Особенности вакуумной сушки древесины
Подобную методику используют для обрабатывания древесины, полученной из лиственных и хвойных пород. У этих растений наблюдаются большое сечение волокна. Тепловую обработку проводят в больших камерах.
Выделяют несколько достоинств данного воздействия. К ним относят:
- Увеличенная скорость обрабатывания деревянной основы. Таким образом удается снизить затраты на производственные процессы;
- Пониженное давление препятствует образованию трещин, изгибов и каких-либо дефектов;
- Герметичность процессов предотвращает рост и размножение патогенной микрофлоры;
- Простая эксплуатация оборудования с сушильными камерами позволяет контролировать технологический процесс дистанционно. Таким образом удается самостоятельно контролировать скорость сушки и время её проведения;
- Безопасность. Процесс обработки пиломатериалов в больших сушильных камерах не приносит вреда окружающей обстановке.
Не стоит забывать о минусах подобной процедуры. Они заключаются в следующем:
- Большие затраты. Для бесперебойной работы оборудования потребуются большие объема электрической энергии, стоимость которой может приятно удивить;
- Высокая стоимость конструкции. В среднем цена на вакуумные сушилки для древесины варьируется в пределах от 370 000 рублей до 1 000 000 рублей;
- Минимальный объём камеры. При использовании подобного способа сушки не удаётся обработать большое количество пиломатериала за один раз.
Выделяют несколько режимов работы данного устройства. Они включают в себя:
- Мягкий. Его применяют для обрабатывания материалов с целью сохранения прочности и физических свойств древесины;
- Нормальный. Термическая обработка позволяет изменить окраску волокон массива, а также изменить его критерии износоустойчивости;
- Форсированный. Окраска пиломатериалов приобретает темный окрас, а внутреннее содержимое становится хрупким.
Специалисты рекомендуют учитывать разновидность древесины, размер элементов, уровень влажности и свойства вакуумной сушилки.
Если внутреннее содержимое массива имеет уровень влажности более 25%, то проводить сушку необходимо при соблюдении температурного режима не выше 110 градусов.
Благодаря вакуумной сушке удаётся добиться следующих показателей влажности. К ним относят:
- Мокрые волокна. В них уровень влажности составляет более 55%;
- Воздушно — сухие. В данном случае процент влаги внутри волокон составляет 10-25 %;
- Комнатно – сухие. При измерении уровня влажности наблюдают коэффициент не выше 12%;
- Абсолютно сухие. В этих пиломатериалах не наблюдают влаги.
Определить влагу можно по весу пиломатериалов и состоянию их стружки. В ходе расчётов этих показателей рекомендуют учитывать коэффициент остаточного напряжения досок и показателей перепадов влажности.
Пресс-вакуумные сушильные камеры — принцип и технология работы
В производстве столярных изделий для домостроения и в мебельном производстве применяется древесина. Это прекрасный натуральный материал, которому нет альтернативы, но для того, чтобы получить хорошее качество изделий, для производства должен применяться исходный высококачественный и самое главное — сухой материал. Сырая смолистая древесина плохо поддается таким видам обработки, как фрезерование, шлифование, склеивание и др. Если лакокрасочные покрытия нанести на сырое неподготовленное дерево, они будут нестойкими и неэстетичными. Кроме того, сырое дерево менее прочно, чем сухое, оно подвержено короблению и растрескиванию. Именно поэтому перед обработкой древесина должна пройти определенный подготовительный процесс — сушку.
Принцип работы пресс-вакуумной сушки
Для эффективной сушки пиломатериалов различных пород древесины применяется пресс-вакуумная сушильная камера, которая представляет собой емкость из нержавеющей стали. Внутрь камеры укладываются слоями пиломатериалы, чередуясь с нагревательными пластинами из алюминия.
- Камера
- Резин. мембрана
- Рамка
- Резин. уплотнитель
- Древесина
- Нагрев. пластины
- Шланги
- Вод. помпа
- Нагреватель
- Термоизоляция
- Вакуумная помпа
Водяной насос обеспечивает циркуляцию воды внутри нагревательных пластин. Вода нагревается в бойлере, который находится снаружи камеры. Камера герметично закрывается крышкой. Герметичность создает специальная силиконовая мембрана, конструктивно предусмотренная и смонтированная на крышке камеры.
После загрузки пиломатериалов крышка камеры плотно закрывается, включается жидкостный вакуумный насос, откачивающий воздух из камеры. При созданном вакууме силиконовая мембрана прижимает штабель пиломатериалов, переложенных нагретыми пластинами, ко дну камеры с усилием до 10 000 кг/м2. Таким образом, нагрев и сушка древесины осуществляется в вакууме под прессом.
Практическим результатом сушки древесины под давлением является уменьшение её деформаций в виде скручивания или коробления, что часто сопровождает другие виды сушки. При температуре свыше 80°С происходит пластификация древесины. Доски после пресс-сушки становятся абсолютно ровными, без коробления и других деформаций.
В зависимости от вида и толщины материала выбирается соответствующая температура сушки и режим. Температура нагрева и вакуумная нагрузка рассчитаны таким образом, что испаряемая влага не создает концентраторов и напряжений, которые могли бы привести к растрескиванию древесины. При соблюдении программы сушки цвет пиломатериала не меняется, что бывает важно при работе с ценными породами дерева.
Сжатие пакета из досок и нагревательных пластин обеспечивает хороший контакт с нагревателями и хороший тепловой обмен, что увеличивает скорость сушки пиломатериалов до нужной кондиции (мебельная влажность 6 — 8%). Увеличение скорости сушки снижает потребление электроэнергии, что соответственно снижает себестоимость произведенной продукции.
Чтобы качество сушки было наилучшим, материал необходимо подбирать наиболее однородным по размерам и влажности, учитывая условия его хранения. В пресс-вакуумной сушильной камере самый короткий цикл сушки по сравнению с другими способами. Так сушка досок из сосны толщиной 30 мм, до уровня влажности 6% происходит за 12 часов. Для сравнения: продолжительность сушки древесины хвойных пород традиционным способом с постепенным разогревом, обдувом и охлаждением составляет от 10 до 20 дней в зависимости от необходимой конечной влажности и назначения материала.
Пресс-вакуумная сушильная камера помогает решить еще одну важную проблему изделий из пихты, сосны и других пород хвойных деревьев. Такой проблемой является длительное выделение смол при температурных перепадах в уже готовых изделиях, если они изготовлены из материала, не прошедшего обработку в сушильной камере под вакуумом. Смолистые соединения древесины состоят из двух основных компонентов —
- из канифоли и
- скипидарного масла.
Скипидарное масло — это летучий компонент, который в вакууме испаряется при температуре около 80°С. Более тяжелая фракция (канифоль и другие смолы), которая остается после выпаривания скипидара, кристаллизуется при комнатной температуре. Кристаллические вкрапления уже не выделяются на поверхности древесины, не являются препятствием при дальнейшей обработке заготовок. Таким образом, древесина, высушенная в вакуумной сушильной камере, имеет много преимуществ, которые обнаруживаются при работе с этой древесиной.
Пресс-вакуумная сушильная камера, изготовленная под нужды заказчика, выполненная из нержавеющей стали, имеет длительный срок эксплуатации и хорошую защиту от коррозии. Использование сушильных камер данного типа дает значительную экономию энергоносителей, снижает себестоимость продукции при её высоком качестве.
Мы предлагаем доступное и качественное решение — пресс-вакуумную сушильную камеру Redwood!
Как проходит сушка древесины
Вакуумная сушка древесины осуществляется при соблюдении 3 этапов.
К ним относят:
- Начальный. Здесь осуществляется поверхностная обработка пиломатериалов. Сушка осуществляется при помощи прогревания без применения вакуума. Температура внутри камеры подбирается индивидуально с учетом разновидности древесины, её толщины;
- Сушение. Здесь применяется специальная помпа, которая позволяет быстро удалить воздушные массы из закрытого пространства. Благодаря этому удается равномерно распределить влагу внутри древесных волокон. Вакуумная помпа позволяет предотвратить деформацию и растрескивание внутреннего содержимого. Излишки жидкости быстро испаряются или выводятся через специальные каналы;
- Кондиционирование. В данном случае доски начинают равномерно охлаждаться. Таким образом им удается передать прочности и выносливости. На этапах кондиционирования сокращается риск деформации. После остывания пиломатериалы аккуратно извлекают из вакуумной емкости.
Контролировать работоспособность устройства можно при помощи специальных датчиков и панели управления на корпусе оборудования. Таким образом удается сохранить эксплуатационные характеристики досок.
Предварительно рекомендуется правильно настроить уровень давления, которое будет влиять на состояние деревянных изделий. Например, для сушки дуба, толщина которого превышает 30 мм подбирают температуру не менее 85 градусов.
Объём давления должен быть не более 520 кг на 1 кв. м. Сушить пиломатериалы из этой древесины будут на протяжении 30 дней.
Вакуумная сублимационная сушка
Представленная технология является наиболее совершенной на данный момент, но более дорогостоящей. Вакуумная сушка продуктов имеет другое название — возгонка либо лиофилизация. Принцип действия основан на вытеснении из свежезамороженных продуктов влаги в условиях полноценного вакуума. Активно применяется при производстве сухофруктов. Используется метод в области:
- фармацевтики;
- военной промышленности (сухие пайки и т. д.);
- продуктов питания;
- космонавтики;
- лабораторий.
Интересно! Ряд проведенных экспериментов с продуктами питания установил: процедуру сублимации проходят лишь свежие образцы. В противоположном случае сырье не выдерживает подобного процесса и практически полностью теряет полезные свойства. Поэтому вакуумная сушка овощей или фруктов должна проводиться только со свежими продуктами.
ВСС (вакуумная сублимационная сушка) отличается возможностью сохранить целостность и структуру сырья: вкус, цвет, аромат и даже форму. Например, вакуумная сушка ягод оставляет их состав практически нетронутым: 100% витамина С в клубнике при методе ВСС сохранилось и всего 8% антиоксидантов было утеряно. Аналогичный, стандартный способ охлаждения потерял 19% витамина С и 23% антиоксиданта.
Для чего предназначена сушильная камера
Современные сушильные камеры для пиломатериалов выполненный в виде сложной установки, задача которой направлена на равномерное прослушивание деревянных материалов после их погружения. Внутри емкости удаётся достичь пониженного давления и нужной температуры.
Такое оборудование помогает сократить уровень теплопотерь в процессе обработки досок и окраску внутреннего содержимого. Современные конструкции сушильной камеры имеют гидравлический пресс.
Эти детали помогают сохранить форму пиломатериала в процессе их термической обработки. Наличие пресса позволяет сократить уровень деформации деревянных заготовок и избавиться от серьезных дефектов.
Устройство сушильной камеры оснащено автоматизированным механизмом. Таким образом работать с подобным оборудованием достаточно просто. В конструкции изделия предусмотрены следующие элементы:
- Автоматизированная система контроля. Благодаря этому механизму удается задать необходимый режим для правильной вакуумной сушки;
- Автоматизированный дисплей. В меню данной конструкции отображаются показатели температуры, уровня влажности;
- Световые точки. Благодаря им удаётся избежать неправильной работы устройства, а также предупредить об окончании работы.
Эксплуатационные характеристики модели зависят от её производителя. Наличие дополнительных опций позволяют расширить функционал конструкции.
