Сосна берёзе – рознь

Каждая порода деревьев обладает уникальными качествами и именно за это и ценится. Однако, чтобы можно было использовать полезные качества древесины, требуется сушка. В естественных условиях на это уходит по нескольку месяцев. Ждать так долго на производстве нет возможности, поэтому благодаря техническому прогрессу на предприятиях используются сушильные камеры различного типа. Однако даже при их наличии нужно учитывать определённые особенности древесины при сушке, иначе вместо высококачественного пиломатериала можно получить дорогие дрова.

Из хвойных пород в нашей стране наиболее распространены ель, сосна, лиственница, кедр и пихта. Первое место в списке занимает именно сосна. Она произрастает по всей территории РФ и многим странам СНГ. Древесина этой породы лидирует и по своим характеристикам: высокое содержание смол обеспечивает длительный срок службы и достаточную выносливость к механическим нагрузкам. Сосна преобладает не только по площади покрытия, но и по количеству заготовки. Ель в отличие от сосны менее прочная и легче, поэтому пользуется меньшей популярностью в строительстве. Чаще в декоративных работах. Но самой прочной и выносливой из этих пород является лиственница, из-за чего в сухом виде она дороже и ценнее.
Из лиственных пород самыми прочными, твёрдыми и устойчивыми к гниению являются дуб, бук, граб. Они ценятся выше, чем осина, берёза и ольха и пользуются большим спросом. Но для получения качественного материала, который будет отвечать требованиям, необходимо правильно его сушить с учётом подобранных режимов и несмотря на это, при стандартных технологиях они будут сохнуть примерно 1 мм в сутки. Т. е. если пиломатериал толщиной 50 мм, то сохнуть он будет около 50 дней.
Распространённым методом выведения влаги является сушка в конвективных камерах. В них древесину подвергают воздействию мощного нагретого воздушного потока, создаваемого вентиляторами и калориферами. Технология в частых случаях не позволяет достаточно быстро просушить пиломатериал до требуемой влажности. При этом в процессе используют обязательное увлажнение дерева, чтобы избежать деформации штабеля. Это особенно касается обработки сосновых пород.
Кроме конвекционного метода также применяют в РФ сушку в вакуумных камерах, пресс-вакуумных, СВЧ и даже при помощи ИК. Каждая из технологий имеет свои плюсы и минусы. И выбирают её из экономических соображений.
Один из самых универсальных способов сушки — обработка в вакуумных камерах.
При соблюдении технологии из досок толщиной до 35 мм можно вывести влагу до равновесного состояния и её количества в 12% всего за 18 часов. При этом энергопотребление минимальное: расходуется только на работы вакуумного насоса и автоматики.
Сушка в вакуумных камерах позволяет сохранить геометрию пиломатериалом и даже наделить его новыми свойствами, например, повышенной упругостью и долговечностью за счёт предварительной пропитки специальными защитными средствами.

Лиственница

Лиственница представляет собой один из самых сложных типов древесины в плане сушки. Из-за особенностей строения и структуры расположения годичных колец она имеет высокую природную плотность и упругость. Именно эти особенности позволяют использовать пиломатериал из лиственницы для наружной отделки здания, в качестве садовой мебели или для обустройства уличной террасы. Но чтобы материал из этой породы был действительно качественным, важно соблюдать технологию сушки и не допускать ошибок. А именно, лишний перегрев пиломатериалов может привести к возгоранию содержащихся смол, растрескиванию или короблению.
Сушка лиственницы в камере осуществляется особыми методами, подразумевая более тщательный выбор режимов работы. К особенностям этой породы древесины следует отнести высокую плотность, большой вес, отменную упругость. Из-за этого в ней всегда остаётся большое количество влаги, которая портит свойства строительного материала. Важно качественно высушить её, что можно выполнить только при использовании высокотехнологичного сушильного оборудования.
Сушка лиственницы в камере является одним из самых надёжных и высокоэффективных способов термической обработки древесины этой породы. Но не во всех камерах можно получить необходимый результат. Действительно качественный и долговечный материал можно получить в основном при вакуумной технологии сушки.
Процесс заключается в интенсивном выведении влаги из толщи материала под действием вакуумной среды. В таких условиях молекулам воды легче высвобождаться. Они движутся вдоль волокон, поэтому быстро и эффективно выходят из древесины. Время сушки доски лиственницы в данных камерах в несколько раз меньше по сравнению с классическими технологиями:
до 6-8% влажности
30 мм — 96 часов
50 мм — 120 часов
до 12-15% влажности
30 мм — 36 часов
50 мм — 48 часов.
Из этих данных видно, что скорость сушки превосходит стандартные методы в конвективных камерах, не говоря уже о естественном процессе.
Также сушат лиственницу в домашних условиях, но время сушки может достигать больше 2 месяцев, при этом процент влаги в древесине составит около 20%. При этом существует риск коробления и растрескивания.

Сосна

Сосна получила широкое применение во многих сферах. Её используют для сооружения несущих конструкций зданий, строительства подсобных сооружений, беседок и прочих объектов.
По своим физическим свойствам материал достаточно прочный и долговечный, легко поддаётся обработке механическим путём. Но всё это справедливо только после качественной термической обработки.
Для сушки необходимо соблюдать массу условий и осуществлять качественный контроль. Из-за увеличенного содержания смол она также является одним из самых опасных в плане возгорания пиломатериалов.
Являясь самой пористой породой древесины, сосна больше всех подвержена воздействию различных факторов, которые могут как положительно, так и отрицательно влиять на её структуру. Например, чрезмерная сушка может привести к возгоранию, короблению или растрескиванию. Недосушенный пиломатериал со временем покрывается синевой и становится непригодным для эксплуатации. Поэтому очень важно соблюдать приемлемые параметры температуры, воздушного потока и влажности.
Существуют разные технологии сушки сосны, и каждая имеет свои особенности.
Например, конвективный метод позволяет в течение 2-3 недель довести процент влажности до 6-8%, но из-за неравномерности распространения потока нагретого воздуха по камере в некоторых её частях остаётся влага. Сушка доски сосны в камере, температура которой слишком высока, может негативно сказаться на качестве готовой продукции, приводя к растрескиванию и искривлению.
СВЧ-технология позволяет удалить влагу почти на 94% путём воздействия на молекулы воды высокочастотными микроволнами. Такой метод позволяет прогреть материал по всей длине, но из-за неравномерности распространения волн, древесина может не просушиться полностью.
Вакуумная технология с контактным прогревом — преимущественно самый эффективный и экономичный способ сушки. Контактный прогрев равномерно распределяет тепло по всей длине пиломатериала, что обеспечивает эффективный выход влаги и равномерное усыхание по всей структуре.
Сушка сосны в домашних условиях — это достаточно сложный процесс, обусловленный необходимостью в создании оптимальных температурных режимов, поддержания оптимального уровня влаги и качественного прогрева пиломатериала по всей длине. Если эти условия не соблюдены, то велика вероятность того, что пиломатериал окажется некачественным и недолговечным.

Дуб

Существует множество технологий сушки дуба. Например, крупными и мелкими изготовительными компаниями и застройщиками часто применяются сушильные камеры конвективного принципа действия.
В таких установках древесины сушится за счёт потока горячего воздуха, который выветривает влагу из пиломатериала. Но из-за резкого прогрева и чрезмерного пересыхания пиломатериал начинает коробиться, трескаться, деформироваться. При этом даже тяжёлые грузы и стяжка по длине редко помогает. А время сушки дуба толщиной 70 мм в среднем займет 70 суток (1 мм в сутки), что невероятно долгий срок для изготовителя. Сушка твёрдолиственных пород требует особых низкотемпературных режимов и показателей влажности в камере. Если влажность будет недостаточной, то доска дуба может покрыться множествами глубоких трещин, что делает материал браком.
Чтобы избежать всех этих проблем и ускорить процесс термообработки пиломатериал из дуба, были выведены особые технологические режимы для вакуумных камер. В них температура нагревательных элементов колеблется около 50 градусов, а при свойстве вакуума вытягивать жидкость из глубинных слоев и закипания жидкости уже при 45 градусах пиломатериал сохнет в мягком режиме с превосходным качеством. Например, для доски толщиной 50 мм будет достаточно всего 12 дней.
Для решения этих проблем отлично подходят сушильные камеры различных объёмов.
Кроме этого, процент брака намного меньше, потому что древесина прогревается равномерно по всей длине.

Ясень

Это одна из твёрдолиственных пород, обладающая эксплуатационными характеристиками на уровне дуба. Этот сорт древесины является достаточно твёрдым, поэтому плохо поддаётся сушке традиционными методами. Ясень получил огромную популярность в строительстве, а именно во внутренней отделке, что связано с уникальностью и количеством оттенков бруса, высокой прочностью и долговечностью.
Ясень наравне с дубом может выдерживать такие же нагрузки, подолгу находиться в воде и не гнить. Дело в том, что его плотность составляет 680 кг/м3. А это намного больший показатель по сравнению с сосной или елью. При этом ближе к центру она становится ещё плотнее в 2-3 раза. Поэтому пропитка и сушка ясеня — это огромная проблема, решить которую можно только при помощи специального оборудования.
Многие производители пиломатериалов из ясеня выполняют сушку в конвективных сушильных камерах методом

обдува интенсивным воздушным потоком, нагретым до 120-180 градусов.
Нагнетаемый горячий воздух, проходя сквозь кладку, прогревает пиломатериал, испаряя из него влагу, но от начала пути прохождения горячего потока к концу его температура сильно падает, поэтому пиломатериал наполовину остаётся непросушенным. Чтобы повысить качество и достичь равномерности, доски и брусья необходимо развернуть на 180 градусов, но этого практически никто не делает, т. к. создаётся дополнительная сложность в процессе сушки.
Минусы при классических методах сушки: низкое качество пиломатериала, длительность процесса, высокое электропотребление, высокая себестоимость готовой продукции.
Сроки сушки ясеня, как и дуба, при стандартных методах рассчитывается просто, 1 мм в сутки.
Так доска 50 мм будет сохнуть около 50 дней. При таких временных показателях себестоимость сушки из-за расходов на электроэнергию и при потерянном времени огромна.
Некоторые предприятия вышли из этого положения, снизив себестоимость сушки в несколько раз. При использовании вакуумной камеры для сушки доски данной породы толщиной 50 мм длительность может занять всего 12 дней. Это быстрее, чем при стандартных методах практически в 5 раз! Пиломатериал выходит отличного качества, порча происходит лишь в досках с пороками, которые были в древесине после спила.

Осина

Осина представляет достаточно широко используемый вид древесины. Используется в домостроении и как кровельный материал, при производстве фанеры, целлюлозной продукции и т. д. Природный материал достаточно прочен и долговечен, поэтому продукция из него служит долго.
По своей структуре материал легко поддаётся механической обработке на токарном станке с получением высококачественной с низким коэффициентом шероховатости поверхности. Но чтобы материал действительно был прочным, красивым и долговечным, его необходимо подвергнуть правильной сушке.
Диаметр ствола осины достигает 1 м, поэтому именно из этой породы чаще всего изготавливают массивную мебель, которая служит на протяжении длительного времени, не изменяя своих практических характеристик.
Осина относится к породам малой плотности древесины и стоит в одних рядах с сосной, кедром, тополем, липой. Но при этом сушка осины имеет определённые трудности. Чтобы достичь, например, желаемых 10-12% влажности, необходимо чётко соблюдать технологию термической обработки. При чрезмерном перегреве древесину начинает вести, вследствие чего она растрескивается. В этом случае дальнейшее использование становится невозможным.
Учитывая особенности древесины, распиловка и сушка осины должна производиться при достаточном уровне технической подготовки. В условиях рыночной конкуренции необходимо применять современные технологии. Дело в том, что сушка в естественных условиях не только занимает много времени, но и необходимого качества достичь невероятно трудно.
В камерах стандартных технологий время сушки может занимать 2-3 недели. При этом часто древесина выходит нелучшего качества и подвергается короблению, недосушке, растрескиванию, неравномерной сушке.
Для достижения необходимых показателей с быстрой скоростью сушки и превосходным качеством лучше применять технологию вакуумной сушки с контактным прогревом древесины по всей длине. В таких камерах температура теплоносителя может составлять не более 50 градусов. В камере создаётся вакуумная среда, при которой влага интенсивнее выходит из структуры материала и закипает уже при 45 градусах. Время сушки занимает всего 2-3 дня, и уровень брака достигает около 1%.

Берёза

Берёза — один из самых трудных в плане сушки сортов древесины, и по сложности его можно отнести сразу после твёрдолиственных пород, таких, как дуб. Но при этом берёза менее устойчива к гниению, поэтому правильная технология сушки является важнейшим условием для её долговечности.
В берёзе сразу после рубки содержится наибольшее количество влаги по сравнению с большинством других пород. Её процентное содержание составляет от 68 до 78%. Поэтому для сушки потребуется намного больше времени, чем при термообработке других пород.
В связи с этим сушка берёзы должна осуществляться на протяжении длительного времени при постоянной температуре.
Увеличивая толщину пиломатериала, необходимо выбирать более мягкие режимы сушки, чтобы избежать чрезмерного растрескивания.
Добиться качественных результатов можно в камерах стандартного типа (процесс сушки может занять около 1 месяца), в вакуумных камерах сушка занимает около 4-5 дней.
В вакуумных камерах процесс сушки сопровождается равномерным прогревом по всей длине алюминиевыми панелями, в которых теплоносителем выступает вода или тосол. Нагреваются панели до 50 градусов, что говорит о мягком режиме сушки, но при этом в пространстве камеры создается вакуум, что обеспечивает равномерный выход воды по всей длине. А это исключает вероятность деформации и появления трещин.

Текст: Кирилл Черепанов, ООО МК «Байкал-Сибпром» (г. Иркутск), Вакуумные сушильные установки