
Древесина делится на категории в зависимости от степени влажности:
- мокрой считается та, которая находилась в воде и ее влажность стопроцентная;
- свежесрубленная, с влажностью в пределах от 50 до 100%;
- воздушно-сухая, в случаи если материал долго находился на воздухе. Влажность такой древесины примерно 15-20%;
- комнатно-сухая, с влажностью 8-12%
- абсолютно сухая, влажность которой ровна 0.
Влажный материал будет плохо поддаваться обработке, но отличается гибкостью и эластичностью.
Как правильно высушить древесину, чтобы в ней не появились трещины?
Правильные процессы просушивания древесины являются залогом получения качественного материала, без образования разнообразных трещин и других деформаций древесины.
Стрелками указан процесс испарения лишней влаги из древесины
Сушка древесины под воздействием атмосферного воздуха предполагает наличие воздействия погодных условий, потому может произойти изменение вида под влиянием сильного солнца, дождя.
Следует располагать проветриваемую древесину под навесами. Процесс просушивания следует организовать сразу же после процесса распиливания дерева. Необходимо правильно располагать штабеля с древесиной, делать зазор между штабелем и поверхностью земли не менее пятисот миллиметров, используя для этого разнообразные подкладки.
Между рядами в штабелях следует устраивать воздушные каналы, для более равномерного процесса сушки. Дабы предупредить процессы растрескивания, следует обработать торцы дерева при помощи олифы, либо любых видов масляных красок.
Автоматические процессы высушивания в этом смысле являются более простыми, так как необходимые данные уже заложены в основу программ.
В сушилках-автоматах необходимым условием для избегания процесса деформирования требуется неукоснительное соблюдение технологии высыхания древесины.
Старинные способы сушки
Очень давно для постройки домов люди использовали только дерево. В домах можно било встретить деревянную посуду. Поэтому нужно было придумывать способы качественной просушки бревна, как основного строительного материала. На то время люди пользовались несколькими способами просушки.
Выпаривание древесины
Для этого способа брали необходимый кусок древесины, воду и опилки. Воду нагревали до 70 градусов, помещали в нее заготовку, после засыпали опилками и оставляли на определенное время, чтобы материал пропарился.
После просыхания заготовка не трескалась, а структура становилась более плотной и гибкой.
Парафинирование
Парафинирование — это еще один способ, широко применявшийся очень давно. Здесь деревянные заготовки опускали в нагретый до 40 градусов парафин и оставляли на несколько часов. Важно было поддерживать одинаковую температуру вещества.
После процедуры древесина должна сохнуть несколько дней. Свойства материала после высыхания меняются. Заготовка не трескается, не подвергается гниению и приобретает оригинальный тонированный оттенок.
Мастера использовали такой способ сушки для изготовления деревянной посуды, потом готовое изделие искусно расписывали.
Влажность древесины, способы измерения
Есть множество способов определить влажность. Для точного определения влажности древесины используются специальные приборы. Электрические влагомеры способны определить влажность с точностью 2-3 %. Основной принцип таких приборов основан на том, что древесина разной влажности имеет разное электрическое сопротивление.
Есть еще много «народных» способов определения влажности, но их используют только профессионалы:
- По массе, взвешивая одинаковые кусочки древесины одной породы в руке или на весах поочередно.
- Опытные специалисты определяют влажность «на глаз», по наличию трещин и разломов.
- По стружке. При обработке пиломатериала, мелкую стружку сжимают в кулаке. Если она легко сминается, то материал влажный. На сухую древесину указывает ломкость стружки, но если стружка рассыпается, то скорее всего дерево пересушили.
- По резанию. Если при обработке древесины стамеской отмечается влажный след, и материал легко, плавно режется, то она не просушена. Лучше не делать резьбу на такой поверхности, так как при высыхании появятся трещины и изъяны.
Собираем вакуумную сушилку в домашних условиях
Очень выгодно сушить древесину самому, а если это делать с помощью вакуумной сушилки, то время сушки сократится в разы. Но покупать вакуумную сушку на заводах дороговато, и я расскажу, как можно сделать ее своими руками, причем еще и сэкономить на этом.
Сушка в домашних условиях происходит в специальных камерах. Чтобы ее обустроить Вам понадобится большое помещение, источник тепла, а также вентилятор для распределения тепла внутри конструкции.
Обязательно пол, стенки и потолок такой сушки должны быть очень прочные, лучше всего подойдет железобетон или железный конвейер. Если взять дешево б/у железный конвейер к примеру с железной дороги, то это будет даже очень дешевый вариант. Или к примеру для удешевления можно сварить конвейер самому из старого железа.
Для сохранения тепла внутри камеры стены укрепляем пенопластом и обделываем вагонкой. Вместо пенопласта можно использовать минеральную вату или другой утеплитель.
Для отражения тепла нужно постелить специальный материал. Можно использовать фольгу, но подойдет и пенофол, тем более что его теплоотражающие и сохраняющие качества намного лучше.
Переходим к монтированию нагревательного прибора. Вся система отопления обязательно монтируется отдельно от других отопительных контуров и должна постоянно работать. Можно использовать радиатор отопления, с помощью которого вода нагревается до 65-90 градусов. Чтобы тепло в камере одинаково распределялось, обязательно нужен вентилятор, иначе будет неравномерная просушка сырья и соответственно низкое качество. Еще один момент, температура в камере должна меняться плавно и постепенно.
При строительстве собственной сушки Вы должны соблюдать все правила пожарной безопасности.
Немаловажный момент, это постройка системы погрузки пиломатериала в камеру. Вы будете погружать большие и достаточно тяжёлые доски. Для этого хорошо подойдут тележки, двигающиеся по рельсам или вилочный погрузчик. Материал внутри складывают на полки или просто на пол. Чтобы контролировать процесс сушки Вы должны установить специальные датчики, а это термопары и датчики вакуума (давления). Сделав все правильно можно получить очень качественную древесину с хорошим товарным видом.
Главный момент в строительстве сушки — добиться необходимых параметров внутри камеры, а материалы и оборудование, которые использовались, не имеют значения. В своей камере Вы сможете сократить процесс сушки сырья до 2х недель.
Теоретические аспекты
Влага в дереве
Перед тем как приступать к конструированию сушилки, нам необходимо понять, зачем она нужна. Как следует из названия, подобные устройства предназначены для удаления из древесины излишков жидкости, и здесь стоит уделить внимание теории.
Разница между типами влаги
Вся влага в древесине делится на две группы:
- свободная — находится в полостях клеток и в межклеточных пространствах. Содержание свободной влаги в первую очередь определяется условиями, в которых росло дерево, а также условиями хранения спиленных заготовок. При высушивании свободная влага выходит из древесины довольно быстро;
- связанная (структурная) – жидкость, входящая в состав клеточных стенок. Для каждой породы дерева в норме характерен свой уровень содержания структурой влаги. При этом удаление связанной жидкости происходит очень медленно, потому в естественных условиях сушка может занимать от нескольких месяцев до нескольких лет.
Зависимость деформации от типа доски
Как правило, предел насыщения древесины влагой находится на уровне 30%. Дерево с большей влажностью считается сырым и для работы практически никогда не используется.
Показатели влажности для разного материала отличаются:
| Материал | Содержание влаги, % |
| Пиломатериалы, транспортируемые на дальние расстояния (т.н. транспортная влажность) | 18 — 22 |
| Погонажная продукция (половая доска, обшивка пола, террасная доска) | 15 — 17 |
| Изделия из цельной или клееной древесины | 8 — 15 |
| Мебель | 6 – 10 |
| Заготовки для высокоточных соединений (паркет, спортинвентарь, музыкальные инструменты) | 6 — 8 |
Зачем необходима сушка
Итак, с самой влагой мы разобрались, теперь давайте проанализируем, зачем нам необходимо снижать ее содержание в деревянных заготовках.
Растрескивание вдоль волокон
- При удалении влаги естественным путем изменяется конфигурация древесных волокон, за счет чего происходит уменьшение размеров доски – она «усыхает».
- При этом заготовка теряет влагу неравномерно, потому деформация также может происходить в разных плоскостях с разной скоростью.
- За счет этого внутри древесины формируются линии напряжения, которые в дальнейшем дают начало трещинам.
Обратите внимание! Как правило, доска трескается вдоль волокон, начиная с торца. Это обусловлено наименее прочными связями между продольными волокнами.
Деформация пиломатериала дугой и «пропеллером»
- Кроме растрескивания возможна также поперечная деформация доски: деталь либо выгибается дугой, либо за счет неравномерного поднятия краев формируется так называемый «пропеллер». Объясняется такое поведение просто: не все волокна высыхают одновременно, а значит, их длина уменьшается также по-разному.
Как видите, если использовать для постройки сооружений или изготовления различных конструкции древесину с высоким содержанием влаги, со временем отдельные детали могут прийти в негодность. Избежать этого можно одним способом – до начала работы подготовить сырье, высушив его тем или иным способом.
Режимы сушки
Использование сушильных камер позволяет существенно сократить время, которое требуется на подготовку пиломатериалов к работе. При этом, контролируя режим обезвоживания, мы можем управлять эксплуатационными свойствами получаемого материала. На сегодняшний день специалисты выделяют три режима сушки:
Интенсивная сушка обычно применяется на деревообрабатывающих предприятиях
| Режим | Особенности |
| Мягкий | Температура в камере поднимается постепенно, за счет чего сохраняется не только естественная прочность древесины, но и ее цвет. |
При этом скорость обезвоживания сырья несколько снижается.
При этом возможно незначительное изменение оттенка.
Также возможно потемнение древесины и появление характерного запаха.
Как работает вакуумная сушка
После того, как Вы поставили материал в сушильную камеру, плотно закрыли дверцу, можно начинать сушку. Из камеры извлекается воздух для создания вакуума около 9 — 10 бар. Известно, что при снижении давления, вода закипает быстрее.
Благодаря такой технологии связанная и свободная влага будет равномерно двигаться от центра к периферии, тем самым обеспечивается качественное и равномерное просушивание материала, независимо от расположения.
Сухие верхние клетки древесины будут впитывать влагу от расположенных в сердцевине. Сначала высыхают тонкие места, затем влага из более толстых слоев движется уже до высохших, тем самым увлажняя их. Если прервать этот процесс, то материал может разрушится, так как начинается смещение более тонких слоев.
Покрытие торцов толстого пиломатериала для исключения быстрого выхода влаги и образования трещин при сушке…
Чтобы предотвратить смещение пиломатериалы обрабатывают специальной смесью, которую делают из мела, а также олифы. Зачастую обрабатывать нужно торцевые части заготовок.
Сушка исключает применения систем увлажнения, а в камерах не должны устанавливаться термометры. Контролировать процесс можно применяя специальные датчики, управление которыми проводится извне, зачастую в отдельном тамбуре.
Очень часто вакуумные установки используют для сушки дорогих пород, таких как дуб, мербау, падук, венге, зебрано. Очень удобно, так как древесина при сушении практически не разрушается.
Создание сушильной камеры
Готовое помещение
Сушильная камера промышленного производства
Итак, тезис о том, что пиломатериалы необходимо готовить к использованию путем высушивания, мы аргументировали. Теперь давайте разбираться, как сделать сушилку для досок своими руками.
Для начала нам необходимо подобрать помещение, в котором будет происходить процесс сушки:
- Поскольку удаление влаги из древесины требует значительных затрат энергии, то площадь сушилки нужно выбирать исходя из планируемых объемов материала .
- Оптимальная высота комнаты составляет 2 – 2,5 м (чтобы не нагибаться) . Ширина должна позволять размещение одного либо двух штабелей досок по 1,8 – 2 м с проходом между ними.
- Окна в сушилке обязательно закладываем кирпичом . Двери расширяем таким образом, чтобы мы могли беспрепятственно загружать обрабатываемый материал.
Для обработки можно использовать старый гараж или сарай
Обратите внимание! Для вентиляции оставляется либо небольшая форточка, либо продух, в который в дальнейшем мы выведем воздуховод.
- Если сушка досок планируется в достаточно большом помещении, то желательно сделать в нем отдельную выгородку . Перегородки возводим из кирпича или достаточно толстого бруса, чтобы обеспечить теплоизоляцию.
Постройка сушилки
Впрочем, найти подходящее помещение (чаще всего в этой роли выступает гараж или сарай) получается не всегда.
Именно поэтому будет полезно узнать, как сделать сушилку для досок с нуля:
- Под конструкцию закладываем ленточный или столбчатый фундамент. Поскольку масса сооружения будет невелика, то и основание делаем неглубоким.
- После того как бетон фундамента высохнет, из алюминиевого или стального оцинкованного профиля собираем каркас. Детали каркаса соединяем с помощью болтов и специальных кронштейнов.
Обратите внимание! Цена алюминиевых конструкций значительно выше, но при этом они отличаются существенно большей устойчивостью к коррозии в теплой и влажной среде. Так что использование более дорогих несущих элементов вполне оправдано.
- Стенки и кровлю обшиваем стальными листами, которые фиксируем к каркасу саморезами по металлу (с буром). Для максимальной эффективности выполняем двойную обшивку, закладывая между металлическими листами слой минераловатного утеплителя мощностью 100 – 150 мм.
Читать также: Мит 4в содержание драгметаллов
Фото изнутри металлического сооружения
- На пол укладываем плотную гидроизоляционную мембрану, которую засыпаем слоем опилок.
- Устанавливаем двери, которые должны закрываться как можно плотнее. Для дополнительной герметизации можно усилить дверную коробку брусьями с прикрепленными резиновыми листами.
- Как и в случае с использованием уже готового помещения, обязательно обустраиваем вентиляционные продухи для циркуляции воздуха.
После завершения работы проверяем герметичность помещения, при необходимости устраняя дефекты обшивки. Теперь нам осталось оборудовать нашу сушильную камеру.
Обратите внимание! В закрытой сушилке не должно быть щелей, обеспечивающих поступление неконтролируемых потоков воздуха. Связано это с тем, что наличие малейшего сквозняка может спровоцировать неравномерную обработку досок, вызвав их растрескивание или деформацию.
Оборудование
Инструкция по обустройству сушилки может быть самой разной, ведь комплектация камеры во многом зависит как от наших запросов, так и от финансовых возможностей.
И все же общую схему сформулировать вполне реально:
- Для начала делаем опоры, на которые будет устанавливаться штабель досок. На полу закрепляем конструкции из деревянного бруса, позволяющие приподнять высушиваемый материал примерно на 10-15 см над уровнем пола доля обеспечения циркуляции в нижнем слое воздуха.
Доски на поддоне с поперечными прокладками
- Вместо опор можно использовать настенные стеллажи. При этом на несущих поверхностях закрепляем кронштейны из металла, предназначенные для укладки штабелей вдоль стен сушильной камеры.
Обратите внимание! Этот вариант чаще всего используется при временном переоборудовании под сушилку части хозяйственной постройки.
Вариант с пристенными стеллажами
- Далее устанавливаем нагревательный прибор. Это может быть печь, камин, тепловая пушка, тепловентилятор и т.д. – все зависит от ваших предпочтений. Ключевым параметром будет мощность устройства, которая рассчитывается исходя из объема загружаемой древесины: для сушки 1м3 досок необходимо не менее 3 КВт тепловой энергии, соответственно, чем больше сырья нам нужно, тем более мощный аппарат нам потребуется.
- Вместе с нагревательными приборами устанавливаем вентиляторы, которые будут обеспечивать движение воздуха. Конечно, можно сэкономить на покупке вентиляционной системы и обойтись естественной вытяжкой, но в этом случае время подготовки досок к работе существенно увеличится, а значит, возрастут и расходы на обогрев камеры.
Размещение вентиляции и обогрева
- Вентиляторы и нагревательные приборы располагаем таким образом, чтобы теплый воздух шел поперек воздушного потока. Такая установка позволяет существенно снизить аэродинамическое сопротивление системы, так что сушилка будет работать эффективнее.
Поскольку для функционирования нашей камеры потребуется большое количество электроэнергии, к ней желательно подвести отдельный кабель питания. При этом все используемые агрегаты подключаем к распределительному щитку через УЗО с соответствующими партерами мощности. Такая предосторожность будет не лишней, поскольку дерево, даже не полностью высушенное, способно загореться от малейшей искры, появившейся при замыкании.
Совет! Также желательно становить автоматическую систему управления температурой и вентиляцией. Стоит она довольно дорого, но зато ее использование позволяет управлять параметрами внутренней среды сушилки, обеспечивая тем самым максимальное качество обработки дерева.
Комплексная система обогрева и вентиляции
Моя помощь
Имею возможность оказать консультацию по технологии сушки, подбору нового и б/у оборудования. Связаться со мной можно через ПОДДЕРЖКУ.
Недавно вышла в свет моя новая книга в которой даются рекомендации по работе сушильных комплексов на производстве. Информация которая дана в книге просто уникальная, вы такую точно нигде не найдете. Подробнее о книге можно узнать в разделе «МОИ КНИГИ».
Удачи и до новых встреч!
