Ювелирное обозрение

Древесина в виде готовых пиломатериалов, фанерных изделий и стружечных панелей по-прежнему остается базовым расходным сырьем для многих сфер промышленности и строительства. Ее экологическая чистота и податливость в обработке позволяют конкурировать даже с высокотехнологичными стеклопластиками. При этом имеют место и недостатки материала, обусловленные низкой прочностью и чувствительностью к агрессивным средам. Минимизировать их позволяют специальные методы предварительной обработки. В частности, камерная сушка древесины с тепловым воздействием является одним из самых распространенных способов повышения ее технико-физических свойств.

Применяемое оборудование

Существуют разные виды сушильных агрегатов, общее принципиальное устройство которых предусматривает наличие теплоносителей. От них горячие потоки распределяются по поверхности целевого материала. Базовая классификация выделяет сушильные камеры диэлектрического и конвективного типа. Диэлектрические модели формируют тепловую энергию в процессе преобразования высокочастотных токов.

В свою очередь, конвективные агрегаты нагнетают тепловые потоки к пиломатериалу через предварительно нагретый воздух, что способствует выведению влаги. Агент сушки в такой рабочей схеме нагревается вместе с водными парами. После чего смесь циркулирует в теплообменнике. Конвективная камера для сушки древесины может использовать в качестве функциональных элементов (проводников тепла) жаротрубные, пароводяные, а также индукционные носители. Иногда применяются и газовые камеры, выделяющие большие объемы тепловой энергии. И диэлектрические, и конвективные модели сушилок могут работать в вакууме, то есть при низком давлении.

Подготовка материала

Качество сушки во многом зависит от того, насколько правильно были подготовлены штабеля – так называемые пакеты с пиломатериалами, которые специально формируются для закладки в камеру. К примеру, неравномерность просушивания и деформирование отдельных участков на досках как раз будет следствием неправильного пакетирования.

Обычно применяется два способа такого рода подготовки:

• одиночный штабель;
• пакетное формирование закладки.

В первом случае один штабель включает несколько досок, сложенных в одинаковой конфигурации. Пакетная закладка предполагает, что пиломатериал будет укладываться несколькими готовым штабелями. В качестве основы для штабеля используется жесткая платформа с ровной поверхностью. Это может быть рельсовая вагонетка, сформированная отдельными треками.

Чтобы камерная сушка древесины производилась без утечек теплового агента, недогруз штабеля не допускается. Он должен быть полностью заполнен или досками одинаковой длины, или пиломатериалом разного типоразмера вразбежку. Между стыкуемыми досками предусматривается размещение одного или нескольких слоев подкладки.

Режимы

Выделяют три категории сушки:

1. Первая категория – это высококачественный режим, осуществляемый при температуре порядка +60+70°С. Данный режим позволяет сушить материал до коэффициента влажности 6-8%. Полученные таким способом обработки изделия отличаются высокими технико-эксплуатационными показателями, позволяющими использовать материал в приборо- и машиностроении, в силовых строительных конструкциях, производстве элементов инженерной техники и т.д.
2. Вторая категория обеспечивает режим с доведением уровня влажности до 8-10%. Для таких целей используют сушильные камеры, работающие при температурах до +75°С. Целевой сферой использования обработанных в этом режиме материалов является мебельное производство, а также изготовление столярно-строительных конструкций.
3. Третья категория сушки позволяет получать пиломатериал среднего качества, влажность которого может достигать и 15%. Из такой древесины в дальнейшем производят тару, погонаж и недорогой стройматериал.

Прогрев древесины

Первичный прогрев требуется для предотвращения процессов напряжения внутренней структуры пиломатериала в ходе основной сушки. Производится интенсивное, но кратковременное тепловое воздействие, в процессе которого влага не испаряется. Параллельно с тепловой обработкой в камеру направляется насыщенный пар. Эту функцию выполняет группа вентиляторов с калориферами. Процесс испарения влаги по всей толщине материала начнется только после прекращения теплового воздействия.

Опять же, чтобы камерная сушка древесины не повредила ее структуру, уже на первой стадии прогрева регулируется баланс между температурным режимом и скоростью падения влажности. При нарушении этого баланса возникает риск появления трещин. Продолжительность данной процедуры определяется внешними условиями и характеристиками древесины – в среднем от 1 до 2 ч.

Основной этап

После начального прогрева следует непосредственно сушка. Но переход должен быть постепенным, что отражается в медленном открывании воздухообменных заслонок, выводящих влагу. На этом же промежутке устанавливаются оптимальные параметры тепловых потоков. Температурный режим, в свою очередь, регулируется уровнем открытия жалюзи камеры. Если же требуется повысить насыщенность агента, приточные патрубки вовсе закрываются.

Также степень насыщенности теплового воздействия может корректироваться путем запуска парогенератора. Однако при открытой вытяжке подключать системы нагнетания пара нельзя. В процессе выполнения операции камерная сушка древесины контролируется по характеристикам температуры и ее погрешности. На производствах обычно сведения об этих величинах каждый час заносятся в журнал.

Влаготепловая обработка

Это тоже своего рода промежуточный этап, для которого создаются специальные условия среды: она должна обеспечивать высокую интенсивность влаговыведения и стабильный температурный режим. Создается такая среда посредством того же нагнетания пара при включенных калориферах. В регуляции могут задействоваться вентиляторы и вытяжные каналы. Оптимальная температура для этого режима обработки должна на 6-7°С превышать показатели среды на основной стадии сушки, но в то же время быть ниже +100°С.

Важно подчеркнуть, что влаготепловая обработка применяется не ко всем древесным породам. Например, технологии изготовления сухого бруса предусматривают использование этой операции для пиломатериалов из кедра, сосны, липы, толщина которых превышает 60 мм. Толстые заготовки могут подвергаться влаготепловой обработке несколько раз для полного охвата внутренней структуры.

Завершение процесса

После сушки производится кондиционирующая обработка, целью которой является выравнивание показателей влажности и структуры материала. Посредством увлажнительных устройств и калориферов формируется специальная среда, в которой пересушенные участки пиломатериала увлажняются, а недостаточно просушенные – подсыхают. По времени такая обработка длится несколько часов – конкретная продолжительность зависит от объема закладки и параметров материала.

Показатели влажности древесины после камерной сушки с кондиционирующей обработкой также варьируются от 6 до 15 % в зависимости от примененного режима. Далее после предварительного охлаждения производится выгрузка штабелей из камеры. При необходимости может задействоваться и дополнительная операция принудительного охлаждения с проветриванием.

Плюсы технологии

Камеры с температурной и влажностной обработкой позволяют обеспечивать процессы сушки с полным сохранением экологичности материала. В большинстве случаев подобные методы обработки не требуют задействования активных химических средств, повышающих эффективность процесса. Отмечается и высокое качество результата. Если оператор не допускал ошибок при организации процесса, то полученный брус обретет высокие прочностные и защитные качества.

Многие указывают и на высокую производительность камерной сушки древесины. Плюсы и минусы, впрочем, в этой характеристике сходятся. С одной стороны, пакетированная обработка действительно позволяет за короткие временные интервалы обслуживать большие объемы древесины. А с другой – невозможность обработки малых пакетов с урезанной загрузкой ограничивает сферы применения такого оборудования.

Минусы технологии

Основная критика данной технологии сушки сводится к риску образования многочисленных дефектов пиломатериала в процессе выполнения операции. Одним из самых распространенных из них является коробление. Нарушение технологии может спровоцировать как продольные, так и поперечные деформации.

Обычно такие процессы становятся следствием недостаточного вывода влаги перед основным этапом просушивания. Часто материал получает дефекты в виде растрескивания в торцах. Подобные изъяны возникают, если сушилка для пиломатериалов работала в формированном режиме на этапе первоначального прогрева. Технология требует, чтобы этот процесс даже при минимальных температурных показателях выполнялся в условиях смягчения структуры пиломатериала.

Заключение

Упрощение принципов управления и технического обслуживания обрабатывающих агрегатов способствовало формированию целых сегментов оборудования, предназначенного для бытового применения. Насколько оправдана организация собственной линии для сушки пиломатериала? Это будет зависеть от объемов обработки.

И также важно учитывать стоимость камерной сушки древесины. Цена 1 м 3 в среднем составляет 2-3 тыс. руб. Конечно, если строить собственный дом из бруса, то выгода будет очевидна. Но и само оборудование стоит недешево, не говоря о нюансах эксплуатации и рисках получения тех же дефектов без профессиональной поддержки.

Для строительства загородных домов из бревна, профилированного и двойного бруса используют древесину, которая проходит специальную сушку. Сушка древесины удаляет жидкость при помощи испарения. Без подобного процесса деревянные изделия и материалы рассыхаются и деформируются. Технология сушки древесины проводится несколькими способами.

Дерево можно сушить естественным способом на открытом воздухе под навесом. Такой метод занимает несколько месяцев и требует специального места. Поэтому большей популярностью пользуются сушка в специальных сушильных камерах. Этот способ используют большинство компаний по изготовлению пиломатериалов.

Однако он приводит к появлению трещин и снижает качество изделий. Наиболее оптимальной является конденсационное высушивание. Давайте рассмотрим подробнее виды сушки древесины, плюсы и минусы каждой.

Виды сушки

Тип	Преимущества	Недостатки
Естественная	Простой и доступный способ, не требует соблюдения температуры и влажности, минимальное количество трещин	Процесс длится несколько месяцев, требует много места для материалов, влажность не опускается менее 18%
Камерная	Высыхание длится неделю, влажность падает до 10-18%, выбор температуры и контроль процесса в зависимости от целей и вида материалов	Разрушение структуры древесины, появление трещин и производственного брака, неравномерное просушивание
Инфракрасная	Быстрая и равномерная, дерево не растрескивается и сохраняет целостность, высокое качество и рациональный расход электричества, легкость в использовании	Не подходит для использования в закрытом помещении, так как в процессе пиломатериалы плесневеют
Вакуумная	Самая быстрая, подходит для любых пиломатериалов, не приводит к растрескиванию	Высокая стоимость оборудования и большое потребление электроэнергии
Конденсационная	Быстрая и равномерная, высокое качество изделий, отсутствие трещин и производственного брака, доступность оборудования и эксплуатации	Не подходит для мелких материалов (опилки, пеллеты, дрова и пр.)

Естественная

Естественный процесс сушки древесины происходит медленно и долго. Это наиболее щадящий процесс, при котором появляется минимум трещин и других дефектов, чем при агрессивном воздействии в камерах. Для организации такого метода нужно специальное место, где древесина будет защищена от попадания прямых солнечных лучей и осадков.

Естественные условия снижают влажность древесины до 18-22%, тогда как влажность свежесрубленного дерева составляет 50-100% в зависимости от породы и климатических условий региона произрастания. Это легкая и доступная организация сушки, которая не требует специального оборудования и соблюдения температурного режима. Главный минус — малая интенсивность и длительность процесса.

Искусственная камерная

Искусственная сушка в камерах — более быстрый и выгодный вариант. Он снижает влажность древесины до 10-18%, позволяет контролировать процесс и регулировать температуру. Для правильной организации работы камеры пиломатериалы укладывают в штабеля или пакеты. Штабель должен состоять из изделий одной породы и толщины.

Главное преимущество заключается в оперативности. Сушилка высушит древесину за одну неделю. Кроме того, в процессе материал можно обработать специальными защитными средствами от негативного влияния окружающей среды. Такая обработка защитит живой брус или бревно от гнили, плесени и растрескивания.

Из недостатков искусственного метода выделим появление больших трещин в материалах. В камере из-за высокой температуры влага испаряется слишком быстро, а древесина высушивается неравномерно. Влага внутри материала испаряется медленнее, чем с поверхности. Это приводит к образованию трещин и при изготовлении, и в процессе эксплуатации уже после строительства дома.

Инфракрасная

Инфракрасная сушка древесины — современный способ с использованием оборудования, которое передает тепло с помощью инфракрасного излучения. Это один из самых быстрых вариантов сушки пиломатериалов, который занимает 3-7 дней в зависимости от вида дерева. Время сушки опилок составит полчаса. Процесс происходит при температуре 50-60 градусов, что сохраняет структуру дерева и защищает его от растрескивания.

Инфракрасные камеры равномерно удаляют влагу. Они экономичны и комфортны в использовании. Однако при использовании камеры в помещении из-за отсутствия воздушных потоков на некоторых участках пиломатериалов появляется плесень. Поэтому сушить лучше только на открытом воздухе под навесом.

Вакуумная

Вакуумная сушка древесины предполагает использование камеры, в которой образуется вакуум. Этот универсальный способ подходит для любого вида пиломатериалов и древесины. Он объединяет старые технологии и совмещает с современными. Процесс отличает высокое качество и оперативность. На сушку бревна диаметром 250 мм или на брус сечением 150х150 уходит 17-20 часов.

Сушка в вакууме проходит равномерно и не приводит к растрескиванию дерева. Кроме того, она удаляет смолу. Вакуумные сушильные камеры легки в использовании и пожаробезопасны. Но при этом они не пользуются спросом, так как стоят дорого и тратят много энергии. Это повышает затраты на производство и на готовые пиломатериалы.

Конденсационная

Конденсационная сушка древесины — самый популярный метод, который оптимально сочетает стоимость и качество. Древесина сохнет при низких температурах с использованием печи и холодильного оборудования. Удаление влаги происходит при помощи конденсата, что делает сушку равномерной и щадящей. Поэтому изделия получаются качественными и прочными без трещин и производственного брака.

Сушка при помощи конденсата потребляет мало энергии, что делает пиломатериалы доступными и недорогими. Бревна и брус получаются ровными и эстетически привлекательными без трещин и других дефектов. Однако использование такой сушка не рационально для мелких пиломатериалов и изделий. Но она подходит для крупногабаритных лесоматериалов с большим сечением, которые нуждаются в бережной и щадящей сушке.

Поэтому компания “МариСруб” использует для бруса и бревен камерную сушку. Мы самостоятельно заготавливаем сырье и изготавливаем пиломатериалы. Для защиты живой древесины от влаги, ультрафиолета и насекомых обрабатываем изделия на этапе изготовления, сборки сруба и финишной отделки. Мастера “МариСруб” контролируют каждый этап производства, в том числе и сушку в конденсационных камерах.

Синтетические и полимерные материалы для строительства и отделки дома постепенно теряют свои позиции. А на свое законное место возвращаются натуральные – древесина и камень.

Планируя строительство нового дома, владелец задумывается не только о комфортной планировке, обстановке и уровне технологий. Но в первую очередь, об экологичности своего жилья и правильном микроклимате.

Одним из востребованных материалов для строительства загородного дома, является сухой профилированный брус. Детальная информация, о том, что это такое и какие требования к нему выдвигаются, содержится в государственном стандарте ГОСТ 8242-88 (п.2.2.4). Согласно этому документу, сухим считается пиломатериал, уровень влажности которого составляет:

• 12±3% – если брус предназначен для внутренних помещений;
• 15±3% – если брус будет использоваться для наружных стен.

Показатель влажности, является одним из наиболее важных критериев выбора при покупке профилированного бруса. Отметим, что речь идет о профилированном брусе из массива древесины, а не его клееного аналога. Клееный брус производится по другой технологии, которая предусматривает высушивание отдельных ламелей с их последующей склейкой и профилированием.

Минимальные знания технологии изготовления и в частности сушки бруса, помогут построить грамотный диалог с продавцом, задавать правильные вопросы и аргументированно возражать.

Технология производства бруса камерной сушки

Производство цельного профилированного бруса естественной и камерной сушки не имеет отличий с точки зрения очередности этапов. Но отличается их содержание и длительность. В частности – этап сушки древесины.

Сушка древесины необходима для предотвращения появления трещин, кручения, деформаций и т.п. на этапе производства, а не эксплуатации дома. Чем суше будет строительный материал, тем более надежным будет построенный из него дом.

Т.е., именно сушка оказывает наибольшее влияние на прочность, качество, количество трещин, вероятность появления деформаций и сохранность физических и эксплуатационных свойств профилированного бруса.

После сушки заготовки калибруются, и часть из них отбраковывается. Производители отмечают, чем больше сечение бруса, тем выше процент отбракованных заготовок. Именно этим объясняется незначительное присутствие на рынке профилированного бруса сечением 200х200 и его более высокая, по сравнению с другими видами, цена.

Сушка профилированного бруса

На практике используют два метода сушки – естественный и камерный.

Естественная сушка

Сухой профилированный брус естественной сушки

Менее энергоемкий, но более затратный с точки зрения труда и времени, процесс. Технология сушки простая – брус штабелируется с обеспечением зазоров для циркуляции воздуха и пребывает в таком положении в течении месяца-двух. После того, как часть влаги уйдет, сырье уходит в производство.

Недостатками такого способа является зависимость процесса высыхания от внешних факторов: погоды, мастерства укладчиков и т.п. А несомненное достоинство – равномерность высыхания.

Камерная сушка бруса

Сухой профилированный брус камерной сушки

Процесс камерной сушки более высокотехнологичный. Сушка бруса выполняется в специальных камерах. Чтобы избежать растрескивания древесины в процессе сушки на внутренних поверхностях делают компенсационные запилы. Далее четырехкантный брус помещается на стеллажи выдвижной каретки и заводится в камеру. В камере выдерживают нужный температурный режим и принудительную циркуляцию воздуха.

Современные сушильные камеры позволяют установить оптимальный режим сушки с учетом породы древесины, исходной влажности бруса-заготовки, его сечения. Установленные датчики дают возможность контролировать заданные показатели.

Через 2,5-4 недели брус достигает заданных параметров влажности и отправляется на профилирующий станок. Использование камер, потребляющих энергию, приводит к увеличению стоимости бруса, но сообщает ему дополнительные свойства. Среди строителей и продавцов именно брус камерной сушки называют сухой профилированный брус.

Преимущества и недостатки сухого профилированного бруса

Сравнительный анализ основных параметров сухого бруса

Плюсы:

• экологичность;
• сохранение заданной геометрии (отсутствует «кручение» древесины);
• отсутствие вредных микроорганизмов и грибков. Такое влияние на древесину оказывает длительное воздействие повышенной температуры;
• целостность массива древесины;
• малый вес, за счет снижения уровня влаги. Позволяет снизить нагрузку на фундамент;
• сохранение микропор, что позволяет дереву дышать и обеспечивать естественный воздухообмен в помещении;
• эстетичный внешний вид;
• устойчивость к перепадам температуры;
• минимальная усадка дома (не более 5% за весь срок и не более 3% за первый год эксплуатации);
• высокая скорость монтажа;
• высокие теплоизоляционные свойства за счет плотного примыкания брусьев друг к другу.

Минусы:

• сложно обеспечить равномерное высушивание древесины;
• стоимость сухого профилированного бруса на 25-30% выше бруса естественной сушки;
• есть вероятность неравномерной просушки бруса большого сечения.

Камерная сушка позволяет получить более качественный пиломатериал и соответственно, обеспечить впоследствии его хорошую обработку.

Профилированный брус камерной сушки – виды и типы

Рассматривая виды сухого профилированного бруса можно отметить, что в основе отличий лежат такие характеристики, как:

1. Вид лицевой поверхности

По этому признаку выделяют:

• прямолинейный профилированный брус. Лицевая и изнаночная стороны у такого материала гладкие;

• выгнутый (D-образный). Отличается наличием выпуклой лицевой стороны. Благодаря чему, стена из профилированного бруса похожа по внешнему виду на стену из оцилиндрованного бревна;

• выгнутый (О-образный). Профиль имеет выпуклую лицевую и внутреннюю сторону. Благодаря этому внутри помещение тоже выглядит как сруб из бревна.

2. Вид профилирования

• одношиповой (профиль с одним шипом). Такой брус имеет один гребень. За счет отсутствия впадины вода не собирается в межвенцовом шве и брус не ведет. Самый простой вид профилирования. Недостаток – плохая теплоизоляция;

• двойной (профиль с двумя шипами). Такой профиль обеспечивает лучшую теплоизоляцию и дает возможность использовать теплоизоляционный материал для укладки в межвенцовом шве;

• профиль со скошенными фасками. Предотвращает попадание воды в плоскость между гребнями;

• множественный или «гребенка», (немецкий). Наиболее популярный, имеет высокие показатели теплосбережения. Сложный с точки зрения монтажа и эффективный с позиции надежности стыка;

• финский (скандинавский). Имеет два гребня, широкий плоский участок между ними, дающий возможность использовать уплотнитель и фаски, предотвращающие попадание воды. Прост в укладке и позволяет защитить дом от промерзания.

3. Размеры бруса камерной сушки

• длина: от 1 до 6 м.п. Стандартной считается длина в 6 метров. Популярными являются длины 2 и 3 м.п. Если заказывать домокомплект, то заготовки будут нарезаны в соответствии с проектной документацией дома;
• сечение стандартное: 100х100, 150х150, 200х200 мм;
• сечение нестандартное: от 45 до 275 мм.

На выбор размеров сухого профилированного бруса оказывают влияние назначение строения и климатические условия в месте строительства.

Например, рекомендуется использовать:

• сухой профилированный брус сечением 100х100 для строительства беседок, веранд, летних домиков, хозяйственных построек, дачных домов сезонного проживания;

• сухой профилированный брус сечением 150х150 для строительства жилых домов (с последующим утеплением), бань;

• сухой профилированный брус сечением 200х200 для возведения коттеджей элит-класса. Толщина стен повышает прочность конструкции (коробки дома), на такие стены можно навешивать тяжелые предметы мебели и декоративные элементы отделки и облицовки.

4. Стоимость бруса камерной сушки

На цену сухого бруса влияют все вышеперечисленные факторы: вид лицевой поверхности, вид профилирования, размеры, а также удаленность производителя от места строительства. Ведь транспортные расходы вносят существенную часть в общую стоимость заказа.

Стоимость сухого профилированного бруса в зависимости от сечения бруса, объема закупки и формы оплаты приведена в таблице.

Ценовая политика на профилированный брус в различных городах России.