Сушка дуба: проблемы и решения

Дубовые пиломатериалы трудно поддаются процессу сушки: дуб подвержен «засушке» и образованию наружных и внутренних трещин. Особенно большие трудности возникают при сушке дубовых пиломатериалов свежераспиленного состояния, влажностью свыше 25 %. Если в этом случае в начальной фазе сушки температура выше +55°С, происходит коллапс древесных капилляров и образование обширных внутренних трещин.

Можно, но не нужно

Этот абзац взят из инструкции 30-летней давности к обыкновенной сушилке и сохранит свою справедливость до тех пор, пока на Земле растет дуб.

Мнение профессиональных сушильщиков следующее: сушить дуб от свежераспиленного состояния вообще-то можно, но лучше этого не делать. Вполне безопасно для дерева можно сушить только тонкие, до 30 мм, материалы влажностью от 40 % и ниже.

Современные сушильные установки вне зависимости от принципа действия управляются программируемыми устройствами (контроллерами), призванными поддерживать определенную зависимость климата в камере от влажности высушиваемого материала. Климат в обыкновенной сушильной камере определяется либо температурой и градиентом сушки, либо температурами «сухого» и «мокрого» термометров, в зависимости от устройства системы управления сушилкой. Разницы в работе таких систем нет, так как программы сушки используются одинаковые или очень похожие, и все отличие только в терминологии.

Программа сушки

Программа сушки обычно делится на несколько фаз, из которых только две - фазы собственно сушки. В первой фазе сушка происходит от начальной влажности до влажности 26 - 30 % при относительно низкой температуре и градиенте сушки. При этом температура и градиент на протяжении всей фазы остаются, как правило, неизменными. Во второй фазе - от влажности 26 - 30 % до конечной - сушка происходит при повышенных значениях температуры и градиента сушки и, как правило, сопровождается ростом градиента к концу сушки. В некоторых случаях рост градиента сушки сопровождается также ростом температуры.

В случае с дубом имеется несколько «подводных камней»: большой разброс влажности свежераспиленного материала в пределах даже одной доски ведет к зависимости результата сушки от места установки датчиков влажности, по показаниям которых ведется управление сушкой. Контроллер сушилки, пользуясь усредненными показаниями датчиков влажности, может переключить режим сушки с первой стадии в тот момент, когда вся партия дерева приобретает влажность 26 - 28 %. В этом случае очень велика вероятность растрескивания части материала, влажность которого превосходит указанное значение.

Для исключения этого явления при достижении влажности дуба 26 - 28 % следует производить промежуточное кондиционирование, заключающееся в том, что градиент сушки нужно вручную установить равным 1,2 - 1,5, выдержать некоторое время (10 - 24 часа) материал в этих условиях, и только потом переключать режим во вторую стадию сушки.

Сушка на второй стадии трудностей обычно не вызывает и вполне безопасно может быть форсирована. Температура в первой фазе сушки устанавливается в пределах от +45° до +55°С, а градиент сушки - от 2,2 до 2,6 (меньшие значения соответствуют толстым пиломатериалам, большие - тонким). Во второй фазе температура поднимается до +55°...+65°С, а градиент - от 2,2 до 3.

Большинство производителей вакуумных камер не рекомендует или запрещает сушить дуб при влажности выше 30 %. Так, например, в инструкции по эксплуатации пресс-вакуумной сушильной камеры фирмы WDE исключение сделано только для тонких, до 30 мм, материалов, при ограничении начальной влажности 40 %.

От теории к практике

Используя рекомендации для обыкновенных сушилок, мы подобрали режимы сушки, позволяющие высушить свежераспиленный дуб до требуемой конечной влажности без каких-либо дефектов. Режимы сушки, то есть давление в камере и температуру нагревательных пластин, установили такими, чтобы градиенты сушки по фазам соответствовали градиентам сушки, рекомендованным для использования в обыкновенных камерах. Давление перегретого пара составляло 130 мБар, чтобы температура дерева в первой фазе не превышала +54°С, а температура пластин поддерживалась равной +55°С. После 10-часового промежуточного кондиционирования при давлении 150 мБар и прежней температуре осуществляется переход во вторую стадию сушки с подъемом температуры до +70°С.