Технологии не стоят на месте и двигаются вперед семимильными шагами, позволяя использовать в самых различных сферах человеческой деятельности все новые и новые высокотехнологичные материалы и способы их получения. Однако дерево как материал по-прежнему остается востребованным и привлекательным как для строительства и отделки, так и чисто в декоративном аспекте (моделирование, поделки, дизайнерские приемы). В лесопромышленности нововведения касаются методов обработки с целью повышения качеств древесины. Одним из таких относительно новых и интересных способов обработки является термирование древесины, то есть, проще говоря, высокотемпературная обработка материала.

При термировании значительно повышаются декоративные качества доски – цвет становится насыщенным, рисунок более четким, даже не крашенная и не покрытая лаком доска приобретает благородный вид. Такая обработка позволяет избежать множества проблем связанных с использованием дерева, например, влажная доска геометрически нестабильна из-за неравномерного распределения внутренних напряжений, что ведет к появлению трещин и разбуханию. Практически исключается поражение болезнетворными бактериями и насекомыми вредителями, что повышает срок службы даже в условиях использования материала на улице при облицовке или в качестве полов на веранде.

Конструкция ( описание сушильной камеры)

Термокамера представляет собой герметичный сосуд цилиндрической формы, длинной 8м диаметром 2,45. Общий объем загрузки составляет 10м куб. минимальный объем загрузки не менее 5м куб, что обусловлено экономикой. Загрузка камеры осуществляется с торцевой части, закрывается круглым люком и запирается болтовым соединением, а прокладка обеспечивает герметичность. С противоположной стороны находится котельная и щит управления.

Система нагрева электрическая (элетрокотел), теплоноситель масло АМТ-300. Для циркуляции используется консольный насос, управляемый преобразователем частоты, что обеспечивает безопасность в автономном режиме, в том числе и пожарная безопасность при пропадании одной фазы.

Система автоматики:

Датчики температуры - один на котле, второй воздушный, контролирует температуру агента (пара) внутри камеры.

Электронный датчик давления пара в камере совмещен с группой безопасности.

Кран с электроприводом для сброса давления пара в автоматическом режиме.

Все датчики контроля заведены в щит управления, на котором отображается индикация процессов, что позволяет регулировать процесс сушки, согласно показаниям приборов.

Простота конструкции позволяет избежать большого количества сложной специализированной электроники, что позволяет обслуживать и настраивать режимы камеры без дополнительной квалификации. Автоматика камеры гарантирует безопасность эксплуатации и пожарную безопасность.

Процесс

Загрузка камеры

Камера загружается вручную, либо на тележках, закатываемых по рельсам лебедкой. Ряды закладывают, разделяя прокладочными рейками с равными интервалами по всей длине доски (для равномерной обработки материала по всему объему), оставляя зазор от регистров нагрева по бокам, во избежание запалов. Сверху пачки на верхний ряд кладут утяжеление.

Процесс термирования.

Как следует из названия самой процедуры – древесина подвергается высокотемпературной обработке. Регистры на стенах и полу камеры нагреваются до определенной температуры (в зависимости от толщины, сорта и желаемого цвета материала) посредством масла в системе. Происходит испарение остаточной влаги из волокон древесины, в результате чего, в камере возрастает давление. Затем избыточное давление в камере спускается через пароотвод в автоматическом режиме. В первый день нагревания камеры выходит большая часть воды в виде пара, а далее доска «варится», а оставшаяся влага предохраняет материал от растрескивания и неравномерного пересушивания. Под воздействием высокой температуры происходит полимеризация клеток, что не позволяет материалу связывать влагу повторно. Термированная доска на выходе дает некоторую усадку, притом обратно разбухать она уже не может, так как стенки клеток смыкаются между собой.

В течении всей сушки контролируются температура и давление внутри камеры. На основе этих данных корректируется режим сушки до получения необходимого эффекта от сушки. Готовность материала определяется в зависимости от заявленных параметров заказчика. Глубина цвета и тон, задаются программой термирования под каждый конкретный заказ.

Физические свойства термированной древесины

Термообработанная древесина обрабатывается механически идентично сухой древесине как в продольном, так и в поперечном направлении, но меньше засмаливает инструмент и легче шлифуется. Так как термообработка древесины осуществляется в среде насыщенного перегретого пара, внутренние напряжения не возникают, в следствии чего при последующей механической обработке не происходит деформации деталей и изменения их геометрии. Не требует применения тонирующих химических средств, так как доска в процессе обработки температурой сама по себе приобретает более темный оттенок, который подчеркивает декоративные свойства живой древесины.

Термирование не влияет на прочностные характеристики материала, если не были нарушены технологии обработки, хотя подвергнутая термообработке древесина имеет меньшую плотность, чем необработанная, что существенно снижает общий вес готовых изделий.

По опыту нашей компании, мы пришли к выводу, что не желательно совмещение процесса сушки и термирования в одной камере. Процесс термирования менее управляем и труднее добиться желаемого заказчиком цвета, так как начальная влажность сырой древесины сильно рознится. Обработка же сухого пиломатериала происходит практически без брака и дает более ровный цвет по всему сортименту. Цвет зависит от температуры и времени обработки

Термообработка древесины имеет безусловное преимущество стойкости к поражению болезнетворным микроорганизмам, плесени, грибку, а так же к насекомым вредителям, так как происходит полимеризация гемицеллюлозы (полисахаридов) входящих в ткань клеток древесины, в связи с чем становится для них «несъедобной».

В порядке эксперимента, по желанию заказчика, мы провели сушку соснового круглого леса очищенного от коры. Назначение пиломатериала - изготовление сруба жилого дома. Было произведено несколько сушок, общим объемом 100 м куб. Диаметры бревен составляли ~400мм, длина 6м. Входящая влажность в среднем составляла 60%. Один цикл занял 3 дня, при объеме загрузки 8 м куб.

Любопытно отметить - по отзывам клиента выяснилось, что после установки сруба даже микротрещины, присутствующие на наружной части бревна - закрылись. При распиловке нескольких бревен на брус - влажность бруса составила 9 %, в то время как на выходе из камеры составляла порядка 11%. Цвет после обработки бревен изменился только поверхностно.

Данный опыт показал возможным сушку круглого леса в камере данного типа.