В память о члене-корреспонденте РАИН Л. А. Тетерине
30 лет спустя
Изучив материалы Всесоюзной научно-технической конференции по сушке древесины (1975 г., Архангельск), наш корреспондент решил проанализировать изменения в технике сушки пиломатериалов за последние 30 лет.
Оказывается, вопросы, обсуждаемые еще в 1975 году, во многом остались актуальны и по сей день.
Основная, базовая дискуссия конференции была посвящена теме качества сушки пиломатериалов и определению категорий качества пиломатериалов с остаточной влажностью. Так, С. И. Акишенков (ЛТА им. С. М. Кирова) высказал мнение, что сушка должна проходить в два этапа:
- на лесопильном заводе до транспортной влажности (18−20%) с последующим раскроем на черновые мебельные заготовки;
- далее черновые мебельные заготовки поступают в столярно‑мебельные цеха и подвергаются вторичной сушке до конечной эксплуатационной влажности.
В связи с этим требуется организовать одноэтапную камерную сушку пиломатериалов, которая способна сушить до требуемой конечной влажности изделий.
Таким образом, С. И. Акишенков первый признал, что число категорий качества сушки заготовок требуется сократить с четырех до двух.
Его поддержал профессор И. В. Кречетов, который в категоричной форме высказал свою позицию так: «Массовая сушка пиломатериалов должна происходить в низкотемпературных режимах до 60°С (18−20% остаточной влажности) на лесопильных заводах, а второй этап досушки пиломатериалов до столярно‑мебельной влажности с применением режима сушки выше 60°С целью стерилизации древесины от грибков, плесени и насекомых − непосредственно в цехах, на фабриках».
С начала 90‑х годов в России построено большое количество сушильных камер как отечественных, так и импортных производителей. Большинство из них прекрасно сушат пиломатериалы до влажности 14%, что в принципе подходит для столярного производства, но не совсем для мебельщиков. Таким образом, актуальная проблема досушивания пиломатериала на мебельных фабриках и цехах на сегодняшний день не решена.
Первая разработка сушильной камеры, которая способна качественно досушивать пиломатериал до влажности 6% от 25% и выше, появилась на российском рынке в конце 2005 года.
В этом номере журнала мы опишем принцип работы данной сушильной установки.
Предлагаемая сушильная камера разработана по принципу гидравлической теории газов, предложенной профессором В. Е. Грум-Гржимайло. Исследования показали, что характерной особенностью этой системы является отдача влаги материалом в процессе сушки по высоте штабеля. Так, при обмере опытных образцов пиломатериала при средней влажности 20 (верх штабеля) и 21% (низ) материал отдал влаги (в %):
- через 33 часа сушки верх штабеля − 4%, низ − 2%;
- через последующие 10 часов верх − 5%, низ − 5%;
- через последующие 25 часов верх − 3%, низ − 7%;
- через последующие 36 часов верх − 9%, низ − 1%.
Сопоставляя проценты отдаваемой материалом влаги за первые 33 часа видно, что более интенсивная отдача влаги происходит в верхней части штабеля. Далее процент влаги вверху и внизу штабеля выравнивается, а затем к концу сушки происходит обратный эффект: низ штабеля отдает влаги больше, чем верх. Таким образом, балансируется отдача влаги по высоте штабеля, в конце сушки достигается отличное качество высушиваемого пиломатериала, где влажность по штабелю составила 0,5%, а по длине/толщине − не более 1%. Окончательная остаточная влажность пиломатериала составила 5−6%. Такая равномерность сушки достигается благодаря закономерному и естественному движению воздуха.
Многократность циркуляции и закономерность движения воздуха в камере влияет на легкость режима сушки. Естественная циркуляция воздуха имеет то преимущество, что если в камере получается зона с более низкой температурой, то воздух в этой охлажденной зоне стремится опуститься, а теплый воздух занимает его место, благодаря чему температура в камере выравнивается.
Какие преимущества дает новая сушильная камера?
- Относительно низкая себестоимость сушильной установки, строительство на месте эксплуатации.
- Способность сушить одновременно пиломатериал разных пород. На фотографии показаны лиственница толщиной 20-25 мм, обрезная доска сосны толщиной 30 мм, которые загружались с разной начальной влажностью − 28−45%. В завершении сушки остаточная влажность сибирской лиственницы и сосны составила 5,8−6,0%. Перепад влажности по толщине доски был на уровне 0,1−0,2%, по штабелю − менее 1%. Внутренние и торцевые трещины и коробления отсутствовали.
Срок сушки хвойных и мягколиственных пород древесины толщиной 52 мм с начальной влажности 65% до конечной 6% − 5−14 дней.
Таким образом, спустя 30 лет создана сушильная установка, которая способна досушивать пиломатериал непосредственно на производстве и при этом обеспечивает высокое качество сушки.