Время – деньги, когда дело касается сушки древесины
Сушка древесины − один из самых сложных процессов. Сушильным технологиям посвящаются многочисленные публикации в специализированной прессе, советы и консультации, однако все это − зачастую переводы зарубежных научных статей или различные компиляции, основанные на опыте иностранных коллег. Между тем в Советском Союзе существовала целая наука, которая занималась изучением процессов сушки, и были свои признанные ученые, специалисты и практики, внедряющие свои перспективные разработки в жизнь. Однако к концу 80‑х − началу 90‑х годов прошлого века в нашей стране эта наука была фактически похоронена.
Но сегодня в России есть люди, желающие ее возродить. Так, российская компания-производитель вакуумных сушильных камер «Вакуум-Плюс» бережет и внедряет в практику традиции старой научной школы и предложила нашему журналу опубликовать хранящиеся в ее архиве материалы научно-практической конференции 1975 года «Сушка древесины». С тех пор прошло более 30 лет, но материалы эти своей актуальности не утратили.
В текущем номере мы публикуем тезисы специалистов Сибирского технологического института Л. С. Артеменко и Л. Н. Кротова из доклада «Перспективы повышения производительности камер путем совершенствования технологии сушки». Рекомендации этих специалистов позволят значительно сократить время сушки.
Один из методов повышения производительности камер − дальнейшее усовершенствование технологии сушки на основе изучения и анализа физических явлений в древесине.
Ведущие институты страны разработали и внедрили режимы сушки, которые могут высушить массивную древесину в условиях мягкого, нормального, форсированного и высокотемпературного режима. При этом параметры сушильного агента во всех режимах оптимальны как с точки зрения интенсивности процесса, так и сохранности материала. И, кажется, что какое-либо усовершенствование в этом направлении практически не имеет смысла. Однако это не совсем так.
Исследования, проведенные в Сибирском технологическом институте, показали, что при определенном изменении технологии сушки с учетом развития внутренних напряжений и использования тех же режимов можно добиться существенного ускорения процесса сушки, вследствие чего повысится производительность сушильных камер. Результат исследований показал, что переход с первой ступени режима на вторую при рекомендуемой средней влажности 30% и со второй ступени на третью при влажности 20% не всегда оптимален, особенно для древесины с высокой начальной влажностью.
Теоретические расчеты и экспериментальные исследования нормальных режимов сушки позволили выявить, что максимальные внутренние напряжения в лиственнице обычно возникают раньше того, как средняя влажность достигнет 30%.
Дойдя до максимума, напряжения интенсивно снижаются. Это важное обстоятельство послужило основанием для исследования поведения древесины во время сушки в случае более раннего перехода на следующую ступень режимов.
Эксперименты также показали, что полные внутренние напряжения после достижения максимума снижаются, несмотря на то что переход на вторую, более жесткую ступень режима осуществлялся при средней влажности выше 30%.
Результат перехода − вполне закономерное ускорение процесса, а следовательно, и сокращение продолжительности сушки. Величину средней влажности досок при их максимально напряженном состоянии можно назвать критической.
Последовательное определение полных внутренних напряжений в процессе сушки показало, что на третью ступень режима вполне целесообразно переходить при средней влажности выше 20%.
Более ощутимый эффект наблюдается в случае, если наряду с оптимальным переходом на последующие ступени третью ступень нормальных режимов мы заменим высокотемпературной ступенью. Продолжительность сушки в этом случае сокращается почти вдвое. Кратковременное воздействие агента сушки с высокой температурой на древесине фактически не отражается.
При сушке лиственничных пиломатериалов момент перехода с первой ступени режима на вторую в зависимости от начальной влажности древесины определяется по формуле:
Wкр = 4,98 + 0,61·Wv.
Переход со второй ступени режима на третью до получения более точных данных рекомендуется осуществлять при средней влажности пиломатериала 25–27%. Предлагаемые рекомендации могут применяться во всех сушильных камерах периодического действия.
