Способы сушки древесины. Как правильно высушить древесину, чтобы в ней не образовались трещины

Чтобы не допустить повреждений древесины в процессе работы, необходимо разложить план на заготовке, которую нужно подготовить заранее. Однако, лучше всего работать с теми древесными материалами, которые уже окончательно просохли. В противном случае все ваши труды могут сойти на нет, и все придется переделывать заново.

Прежде, чем приступать к процессу, древесину необходимо высушить. Никогда не подвергайте корректировке еще сырой материал. Это не ускорит процесс его высыхания. Более того, вы рискуете серьезно повредить материал ввиду того, что во время сушки волокна древесины будут сжиматься по-разному. Меньше всего материал ссыхается по направлению роста волокон, а больше всего – поперек.

Степени усушки древесины

Все древесные материалы делятся на три категории с учетом степени усыхания.

2) Умеренно

Дубовый брус, липовый, вязовый, ольховый и кленовый усыхают сильнее всего. Ивовая древесина, осиновая, тополиная и сосновая имеет умеренную степень усыхания. А вот меньше всего усыхают лиственница и ель.

Высушивание древесины в помещении

Процесс сушки занимает довольно много времени. Самое лучшее место для хранения древесины – это помещение с температурой воздуха ниже, чем в жилом помещении. Древесину нужно хранить вдали от сквозняков. Также ее нельзя оставлять под солнцем. Это позволит сохранить естественный цвет древесины и даст ей высохнуть равномерно.

Когда древесина немного подсохнет, ее торцы необходимо покрыть слоем садового вара. Если его нет, то можете воспользоваться клеем ПВА. Дорогую древесину покрываются этими веществами полностью. Это не позволит деревянным заготовкам растрескиваться. Если же и клея не нашлось, то оберните брусья самой обычной бумагой. Ее нужно приклеить к материалу при помощи клейстера из крахмала.

Теперь, когда материал готов к использованию, то уложите его вблизи тепла. В качестве источника подойдет радиатор и тому подобное. Периодически брусья необходимо переворачивать. Запомните, что температура воздуха в помещении должна держаться на одном уровне. Не забывайте беречь дерево от сквозняка, чтобы не допустить появления трещин. Сколько времени понадобится материалу на полное высыхание зависит от размеров заготовок. Чем толще и длиннее они будут, тем дольше будут сохнуть.

Как высушить древесину на открытом воздухе

Если древесина сушится вне помещения, то, прежде всего, вы должны защитить ее при помощи навеса. Он предохранит материал негативного влияния солнца, дождя, снега и так далее. Грунт под брусьями следует тщательно выровнять, чтобы в процессе сушки материал не деформировался. Потом на него нужно постелить толь. После этого желательно поставить поперек некоторое количество брусьев, чтобы создать эффект вентиляции. Непосредственно на них и укладывается основной материала для дальнейшего хранения.

Защита древесины от гниения и трещин

Все мероприятия, направленные на защиту древесных материалов, нужно проводить вовремя и с особой тщательностью. Это позволит защитить материал от самых разных поражений. Чтобы понять, какие меры по защите необходимо принять, нужно учесть некоторые факторы.

1. Вид и степень негативного воздействия – это влажность, пожар и так далее.
2. Выбор древесной породы, которая будет полностью соответствовать назначению.
3. Предварительная обработка материала.
4. Вероятные побочные воздействия в результате обрабатывания химическими средствами.
5. Время, когда будут проводиться защитные работы.
6. Потребность в дальнейшей защите древесины.
7. Контроль защитных мер, которые рекомендованы.

Чтобы древесные материалы не портились, необходимо воспользоваться антисептиками. Такие вещества, как правило, очень токсичны. Поэтому перед их применением, нужно внимательно изучить свойства выбранного препарата. Антисептические вещества не должны:

• Разрушать древесину
• Затруднять последующую обработку материала.
• Содержать летучие компоненты.
• Иметь резкий запах.

Отметим, что для обработки древесины антисептиками нужно приобрести специальную защитную одежду - халат, фартук из прорезиненного материала, перчатки из резины, защитные очки и респиратор. Последний элементарно заменяется повязкой из обычной марли, которую предварительно нужно смочить водой.

Проводить процесс обработки древесных материалов нужно в безлюдном месте. Будет идеально сделать это на свежем воздухе. Когда обработка будет окончена, вам нужно будет обязательно умыться с мылом и вымыть руки в теплой воде.

Виды антисептиков

В продаже имеется сразу ряд антисептиков, которые считаются основными. Для растворения одних достаточно обычной воды, а другие разводятся только при помощи специальных компонентов. Первые считаются самыми удобными. У них фактически полностью отсутствует запах и пользоваться ими очень просто. Наносить антисептики можно кистями, если нет специального опрыскивателя.

Антисептики на масляной основе очень токсичны, но действенны. Они способствуют полному уничтожению всего, что может привести к разрушению древесины. Подобные вещества не улетучиваются. Они прочно впитываются в обработанную поверхность, плохо пахнут, меняют окраску дерева. Кроме того, от этого вещества древесина легче загорается. Из-за этих факторов данный антисептик такого вида применяется крайне редко. А вот вещества на основе пентахлорфенола используются намного чаще. Они не улетучиваются и выдерживают влияние влаги. Деревянные брусья, обработанные подобным антисептиком, без проблем клеятся, полируются и красятся.

Наиболее часто применяются следующие антисептики:

1) Фтористый натрий . Продается в виде порошка белого цвета. Он ничем не пахнет. Его разводят в воде до 4-ех процентной концентрации. Это вещество не меняет цвет дерева, не влияет на его прочность. Данный антисептик наиболее часто используют, когда нужно провести обработку элементов уже готового деревянного строения или изделия.

2) Кремнефтористый натрий . Это вещество тоже является порошком. Его цвет бывает как белым, так и бледно-серым с оттенком желтого. Для растворения этого антисептика тоже используют воду. Но чтобы он лучше растворялся, его можно смешать с кальцинированной содой или с жидким стеклом. Кремнефтористый натрий используют таким же способом, как и фтористый.

3) Кремнефтористый аммоний . Этот антисептик представляет собой порошок белого цвета, который не имеет никакого запаха. Он сохраняет цвет дерева и не влияет на его прочность. При этом он способен повысить уровень огнестойкости материала. Кремнефтористый аммоний используют в виде раствора 8 %-ой концентрации. Данный антисептик довольно токсичен и имеет свойство вымываться.

4) Хлорофос . Данное вещество отличается противным запахом. Правда, он быстро выветривается. Антисептик разводят обычной водой до 10-ти процентного раствора. Он очень эффективно защищает древесину от жуков-древоедов и древоточцев.

5) Хлородан . Этот антисептик не пахнет. Для его растворения понадобятся растворители органического происхождения. Но в продажу он поступает 65-ти процентным концентратом, который можно разводить обычной водой до необходимого состояния.

Стоит отметить, что известковые, цементные, гипсовые и меловые вещества плохо влияют на фтористый и кремнефтористый натрий. Взаимодействуя с этими компонентами, данные антисептики полностью утрачивают свою эффективность.

Обрабатывать древесину необходимо проводить в три захода через каждый три часа. Не страшно, если между заходами прошло больше времени. Это даже к лучшему. Антисептические вещества способны проникать в древесину на глубину до 2-ух мм. Чтобы уничтожить вредных насекомых, нужно по весне нанести на древесные материалы антисептик. Повторять процесс обработки нужно четыре раза через каждый две недели. Если древесина поражена местами, то с них необходимо полностью удалить мелкие опилки. Используя шприц, впрысните небольшое количество антисептика в пораженный участок.

Как хранить пиломатериалы

Пиломатериалы следует складывать штабелями, предварительно рассортировав по длине и ширине. Штабель возводят так, чтобы внутри него циркулировали воздушные потоки. Это нужно для более качественной просушки. В зависимости от того, какую толщину имеют деревянные заготовки, через каждые пол сантиметра между ними укладываются дополнительные прокладки. Их размер должен быть такими, чтобы между заготовками оставалась щель в 10 см.

Разместите штабеля длинной стороной поперек порывам ветра. Их торцы нужно обязательно покрыть известью. Она не даст им растрескиваться. Очень высокие штабеля выстраивать будет неразумно. Для того, чтобы защитить пиломатериалы от капризов погоды нужно соорудить навес из рубероида и толя. Он должен на полметра выступать за границы штабеля.

Классы стойкости древесных материалов

Если говорить о способности древесного материала противостоять к различным видам поражений, то их следует разделить на три категории.

Поражение древесины вредителями

1) Первый класс – это пихтовые, березовые, буковые, грабовые, кленовые, ольховые, тополиные и яворовые виды древесины.

2) Второй класс – это большая часть хвойных, дубовых и ясеневых пород дерева.

Повреждение древесины грибком

1) Первый класс – это пихтовые, дубовые, кленовые, ильмовые, яворовые и ясеневые породы деревьев.

2) Второй класс – это еловые, сосновые, лиственные, кедровые, ольховые, осиновые, тополиные, березовые, буковые, грабовые и липовые виды древесины.

1) Первый класс – это еловые, сосновые, пихтовые, ольховые, осиновые, липовые, тополиные и березовые виде древесины.

2) Второй класс – это лиственные, буковые, грабовые, ильмовые, яворовые, кленовые, дубовые и ясеневые породы древесных материалов.

Об уровне влажности древесины

Свежая древесина сосны или ели имеет процент влажности равный примерно 60 %-ам. Спустя полтора года сушки эта цифра уменьшится до 18 %. Тогда древесину можно будет назвать сухой лишь наполовину. Если процент влажности еще ниже, то можно считать, что древесина высушена полностью.

Для строительства используют материалы с влажность ниже 20 %-тов. В противном случае деревянные брусья будут гнить. Вы должны учитывать, что постоянная положительная температура воздуха будет способствовать еще большей усушке материала. Для внутренних работ старайтесь использовать абсолютно сухую древесину. Это позволит избежать образования щелей и перекосов.

Хранение ваших пиломатериалов

Компания Складской комплекс "Невский " оказывает следующие услуги:

• аренда офисов,
• транспортные услуги,
• таможенные услуги.

Каждому, кому приходилась работать с деревом, будь то устройство деревянного пола, столярные работы или поделки из дерева, хорошо известно пренеприятнейшее ее свойство. Какой бы качественной ни была сырая древесина, высыхая, она обязательно покоробится или возьмется глубокими трещинами

Это происходит потому, что живое дерево наполнено соками, как губка. Под воздействием температуры воздуха верхний слой дерева высыхает значительно быстрее, чем внутренний. И чем выше температура воздуха, тем больше будет эта разница. Но как высушить дерево, чтобы оно не взялось трещинами и с ним можно было дальше работать без опаски коробления?

Требования к сушке древесины

Способы сушки древесины: а — естественная, б — в низкотемпературной камере, в — под токами высокой частоты, г — в конденсационной камере.

Сушка состоит из 2-х процессов, которые происходят в дереве одновременно. Влага испаряется с поверхности дерева, а та, которая изначально находилась внутри ствола, перемещается от центра к его поверхности. Чем больше заготовка, тем больше времени нужно, чтобы влага испарилась.Для древесины, которая будет эксплуатироваться на открытом воздухе, остаточная влажность должна находиться в пределах 12-18%. Но если предполагается эксплуатация древесины или изделий из нее в отапливаемом помещении, то ее придется дополнительно досушивать при комнатной температуре. Остаточная влажность в ней не должна превышать 8-10%.

В производственных условиях при сушке древесины для определения ее влажности используют специальный прибор — электровлагомер. Но в домашних условиях приобретать такой прибор для пары заготовок нет нужды. Влажность древесины довольно точно можно определить на ощупь. Для этого достаточно сжать в руке несколько деревянных стружек. Если дерево сухое, то стружки в руке сломаются, а если нет — спрессуются.

Если вам придется заняться заготовкой древесины, помните: в дереве меньше всего влаги с той поры, как оно полностью сбросило листья, и пока не начнут набухать на нем почки. Если вы решили заготовить древесину для последующей обработки самостоятельно, то делать это лучше именно в этот период.

Рассмотрим подробнее разные способы сушки древесины.

Вернуться к оглавлению

Сушка дерева на корню

Самой надежной считается сушка на корню. Проводить ее можно с весны и до конца лета. Позднее качественно высушить дерево на корню будет проблематично, так как оно в это время меньше перегоняет влагу по стволу, готовясь к зимней спячке.

На стволе дерева на расстоянии 0,3-0,5 м от земли снимается кольцо коры. Ширину кольца можно брать произвольную, но чаще всего ее делают от 1 до 1,5 м. Если снять коры меньше, то увеличится срок сушки, а снять больше — многим неудобно из-за их роста.

Такой способ хорош тем, что позволяет высушить дерево быстро. Снятая кора не позволяет поступать влаге в крону дерева, в то же время листва продолжает интенсивно употреблять оставшуюся в стволе влагу, обезвоживая его. Когда листва на дереве усохнет, его можно спилить и разделывать. Древесина в нем будет сухой, и ее смело можно применять по назначению.

Этот способ хорош, когда нужно быстро высушить одиночные деревья. Но в лесу можно выполнить этот процесс и по-другому. Дерево нужно спилить, от места спила оставить 0,7-1 м кольцо коры вокруг ствола. А дальше на 2/3 ствол можно обкоровать, не трогая при этом крону. Оставшаяся листва еще некоторое время будет выполнять свою работу, высушив за неделю ствол дерева так, как в обычных условиях он не высох бы и за месяц.

После 2-3 недель такой сушки ствол распиливается на нужные вам куски.

Но сразу пускать их в дело не стоит, древесину обязательно нужно еще досушить.

Делают это под навесом, положив под древесину настил 0,25-0,5 м высотой, чтобы исключить даже малейший контакт с землей.

Вернуться к оглавлению

Сушка дерева в атмосферных условиях

Заготовку кипятят в воде несколько часов. После вываривания ее досушивают вдали от солнечных лучей.

Для этой цели на участке выбирается ровная сухая площадка. Место должно быть на возвышении, чтобы избежать подтапливания. На ней сооружается настил из жердей, на который штабелем укладываются заготовки.

Верхний ряд штабеля, будь то кругляки или доски, укладывают, делая небольшой уклон, и накрывают, чтобы защитить как от дождя, так и от солнца. Если для сушки используют кругляк дерева хвойных пород, то кору с него лучше не снимать, иначе, даже накрытый, он растрескивается. Чтобы защитить торцы кругляков от гниения, их обрабатывают известью, жидким клеем или раствором поваренной соли.

Этот способ позволяет забрать у древесины около 75% находящейся в ней изначально влаги. Однако с его помощью нельзя высушить дерево быстро — среднюю скорость просыхания можно брать как 1 см в год. Но это значение зависит от многочисленных факторов: породы дерева, толщины и вида древесины и погодных условий. Поэтому для гарантии лучше считать, что древесина хвойных и мягких лиственных пород сохнет 1-1,5 года, а древесина твердых пород — 2 года и больше.

Вернуться к оглавлению

Сушка дерева при помощи газет и соломы

Эти методы используются, когда нужно высушить небольшие деревянные заготовки. При использовании газет деревянную заготовку оборачивают сухими газетами, а затем кладут в полиэтиленовый пакет. Пакет плотно заворачивают и кладут в теплое место — чем теплее, тем лучше. Когда газета в пакете становится влажной, пакет открывают, снимают с заготовки влажную газету и меняют ее на сухую.

В зависимости от исходной влажности древесины этот процесс может занять 3-4 недели. Со временем интервалы между сменами газет будут увеличиваться, поскольку влаги в заготовке будет становиться меньше. При этом для ускорения процесса сушки можно увеличить толщину газетного слоя, но следует помнить, что слишком быстрая потеря влаги приведет к появлению трещин.

Сушка дерева с помощью сухой соломы использует тот же принцип, что и сушка газетами. Только в этом случае деревянные заготовки сушатся не на теплом месте, а под навесом, накрытые толстым слоем сухой соломы. Солома, как и газеты, забирает из дерева влагу, но, в отличие от газет, нет нужды ее каждый день менять, она сама высыхает. Если соломы под рукой нет, ее с не меньшим успехом могут заменить сухие стружка или опилки.

Древесину хранят в виде пиленого лесоматериала (доски, бруски) или временно целыми бревнами. Из бревен перед хранением следует обязательно снять кору, под которой размножается древоточец или возникает грибок, что портит всю стопку. Бревна, срубленные летом, очищают от коры через две недели после рубки, а заготовленные зимой — к потеплению.

На концах бревен надо оставить полосы коры шириной 10 см, благодаря которым торце меньше растрескиваются. Очищать кору с бревна очень удобно лопатой, обрубленной так, чтобы конец был слегка овальной формы. Можно армейской большой лопатой, она прочна и тяжелее обычного. При высыхании бревен или пиломатериалов влага из них больше испаряется через торцы и растрескивания древесины начинается именно с них. Поэтому торцы следует замазать битумом, пекосмоляною смесью, солидолом или закрасить масляной краской, глиной с известью или коровяком, глиной или густым раствором извести.

Хранят пиломатериалы и бревна в штабелях, установленных на шестах, каменных или бетонных подставках — подштабельниках высотой 50-65 см. На них для гидроизоляции кладут куски толя, а потом крепкие перекладины, куда укладывают пиломатериалы, желательно одинаковых размеров по толщине, ширине и одной породы. Между слоями бревен вентиляции прокладывают доски или бруски. Сверху штабель следует закрыть от воздействия прямых солнечных лучей и осадков крышей. Расстояние от верхнего ряда лесоматериалов до крыши -12-15 см, чтобы воздух сверху под крышей не задерживался.

Пиломатериалы, если их немного, лучше хранить в помещении под потолком . Для этого к потолку прикрепляют перекладины, а на них кладут сначала длинные и толстые доски или бруски, а затем короткие.

Древесину для большинства строительных конструкций и изготовление мебели обязательно сушат. При высыхании древесины ее размеры поперек волокон уменьшаются на 5-12%, а вдоль почти не меняются. Поэтому в изделии, изготовленном из влажной или недосушенный древесины, через некоторое время появляются трещины или щели в местах соединения.

Сушка

Сушка бывает естественное — в штабелях и искусственное — в сушилках.

Естественная сушка всегда достаточно длительная. Бревна сохнут год-два в зависимости от диаметра, а пиленые материалы — от 10 дней до двух месяцев в зависимости от толщины досок и времени года.

При естественном сушке нельзя

Получить древесину влажностью менее 16%, поэтому ее используют только для строительных конструкций. Чтобы изготавливать мебель и настилать полы, необходима древесина влажностью не более 10%. Для этого ее сушат в камерах, которые подогреваются и хорошо вентилируются.

В домашних условиях можно высушить древесину в помещении в течение зимы. Необходимо только сделать хорошую вентиляцию, чтобы влага после высыхания древесины удалялась из помещения. Величина усушки древесины зависит в основном от ее плотности. Мягкая древесина высыхает менее жесткой. Очень усыхают бук, граб, береза, лиственница, груша. Хвойные породы усыхают меньше, чем лиственные .

Заболонь (наружный слой бревна) усыхает больше , чем ядро , поэтому доски при высыхании изгибаются в сторону заболони.

При составлении щитов (для дверей и т.д.) доски заболонью стороной возвращают в разные стороны, чтобы изделие не изгибалось при высыхании.

Вообще дерево в изделии «дышит» — уменьшается ее объем от сухого воздуха и увеличивается при увлажнении. Вследствие этого в изделиях появляются щели, нарушаются соединения в шипах и т.д.. Поэтому деревянные изделия рекомендуется олифить, красить со всех сторон, чтобы защитить древесину от влаги.

Деревья, которые росли одиночно или на опушке, в поперечном сечении имеют годовые кольца неодинаковой ширины — с южной стороны они шире. Поэтому доски, изготовленные с южной стороны бревна, при высыхании коробятся больше, чем те, что с северного. Вот почему рекомендуется устанавливать бревно на пит лора широкой частью колец вверх или вниз. Тогда все доски будут с широкими и узкими годовыми кольцами и высыхать равномерно.

Специальная обработка

Обрабатывают древесину для защиты ее от гниения (грибка), деревожрущих насекомых (шашеля) на предоставление ей огнестойкости. Защищают древесину от гриба, который в основном поражает плохо проветренные и влажные части зданий, с помощью водорастворимых или маслянистых антисептиков.

Водорастворимый антисептик имеет такой состав, массовые части:
фтористый натрий …… 3,0
краситель ………………… 0,05
вода …………………………… 97

Фтористый натрий и краситель растворяют в горячей воде (80 ° С). Вместо фтористого натрия можно принять кремнефтористый натрий или кремнефтористый аммоний. Краситель нужен только для контроля равномерности обработки древесины. Им может быть анилиновый краситель для тканей или даже чернила.

Лучше пропитывать древесину в ваннах в течение 20-30 мин. Если ванны нет, то раствор наносят на древесину большой кистью 3-4 раза после подсыхания предыдущего нанесения.

Можно также обработать пастой такого состава (антисептик), массовые части:
сульфитно-спиртовая барда …. 1, 2-2

фтористый натрий …. 1-3

торфяной пыли …… 0,2-0,3

вода ……………………. 1,6-2,2

Этой пастой с помощью щетки обмазывают древесину из расчета 400-750 г на 1 м2 поверхности. Оба приведенные водорастворимые составы применяются для обработки древесины, на которую будет действовать вода, иначе антисептик будет вымываться.

Масляный антисептик более стойкий к влаге, имеет такой состав, массовые части:
нефтебитум марки 3-4 .. 1,5
зеленое масло (растворитель нефтебитума) ……………. 0,35
торфяной пыли ………….. 1,5

На 1 м2 древесины расходуется 335-350 г пасты.

Защищать древесину от червика можно раствором хлорофоса (10%), насыщенным раствором фтористого натрия, раствором нафталина в бензине, смесью скипидара и керосина (3:1), а также буры и борной кислоты (1:1) концентрацией 10-20%. Этот раствор одновременно придает древесине огнестойкости.

Столбы, которые закапывают в землю, защищают от гниения обжигом на глубину 1-1,5 см и по длине на 15-20 см больше глубины закапывания. Хорошо обожженное место промазать отработанным маслом из двигателя или расплавленным битумом и обернуть толем или рубероидом, которые закрепляют на столбе проволокой.

Следует обратить особое внимание на ту часть , которая выступает из земли. Здесь проволока затягивают очень плотно, чтобы вода по стволу.не затекала за изоляцию, а шла так.

Жидкие растворы наносят на пораженный изделие щеткой. Если в древесине отверстий немного, то в них можно впрыснуть раствор шприцем.

Для придания древесине огнестойкости ее обмазывают также жидкостью, массовые части:
сульфат аммония ………… 4
бурая …………………………….. 1
вода ……………………………… 15

Воду перед растворением в ней компонентов следует нагреть до 70 … 80 ° С.

Кислотостойкость древесина приобретает, если ее последовательно обработать такими растворами:
солянокислый анилин …………………. 160

хлористый аммоний (нашатырь) …. 24

вода ………………………………………………. 1000

Этот раствор наносят на древесину горячим, а после высыхания покрывают другим раствором, г:

медный купорос ……….. 160
бертолетова соль ……. 80
вода ………………………. 1000

Дереву дают просохнуть и опять покрывают первым, а затем вторым раствором и так четыре раза. После последнего высыхания поверхность дерева обрабатывают мелкой шкуркой и покрывают олифой. Она приобретает черный цвет.

Свежесрубленная древесина обычно имеет влажность 50—70%, а пиломатериалы после распиловки бревен — 60—75%. Влажная древесина легко рубится, колется, гнется. В то же время она тяжелая, слабо удерживает металлические крепления; ее трудно пилить, строгать, сверлить. Она не поддается склеиванию и отделке; при отсутствии хорошей вентиляции быстро загнивает. Изделия, изготовленные из сырой древесины, по мере высыхания изменяют размеры и форму, шиповые соединения рассыхаются и ослабляются.

Сушка древесины повышает ее механическую прочность; прочность склеивания узлов и деталей; возможность отделки; прекращает жизнедеятельность грибов и исключает возможность их появления; уменьшает массу изделий.

В процессе сушки влага испаряется прежде всего с поверхностей, соприкасающихся с воздухом, возникает разница (перепад) во влажности наружных и внутренних слоев и влага движется от внутренних слоев к наружным. Прежде всего испаряется и продвигается изнутри к поверхности свободная влага, затем (значительно более медленно) — связанная. Скорость испарения и продвижения влаги зависит от породы древесины, размеров просушиваемого материала, условий сушки.

Если влажная древесина попадает в помещение с сухим и теплым воздухом и при этом сушится относящаяся к числу медленно сохнущих порода в виде толстых досок или брусков, то влага из поверхностных слоев древесины будет испаряться значительно быстрее, чем поступать из внутренних слоев к наружным.

Когда влажность наружных слоев становится ниже 30%, начинается их усушка. В то же время внутренние слои с влажностью выше 30% сохраняют свой объем. Вследствие этого в наружных слоях возникают растягивающие усилия, а во внутренних — сжимающие. Если растягивающие усилия больше силы сцепления между волокнами, появляются разрывы в виде наружных трещин.

В следующей стадии сушки, когда влажность внутренних слоев становится меньше 30%, под влиянием усушки уменьшаются их размеры и объем.

Ввиду того что в первой стадии сушки наружные слои сохли относительно быстро и при этом находились в растянутом состоянии, величина их усушки будет меньше, чем у более медленно сохнущих и при этом находящихся в сжатом состоянии внутренних слоев. Вследствие этого в наружных слоях возникнут сжимающие напряжения, а во внутренних — растягивающие. Последние вызовут появление внутренних трещин. Сжатие наружных слоев называется затвердением наружной поверхности древесины и также является серьезным дефектом сушки.

Чтобы избежать указанных дефектов при сушке, необходимо создать такие условия, чтобы скорости испарения и движения влаги внутри материала были одинаковы. При повышении температуры воздуха ускоряется продвижение влаги в древесине, а при увеличении влажности воздуха уменьшается скорость испарения влаги поверхностными слоями материала. Таким образом, можно выбрать такие сочетания температуры и влажности воздуха, при которых появление вредных напряжений в материале будет исключено.

Различные породы древесины сохнут по-разному. Одни из них больше подвержены короблению и растрескиванию, другие — меньше. Доски и бруски крупных сечений требуют более длительного времени сушки, чем более мелкие. В связи с этим в каждом конкретном случае устанавливают определенный режим сушки в зависимости от породы древесины, толщины материала, а также от его назначения, требований к качеству.

Существуют два основных способа сушки древесины: сушка на открытом воздухе (естественная, или атмосферная) и в специальных сушильных камерах, или сушилках (искусственная, или камерная сушка).

При атмосферной сушке пиломатериалы укладывают в штабеля (7) рядами, между которыми должны помещаться прокладки. Доски в каждом ряду кладут с промежутками, равными четверти или половине ширины доски. Штабеля размещают на бетонных или деревянных фундаментах. Верх штабеля покрывают односкатной или двускатной крышей. Для предохранения от растрескивания торцы пиломатериалов обмазывают известковым или меловым составом, напускают доски каждого вышележащего ряда так, чтобы они создавали тень для торцов досок нижележащего ряда. Площадка

для склада должна быть достаточных размеров для размещения на ней штабелей с необходимым числом проходов и проездов между ними; быть открытой и доступной для господствующих в данной местности ветров, достаточно высокой, чистой и сухой.

Сушка на воздухе — наиболее простой, но вместе с тем очень длительный процесс. Продолжительность сушки зависит от породы древесины, толщины пиломатериалов, времени года и климатических условий данного района. В среднем для центральных областей РСФСР, Украины и Белоруссии срок сушки хвойных досок толщиной 35—50 мм может составить от 20 до 60 сут. Способ требует больших площадей для размещения склада. Но самым существенным недостатком атмосферной сушки является то, что влажность древесины не может быть меньше влажности, равновесной окружающей среде, т. е. 15—20% (воздушно-сухое состояние).

Эти недостатки полностью устраняются при камерной сушке. В камерах можно сушить древесину в любое время года и довольно быстро (в течение 3—8 сут). При этом древесина обезвреживается, так как при высоких температурах (60—80°С и выше) погибают споры и грибницы дереворазрушзющих грибов, а также насекомые — вредители древесины. Камерная сушка позволяет высушивать материал до влажности 12—8% и йиже, что особенно важно для столярных работ.

В деревообрабатывающих мастерских, не имеющих сушильных камер и обрабатывающих небольшие количества древесины, пиломатериалы обычно укладывают на некоторое время на открытом

воздухе для предварительной сушки, доводя их влажность до воздушно-сухого состояния, а затем досушивают их (в виде черновых заготовок) в помещении на специально устроенных для этого стеллажах, под которыми установлены калориферы. Над стеллажами делают вытяжку для отвода отсыревшего теплого воздуха.

Особую трудность представляет сушка древесины в кряжах, используемых, например, для монументальной или станковой скульптуры. Если с кряжа снять кору, то испарение влаги будет происходить с большой поверхности, подверженной непосредственному воздействию воздуха, и значительно быстрее, чем продвижение влаги из внутренних слоев к наружным. В результате появится большой перепад влажности между внутренними и наружными слоями древесины. Вследствие этого, а также большей усушки древесины по длине годичного слоя, чем по его толщине (при сохранении размера и объема более влажной древесины центральной части кряжа), в древесине наружных слоев возникают напряжения — растяжения, которые вызывают разрывы ткани наружных слоев. Так как связь или сцепление волокон по длине годичных колец (по окружности их) ослаблена присутствием сердцевинных лучей, то указанные разрывы происходят в направлении от заболони к сердцевине (8, а).

При сушке кряжа с корой (8, б) испарение влаги происходит главным образом с поверхности торцов, древесина которых усыхает больше в центральной части, чем на периферии, защищенной корой. Вследствие этого сокращение длины годичных колец в центральной части кряжа будет происходить интенсивнее, чем сокращение колец, расположенных около коры. Это вызовет образование трещин в центральной части кряжа, расположенных, как и в первом случае, в радиальном направлении. У коры сердцевинные трещины будут тонкими, а в средней части по радиусу торца — более широкими.

Чтобы избежать указанных дефектов, необходимо создать такие условия, чтобы испарение влаги с торцовых и боковых поверхностей кряжа происходило примерно с одинаковой скоростью и как можно медленнее. Для этого необходимо прежде всего закрыть торцы кряжа — закрасить их масляной краской или замазкой из глины и олифы. Целесообразно не снимать кору, а сделать на ней топором поперечные вырубки (9, а), чтобы дать доступ воздуху к древесине. Если кряж короткий, то кору снимают в средней его части, оставляя на концах кольца шириной 20—25 см (9, б).

Сушить кряжи нужно постепенно, сначала на улице под навесом, затем в неотапливаемом, но сухом помещении и, наконец, в комнатных условиях (для станковой скульптуры).

Защитную обработку древесины производят с целью предохранения ее от гниения, поражения насекомыми и быстрого сгорания. Для предохранения от поражения грибами древесину пропитывают или обмазывают антисептиками.— веществами, способными убить грибы и предупредить их развитие в дальнейшем. Обработка этими веществами называется антисептированием.

Антисептики подразделяются на водорастворимые и маслянистые, растворимые в органических растворителях.

Водорастворимые антисептики — порошкообразные или кристаллические вещества минерального происхождения, применяемые в пиде 3—6%-ных водных растворов. Наиболее распространенными из них являются фтористый натрий и пентохлорфенолят натрия.

Из масло- и органикорастворимых антисептиков основным является пентахлорфенол — кристаллическое вещество желтовато-серого цвета. Он очень токсичен для дереворазрушающих грибов, насекомых и древоточцев, химически достаточно инертен, нелетуч, и воде практически нерастворим, но хорошо растворяется во многих органических растворителях нефтяного происхождения. Растворы пснтахлорфенола в легких летучих растворителях используют для пропитки столярных изделий. При этом древесина хорошо склеивается, окрашивается, полируется.

Огнезащита древесины производится путем пропитки се химическими веществами, называемыми антипиренами. Эти иещества плавятся при нагревании и покрывают поверхность огнезащитной пленкой, прекращающей доступ кислорода воздуха к древесине, или разлагаются с выделением большого количества негорючих газов, оттесняющих воздух. В результате древесина тлеет, но не горит.

В качестве антипиреиов применяют соли аммония, фосфорной и борной кислот и их смеси. Пропитка древесины производится в пропиточных цилиндрах под давлением.

Для предохранения древесины от огня ее окрашивают огнезащитными красками. Чаще всего применяют силикатные краски на основе жидкого стекла. Их наносят кистью в два приема с промежуточной сушкой не менее 12 ч.

Краски обычно бывают белого цвета и полностью закрывают текстуру древесины.

К числу мероприятий, увеличивающих долговечность древесины, относится также лицевая отделка готовых изделий: окраска, лакирование, полирование и др.

Свойство древесины сокращать линейные размеры и объем при уменьшении содержащейся в ней связанной влаги называется усушкой. Пока из высушиваемой древесины удаляется свободная влага, усушки не происходит. Усушка начинается после перехода древесины через точку насыщения волокна, т. е. после снижения влажности за пределы 28-30%- Это обусловлено сокращением промежутков между мицеллами после удаления влаги. Усушка пре­кращается по достижении древесиной абсолютно сухого состояния. Практически усушка досок и брусков начинается раньше достиже­ния ими средней влажности 25-30%, так как их наружные слои высыхают ниже влажности точки насыщения волокна прежде, чем начнется усушка внутренних слоев. Величина усушки выражается в процентах от первоначального размера.

Древесина обладает также свойством, обратным усушке, - способностью разбухать. Разбухание происходит при повышении влажности древесины в пределах от 0 до 30%.

Вследствие неоднородности строения древесины ее усушка и разбухание неодинаковы в различных направлениях. Наибольшую величину дает усушка в направлении годовых слоев, так называе­мая тангентальная. Она достигает 8-12% при удалении всей вла­ги. Например, доска шириной 100 мм, выпиленная из боковой час­ти бревна и высушенная до абсолютно сухого состояния, умень­шится по ширине до 88-92 мм. Усушка по направлению радиуса ствола, называемая радиальной, составляет 5-8%, а в направле­нии длины древесных волокон (вдоль оси ствола), называемая продольной, составляет всего 0,1%. Практически продольная усуш­ка никогда не учитывается.

Объемная усушка, т. е. уменьшение объема образца древесины при высушивании, равняется приблизительно сумме тангентальной и радиальной усушек и составляет от 12 до 20%. Плотная древеси­на твердых пород дает большие величины усушки, а хвойных и мягких лиственных пород - меньшие.

Способность к усушке и разбуханию является отрицательным свойством древесины. Попытки стабилизировать размеры древе­сины пока не привели к успешным результатам. Единственным спо­собом избежать нежелательного изменения размеров и формы де­ревянной детали или изделия является предварительное высуши­вание древесины до нужной эксплуатационной влажности (см. табл. 4).

Для того чтобы пиломатериалы после высушивания имели нуж­ные номинальные размеры, установлены припуски на усушку.

Размеры этих припусков определены на основании тщательных исследований фактической усушки древесины различных пород и узаконены ГОСТами.

ГОСТ 6782-67 устанавливает припуски на усушку для пило­материалов хвойных пород, выпиливаемых из сырой (с влажностью 30% и выше) древесины и высушиваемых до различной конечной влажности.

Величины припусков для пиломатериалов тангентальной или смешанной распиловки из древесины ели, сосны, кедра и пихты даны в табл. 5.

Для пиломатериалов чисто радиальной распиловки величины припусков берутся по той же таблице, но с коэффициентом 0,6.

Для древесины лиственницы размеры припусков берут на 30% больше соответствующих цифровых данных табл. 5.

Припуски на усушку пиломатериалов, выпиливаемых из древе - - сины влажностью ниже 30%, определяют как разность между ве­личинами припусков на усушку, указанных в таблице для требуе­мой конечной и фактической начальной влажности древесины.

Пример 1. Определить припуски на усушку для сосновой доски смешанной распиловки толщиной 60 мм, шириной 120 мм, высушиваемой от начальной влаж­ности более 30% до конечной 8%.

По таблице находим величину припуска по толщине 2,8 мм, по ширине - 5,4 мм. Если бы это была доска из лиственницы, то припуски на усушку составили ■бы по толщине 2,8X1,3=3,6 мм\ по ширине 5,4X1,3=7,0 мм.

Пример 2. Найти величину припуска на усушку для еловых брусков с попе­речным сечением 60x60 мм. Начальная влажность древесины 22%, конеч - - ная -8%.

По таблице для толщины брусков 60 мм и конечной влажности 8% величина припуска равна 2,8 мм, а при влажности 22%-1,8 мм. Искомая величина припус­ка на усушку равна 2,8-1,8=1 мм.

Для пиломатериалов, отличающихся по размеру на ± 1-2 мм от приведенных в табл. 5, величина припуска берется по ближай­шему большему размеру.

В случаях большей разницы в размерах величина усушки опре­деляется путем интерполяции.

Для пиломатериалов лиственных пород припуски на усушку устанавливаются ГОСТ 4369-52 в зависимости от способа распи­ловки (тангентального, радиального) и группы пород древесины. Для определения величины припуска рекомендуется пользоваться номограммами, приведенными в этом ГОСТе, или следующими фор­мулами:

При тангентальном расположении годовых слоев в досках:

1) Для березы, дуба, клена, ясеня, ольхи, осины, тополя

2) Для бука, граба, ильма и липы

При радиальном расположении годовых слоев:

1) для бука, дуба, ильма, клена, ясеня, ольхи, осины и тополя

2) для березы, граба, липы

Где 5 - припуск на усушку, мм\ А-размер пиломатериалов по толщине или ширине в сухом состоянии, мм; W - конечная влаж­ность пиломатериалов, %

Для пиломатериалов с тангентально-радиальным направлением вых СЛОев (смешанной распиловки) должны применяться при­иски, установленные для древесины с тангентальным направлени - м годовых слоев. Средняя начальная влажность пиломатериалов, пои которой начинается заметная их усушка, принята равной 35%. При меньшей влажности вместо 35% ставится фактическая влаж­ность.

Приведем пример определения припуска по формулам. Требуется определить ггпипуск в тангентальной направлении для дубовой доски шириной 400 мм при начальной влажности 35% и конечной 12%.

Подставляя заданные величины в формулу S=0,0025/1 (35-W), получим:

0,0025 х 400 (35 - 12) = 23 мм.

При начальной влажности древесины 23% припуск будет:

S = 0.0025Л (23 - W) = 0,0025 X 400 (23 - 12) = 11 мм.

На свойстве древесины уменьшать свои размеры по мере высы­хания основан способ дистанционного контроля за влажностью вы­сушиваемого пиломатериала по величине усадки штабеля. Замече­но, что эта усадка в основном пропорциональна величине убыли влажности древесины. Было предложено несколько конструктив­ных решений приборов для измерения усадки штабеля по высоте. Однако, эти приборы не получили еще промышленного приме­нения.

§ 10. ДЕФОРМАЦИИ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ СУШКЕ

Неодинаковость усушки древесины в различных направлениях обусловливает изменение формы поперечного сечения пиломате­риалов в процессе их высыхания.

На рис. 8 показано, как изменяется форма досок и брусков, выпиленных из разных зон древесного ствола. В направлении кольца годового слоя усушка боль­ше, чем в направлении радиуса.

Доска тангентальной выпиловки 1 из заболонной зоны ствола коро­бится и принимает желобчатую фор­му. Радиальная доска 2, выпиленная из середины ствола, не коробится, но утончается с краев по сравнению с серединой. Брусок 3 квадратного
сечения приобретает форму ромба, круглый стержень 4 становится эллиптическим.

Свойство древесины деформироваться в процессе высыхания необходимо учитывать при ее обработке. Желобообразного короб­ления заболонных досок можно избежать, если сушить их в зажа­том состоянии. Остальные виды деформации неизбежны при сущ. ке сырой древесины. Поэтому детали брускового профиля и круг­лые стержни необходимо вырабатывать из высушенной древесины, что позволит сэкономить сырье и повысить качество изделий.