способ сушки трудносохнущих древесных пород

Формула изобретения

1. Способ сушки трудносохнущих древесных пород, включающий ступенчатое изменение параметров сушильного агента в зависимости от влажности древесины, отличающийся тем, что предварительно осуществляют проварку пиломатериалов при атмосферном давлении в 15-17%-ном растворе хлорида натрия в течение 2,5-3,0 ч, а затем проводят конвективную сушку при четырехступенчатом повышении температуры от 40 до 66°С и одновременном четырехступенчатом снижении относительной влажности агента сушки до величины, обеспечивающей получение заданной конечной влажности пиломатериалов.

2. Способ сушки по п.1, отличающийся тем, что агент сушки имеет на первой ступени температуру 40°С и относительную влажность 90%, на второй ступени - температуру 50°С и относительную влажность 85%, на третьей ступени - температуру 60°С и относительную влажность 80%, на четвертой ступени - температуру 66°С и относительную влажность 50%.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике сушки древесины и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях, например, при производстве мебели.

Для сушки древесины трудносохнущих пород разработаны способы сушки, учитывающие специфику этого ценного сырья.

К трудносохнущей группе относят древесину ценных пород с большим сроком сушки, отличающуюся сложностью как проведения технологического процесса, так и получения высококачественных высушенных пиломатериалов.

Известен способ сушки заготовок из твердых пород древесины, включающий многостадийную продувку теплоносителем с индивидуальными параметрами в каждой из них до получения требуемой влажности (см. авт. св. СССР №1695081, кл. F 26 B 3/04, 1991 г.).

Недостатком этого способа является низкое качество и длительное время сушки древесины.

Известен также способ сушки дубовых заготовок, включающий пропитку заготовок, с влагоизолированными торцами раствором хлорида натрия при температуре 80°С и остаточном давлении 0,03 МПа (см. статью Ломидзе Т.Н. "О сушке древесины в растворах гигроскопических веществ". Научные труды МЛТИ, выпуск 124. М., 1980 г., с.88-93).

Однако использование известного способа сушки дубовых заготовок способствует глубокой пропитке поверхности древесины гигроскопическим раствором, что приводит к дополнительному расходу материала при его последующей обязательной острожке, требует значительных затрат времени и технически сложного оборудования при незначительном сокращении продолжительности последующей конвективной сушки, не обеспечивает высокого качества высушенных заготовок.

Наиболее близким по технической сущности является способ конвективной сушки пиломатериалов низкотемпературными режимами в камерах периодического действия, изложенный в "Руководящих технических материалах (РТМ) по технологии камерной сушки древесины". - Архангельск, 2000 г., включающий технологические операции прогрева, сушки, влаготеплообработки и кондиционирования древесины, предусматривающий трехступенчатое изменение параметров сушильного агента в зависимости от влажности древесины. Влажность пиломатериалов, при которой переходят со ступени на ступень, называют переходной влажностью. Для хвойных пород установлена переходная влажность 35 и 25%, для лиственных 30 и 20%.

Однако использование известного способа для сушки пиломатериалов трудносохнущих древесных пород отличается большой продолжительностью и наличием допустимого процента брака, поскольку не позволяет в полной мере учесть специфику сырья.

Задача, на решение которой направлено данное изобретение, - повышение качества и существенное сокращение продолжительности сушки.

Это достигается тем, что в способе сушки трудносохнущих древесных пород, включающем ступенчатое изменение параметров сушильного агента в зависимости от влажности древесины, согласно изобретению предварительно осуществляющем проварку пиломатериалов при атмосферном давлении в 15-17%-ном растворе хлорида натрия в течение 2,5-3,0 часов, а затем проводят конвективную сушку при четырехступенчатом повышении температуры от 40 до 66°С и одновременном четырехступенчатом снижении относительной влажности агента сушки до величины, обеспечивающей получение заданной конечной влажности пиломатериалов. При этом агент сушки имеет на первой ступени температуру 40°С и относительную влажность 90%, на второй ступени - температуру 50°С и относительную влажность 85%, на третьей ступени - температуру 60°С и относительную влажность 80%, на четвертой ступени - температуру 66°С и относительную влажность 50%.

Предлагаемый способ реализован следующим образом.

Пример. Дубовые пиломатериалы сечением 50×100 мм с начальной температурой 18°С и влажностью 53% при атмосферном давлении погружали в раствор хлорида натрия с концентрацией 16%, и нагревали до температуры кипения, и выдерживали в кипящем растворе в течение 3,0 часов.

Извлеченные из раствора пиломатериалы были уложены в штабель и помещены в конвективную лесосушильную камеру. Были установлены начальные параметры агента сушки для первой ступени: температура 40°С, относительная влажность 90%. Переходная влажность пиломатериалов 40%, 22%, 14%. Параметры агента сушки на последующих ступенях составили: вторая ступень температура 50°С и относительная влажность 85%; третья ступень - температура 60°С и относительная влажность 80%; четвертая ступень - температура 66°С и относительная влажность 50%. По мере уменьшения текущей влажности древесины до переходной осуществлялся переход на следующую ступень, сопровождающийся повышением температуры агента сушки и снижением относительной влажности. Конечная влажность пиломатериалов составила 7,9%. Продолжительность сушки составила 10 суток.

Высушенные пиломатериалы соответствовали второй категории качества.

Указанные в примере значения переходной влажности и параметры агента сушки (температура и относительная влажность воздуха) являются приемлемыми для всех трудносохнущих пород.

Результаты некоторых экспериментов приведены в табл.1.

Для определения оптимальной концентрации раствора хлорида натрия была проведена серия экспериментов на различных древесных породах. Результаты экспериментов показали, что снижение концентрации раствора для натуральной древесины менее 15% не обеспечивает оптимальной ее концентрации по сухой части, в пропитанном поверхностном слое. Это приводит к пересыханию поверхности пиломатериалов и увеличению продолжительности сушки. Увеличение концентрации раствора свыше 17% приведет лишь к излишнему расходу хлорида натрия.

Выбор оптимальных параметров агента сушки был проведен с учетом назначения высушиваемых пиломатериалов, на основании количественной оценки величины внутренних напряжений в древесине по методике ГОСТ 11603-73 "Метод определения остаточных напряжений". Допустимые напряжения для древесины не должны превышать величины, которая определяется из выражения _доп=0,7·, где - предел прочности на разрыв поперек волокон, МПа.

Использование на начальном этапе сушки режимов с температурой ниже 40°С и относительной влажности менее 90% приводит к снижению эффективности химической обработки древесины.

Повышение температуры агента сушки свыше 66°С не оказывает существенного влияния на продолжительность процесса, приводит к неэффективному расходу энергоносителей.

Использование предложенного способа сушки позволяет существенно сократить продолжительность процесса без снижения физико-механических показателей древесины при исключении из технологического процесса конвективной сушки операций начального прогрева, влаготеплообработки и кондиционирования древесины.

Таблица 1
№п/п	Порода	Началь. влажн., в%	Сечение п/м, в мм	Проварка			Время конвективной сушки, сут.	Конечная влажн. в%	Категория качества	Наличие пороков	Время конвективной сушки по нормативам РТМ, норм. режим в сут.
				Конц. р-ра, в%	Состояние р-ра	Время проварки, в час
1	Дуб	54	50×100	16	Кипение	3,0	10	7,91	II	Потемн. поверхности	26.8
2	Дуб	52	40×110	17	Кипение	3,0	7	6,93	II	-"-	18,2
3	Ясень	34	40×90	17	Кипение	2,5	3,2	8.3	II	-"-	7.7
4	Ясень	42	40×90	17	Кипение	2,5	3.1	10,0	II	-"-	7,2
5	Бук	64	60×100	16	Кипение	3,0	12.9	9.2	11	-"-	20
6	Лиственница	36	50×125	15	Кипение	2,5	6.4	8.1	11	-"-	9.3