Версия для слабовидящих
Склад: г. Смолевичи, ул. Торговая 39 (На карте)
Время работы: 8:30 — 17:30 вт.–сб.; выходной вс.–пн.
Версия для слабовидящих

Роль влаги в древесине

РОЛЬ ВЛАГИ В ДРЕВЕСИНЕ

В растущем дереве всегда содержится значительное количество влаги в жидком состоянии. Ее основная роль заключается в поддержании жизнедеятельности отдельных клеток и всего расте­ния, в том числе в перемещении питательных веществ по прово­дящим путям древесины.

Вес влаги, находящейся только в оболочках клеточной ткани, составляет около трети веса самой древесины. Общее же коли­чество влаги различно и в древесине мягких пород иногда дости­гает веса самой древесины, составляя, следовательно, половину веса сырой древесины.

В отмершем дереве влага в природных условиях также играет положительную роль. Она способствует развитию микроорганизмов в древесине, биологическому ее разрушению, удобрению таким образом почвы и освобождению места для жизни и роста новых поколений молодых деревьев. Следовательно, создаются благо­приятные условия для продолжения существования данного биоло­гического вида — дерева и окружающего его сообщества раститель­ности.

Применяя срубленную и обработанную древесину для много­образных целей, люди заинтересованы в предотвращении природ­ного разрушения древесины; ей придают стойкость против гниения. Наиболее просто это достигается путем удаления из древесины почти всей влаги. При этом древесина из нестойкого сырья биоло­гического происхождения превращается в очень ценный материал. В сухом состоянии древесина может сохраняться длительное время (например, саркофаги египетских мумий существуют около 4 тыс. лет).

Иногда влага (в избыточном ее количестве) используется для сохранения древесины. Так, подводная часть деревянных свай, за­топленные бревна, штабеля бревен, подвергаемые искусственному дождеванию, предохраняются от биологической порчи длительное время из-за недостатка в древесине кислорода воздуха, необходи­мого для процесса гниения. Известно, что основные факторы гние­ния— влага, воздух и тепло. Воздух при дождевании вытесняется водой.

В летнее время особенно быстро загнивает влажная древесина бука и березы. Срубленные стволы этих деревьев должны быть немедленно разделаны, а древесина просушена. В противном слу­чае уже через 2 летних месяца она испортится, если бревна не будут затоплены в бассейне, не подвергнутся искусственному дож­деванию, не будут заморожены или хотя бы предохранены от на­гревания теплым воздухом и от частичной потери влаги; такая потеря влаги ускоряет загнивание.

Процесса гниения не будет, если в результате обезвоживания в древесине останется влаги меньше пятой части веса сухой ее части или если вследствие дополнительного увлажнения вес влаги в древесине будет больше веса самой древесины. Отношение веса влаги к весу древесины называется влажностью древесины; в отмеченных примерах влажность составляет 0,2 (20%) и > 1,0 (>100%).

Для предотвращения гниения древесины, используемой на от­крытом воздухе или в местах возможного ее увлажнения (шпалы, столбы, элементы мостов и т. д.), ее консервируют, пропитывая токсичными для микроорганизмов химикатами (креозотом, хлори­стым цинком и др.).

Кроме опасности гниения, важный недостаток влажной древе­сины, используемой при изготовлении мебели и т. д., — ее допол­нительная усадка, происходящая в случае последующего уменьше­ния количества содержащейся в ней влаги в эксплуатационных условиях. Усадка обусловлена физико-химическими свойствами древесины как ограниченно набухающего коллоида. Заготовки и детали с понижением влажности постепенно уменьшаются в раз­мерах, происходит их поперечная деформация и коробление, воз­можно продольное коробление; поэтому в изделиях расслабляются соединения, возникают трещины и неплотности. Вследствие этого изделие в короткий срок резко снижает свои качественные пока­затели или совершенно приходит в негодность.

Таким образом, повышенное содержание влаги в древесине или выработанной из нее продукции недопустимо в условиях длитель­ной эксплуатации.

 

ЦЕЛЬ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ

Древесина, используемая в виде досок и заготовок в строитель­стве, машиностроении, деревообрабатывающем, мебельном и дру­гих производствах, должна не только быть долговечной и сохра­нять свою форму, но и обладать максимальной механической прочностью при наименьшем весе, хорошо обрабатываться (стро­гаться, склеиваться, отделываться и т. д.), иметь минимальную теплопроводность, электропроводность и др. Все эти свойства она приобретает лишь после надлежащей просушки.

Практикой и научными исследованиями установлено, что механическая прочность древесины резко возрастает по мере

уменьшения веса влаги в диапазоне ниже 1/3 от веса древесины, т. е. при влажности ниже 30%, причем возрастает непрерывно до удаления всей влаги. Одновременно древесина становится легче пропорционально уменьшению количества содержащейся в ней влаги. В ряде случаев (например, при доставке бревен сплавом) вес влажной древесины в результате сушки пиломатериалов может уменьшиться вдвое.

По мере просыхания древесины до сравнительно низкой влаж­ности улучшаются ее технологические свойства — частота распи­ловки, строжки, шлифовки, прочность склейки, качество отделки покрытиями и др.

С уменьшением содержания влаги древесина становится менее теплопроводной. Одновременно повышается ее теплота сгорания, что существенно, например, при использовании в качестве топлива древесных отходов.

Пропитка антисептиками в условиях заводского консервирова­ния в пропиточных цилиндрах лучше протекает после предвари­тельной подсушки древесины.

Цель сушки и требования к отдельным свойствам высушива­емой древесины определяются условиями ее использования. Так, при массовой сушке пиломатериалов на лесопильных заводах глав­ная цель заключается в предотвращении последующего биологи­ческого разрушения древесины и уменьшения транспортных нагру­зок при доставке более легкой сухой пилопродукции потребителю. Цель сушки древесины для строительства и деревообработки, кроме того, — предотвращение последующей деформации и прежде­временного износа различных устройств и изделий из нее, а также улучшение ее физико-механических свойств. Цель сушки древесины в мебельном производстве, кроме указанного, — придание ряда поло­жительных технологических свойств. Цель сушки древесины в специальных производствах (фанерном, спичечном, древесных плит) — придание материалу дополнительных свойств в соответствии с тре­бованиями технологических процессов этих производств и т. д.

Во всех случаях целью сушки является превращение древесины из природного сырья в промышленный материал с коренным улуч­шением при этом ее биологических, физико-технических, технологи­ческих и потребительских свойств. В результате сушки должен получаться облагороженный материал, более качественный и цен­ный, отвечающий многообразным высоким требованиям, предъявля­емым к нему в различных производственных и бытовых условиях.

По мере развития техники и, одновременно, удорожания дре­весины как материала эти требования будут возрастать. Следова­тельно, будут расширяться и усложняться цели высушивания дре­весины, чтобы достичь более эффективного ее использования. Воз­можно, потребуется регулирование величины усадки, растягивание древесины, получение преднапряженного материала и заготовок с заданным неравномерным распределением влаги, высушивание бревен (перед распиловкой) и др.

 

ХОЗЯЙСТВЕННОЕ ЗНАЧЕНИЕ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ

Сушка древесины на предприятиях обычно проводится до за­данной величины ее влажности в специальных сушильных установ­ках. Во многих случаях производительность этих установок недо­статочна, а техника их эксплуатации неудовлетворительна, в ре­зультате чего продукцию изготавливают из недосушенной или неравномерно высушенной древесины, если часть ее в потоке обра­ботки остается недосушенной в различной степени. Такая продук­ция низкокачественна и мало пригодна для надежного использо­вания, хотя на ее выработку затрачивается сырье, вспомогательные материалы, энергия, рабочая сила и другие средства. Она будет недолговечна, быстро амортизируется; для ее воспроизводства по­требуется повторное расходование материалов и других средств производства. Так, мебель, изготовленная из недосушенной древе­сины, приходит в негодность за 2—4 года; аналогичная мебель, изготовленная из хорошо высушенного материала, служит 20— 40 лет и более, т. е. примерно в 10 раз дольше. Следовательно, при снабжении населения какого-либо района мебелью с таким низким сроком службы нужно в 10 раз увеличить мощность предприятий, расход материала и общую стоимость изделий.

Таким образом, качественная сушка предотвращает большой ущерб в промышленности, позволяя обойтись меньшим количеством предприятий, сырья, рабочей силы и т. д. и одновременно эконо­мить средства населения.

Деревообрабатывающие и мебельные предприятия будут рабо­тать в большой мере вхолостую, если сушка древесины на них не­удовлетворительна и вырабатываемая продукция в условиях экс­плуатации быстро приходит в негодность.

В жилищном строительстве двери, оконные коробки, настилы полов и перекрытия, изготовленные из сырой или недостаточно просушенной древесины, через некоторое время рассыхаются, в них появляются щели; двери и дверные коробки перекашиваются, по­ловые доски и элементы перекрытия коробятся, штукатурка разру­шается, конструктивные деревянные элементы поражаются гри­бами и т. д. В зимнее время такая постройка продувается ветром. Вскоре после сооружения ее приходится капитально ремонтировать. При появлении домовых грибов вида Merulius lacrymans необ­ходимо срочно перебирать деревянные конструкции и сжигать все пораженные детали, а иногда целиком постройки и сооруже­ния.

Влажная или недосушенная древесина часто портит соприка­сающиеся или сопряженные с ней материалы, изделия или про­дукты. При этом убытки обычно во много раз превышают исход­ную стоимость древесины.

В нашей стране вырабатывается пиломатериалов больше, чем в каком-либо другом государстве. Между тем вследствие большого спроса у нас ощущается товарный голод на этот материал. Поэтому необходимо бережно и эффективно его использовать, а также облагораживать, тем более в условиях непрерывного его удорожания. Так, на заграничном рынке стоимость килограмма сухой древесины приближается к стоимости такого же веса сахара.

И указанных целях почти все пиломатериалы должны высуши­ваться на месте их выпиловки, причем немедленно и желательно в едином потоке с выпиловкой. Процесс их сушки следует рассмат­ривать как неотъемлемую часть технологии изготовления досок и заготовок. Непросушенная древесина не может считаться мате­риалом и, тем более, товарной продукцией, подлежащей реализа­ции в отечественной промышленности.

С лесопильных заводов потребителям должна отгружаться су­хая пилопродукция. В случаях транспортировки влажной древе­сины излишне расходуются средства на перевозку громадных коли­честв воды, составляющей около половины веса самой древесины. Кроме того, древесина в пути часто портится.

Неправильный процесс сушки приводит также к значительным убыткам из-за возникновения напряжений, коробления и трещин в материале, что, к сожалению, в производственных условиях часто не учитывается. Недопустимо нарушение технологии сушки пило­материалов досрочной выгрузки из камер недосушенного мате­риала, если из-за недостатка древесины в цехе возникает простой станков. Это не способствует улучшению снабжения цеха дре­весиной, а наоборот, приводит к нерациональному ее использо­ванию.

Неудовлетворительная сушка и выпуск бракованной продукции в сушильном цехе могут оставаться долгое время незамеченными, поскольку результаты дефектной сушки при отсутствии должного контроля (за неравномерностью влажности высушенного мате­риала или его недосушкой) сказываются лишь через значительное время после выработки продукции, когда она оплачена потреби­телем и находится в эксплуатации.

Методы оценки самого качества еще недостаточно разработаны. Остается неизвестным экономический эквивалент различных пока­зателей качества сушки.

Сушка обходится недорого — всего около 10% от стоимости вы­сушиваемой древесины. Расходы на устройство сушильных устано­вок за время их действия (около 10 лет) составляют 1—2% от стоимости высушиваемой древесины.