Сушка пиломатериалов, или выдержка, является критически важным этапом в твердая древесина обработка. Это напрямую определяет стабильность размеров, механические характеристики и долговечность конечного продукта. Целью сушки является снижение содержания влаги (MC) в древесине до целевого равновесного содержания влаги (EMC), предотвращая дорогостоящие дефекты в процессе эксплуатации, такие как коробление, дефекты и разрушение соединений. Профессиональные методы сушки в первую очередь делятся на традиционную сушку на воздухе и различные виды искусственной сушки в печи.
Сушка на воздухе — самый старый и наиболее естественный метод, основанный исключительно на циркуляции окружающего воздуха, температуре и влажности, способствующих медленному испарению влаги.
При сушке на воздухе пиломатериалы необходимо тщательно укладывать на специально отведенных складах, часто под простыми навесами, чтобы защитить их от прямых солнечных лучей и сильного дождя. Наклейки (небольшие однородные разделительные полоски) необходимы и помещаются между каждым рядом пиломатериалов для создания каналов. Такая тщательная укладка обеспечивает равномерную циркуляцию воздуха по поверхности доски, унося испаряющуюся влагу посредством естественной конвекции. Ориентация и высота фундамента штабеля оптимизированы для максимального увеличения воздушного потока под ним.
Ключевым преимуществом воздушной сушки является минимальное энергопотребление и щадящий характер процесса. Медленная скорость отвода влаги сводит к минимуму крутые внутренние градиенты влажности, позволяя естественным образом ослабить напряжение в древесине. Это часто приводит к получению пиломатериалов с более низким остаточным внутренним напряжением.
Однако сушка на воздухе по своей сути требует много времени, часто от месяцев до лет, что ограничивает капитальные затраты и пространство на дворе. Важно отметить, что это может снизить MC только до уровня ЭМС окружающей среды, обычно от 15% до 20%. Этого уровня недостаточно для высококачественного внутреннего применения, такого как мебель и краснодеревщики, для которых требуется от 6% до 10% MC, что делает последующую искусственную сушку необходимой для большинства продуктов премиум-класса.
Обычная камерная сушка (или конвективная сушка) является доминирующим промышленным методом, в котором используются герметичные камеры для точного контроля температуры, относительной влажности (ОВ) и воздушного потока.
Пиломатериалы помещаются в герметичную печь. Нагретый воздух и пар циркулируют мощными вентиляторами. Тепло обеспечивает энергию для испарения воды, а контролируемый впрыск пара поддерживает определенный уровень относительной влажности. Поддержание высокой относительной влажности на начальном этапе предотвращает слишком быстрое высыхание деревянной поверхности — состояние, известное как цементация или строгая проверка поверхности.
Процесс следует строгому графику, разделенному на несколько ключевых этапов:
Нагрев и выравнивание: доведение всей загрузки пиломатериалов до однородной начальной температуры.
Период постоянной скорости: испарение свободной воды; температура умеренно высокая, относительная влажность тщательно контролируется.
Период падения скорости: испарение связанной воды (адсорбированной внутри клеточных стенок); Температуру постепенно повышают, а относительную влажность снижают для ускорения высыхания.
Кондиционирующая обработка (снятие стресса): последний, критический этап, на котором вводится пар, чтобы слегка поднять поверхность MC. Эта процедура снимает внутренние напряжения при сушке, которые накапливаются во время процесса, значительно улучшая стабильность древесины и ее свойства при механической обработке.
Сушка в печи обеспечивает точный контроль конечного MC, что позволяет производителям постоянно достигать низких уровней, необходимых для материала мебельного качества. Он быстрый, масштабируемый и подходит для большинства коммерческих пород древесины.
Высокочастотная вакуумная сушка (HFV) сочетает в себе высокочастотный диэлектрический нагрев со средой низкого давления (вакуум), что представляет собой значительный технологический прорыв для специализированной и трудно поддающейся сушке древесины.
При сушке HFV древесина нагревается изнутри переменным электрическим полем (диэлектрический нагрев). Молекулы воды внутри древесины быстро вибрируют, равномерно генерируя тепло по всему материалу, как в микроволновой печи. Этот нагрев «изнутри наружу» фундаментально отличается от теплопередачи между поверхностью и сердцевиной обычных печей. Это обеспечивает равномерный прогрев толстых пиломатериалов и плотных лиственных пород.
Operating under a vacuum lowers the boiling point of water dramatically, often to as low as $95^\circ\text{F}$ ($35^\circ\text{C}$). This allows water to vaporize quickly at much lower temperatures, minimizing the risk of heat-induced discoloration, degradation, and severe splitting. The pressure differential further drives moisture from the core to the surface, accelerating the drying rate significantly—up to ten times faster than conventional kilns for thick stock.
Сушка HFV — это решение премиум-класса, идеально подходящее для дорогостоящих и сложных материалов, таких как очень толстые доски, огнеупорные лиственные породы (например, густая тропическая древесина) и породы, склонные к разрушению. Его скорость обеспечивает быстрый оборот, оптимизируя поток запасов.
Печи с осушением (DH) работают аналогично обычным печам, но используют систему хладагента для удаления влаги из циркулирующего воздуха, восстанавливая тепло в процессе. Они, как правило, более энергоэффективны, чем печи с паровым обогревом при более низких температурах, что делает их популярными для видов, требующих мягких условий сушки.
Солнечные печи используют солнечную энергию для обогрева камеры печи, а циркуляция воздуха обеспечивается вентиляторами. Несмотря на то, что они очень экономичны и экологически безопасны, их зависимость от окружающего солнечного света делает их медленнее и менее управляемыми, чем промышленные печи, и в первую очередь подходят для небольших или некритических задач сушки.