Для чего выполняется сушка древесины 7 класс
Зачем сушат древесину, способы сушки древесины
Древесина является популярным природным материалом, из которого возводят не только дома, бани, хозяйственные постройки, но и делают красивую мебель, музыкальные инструменты, разные нужные в обиходе вещи. Однако у нее есть один большой недостаток: она полна воды, и, прежде чем использовать древесину как материал, ее требуется высушить.
Зачем высушивать древесину
Как говорилось выше, в срубленном дереве находится много воды (от 30 до 50%), а любой профессионал знает, что влажность лесоматериалов должна находиться в равновесии с влажностью той окружающей среды, где будет использоваться конечный продукт. В противном случае плохо высушенный материал может существенно снизить надежность постройки. И наоборот, слишком большая потеря влаги приводит к тому, что древесина сжимается, появляются перекосы и трещины.
Влажная древесина имеет худшую прочность клеевых соединений, у нее плохо обрабатывается поверхность и ниже некоторые другие механические и физические свойства.
Рекомендуемая влажность древесины
При строительстве домов допускается влажность материала в 23% для внешней обшивки стен, для наружных окон и дверей – от 13 до 15%, дощатых полов – от 11 до 18%, подоконников внутри здания – 12% и т.д. То есть, видно, что влажность древесины колеблется от 12 до 23% в зависимости от расположения деталей: снаружи она может быть выше, а внутри постройки — ниже.
Однако дерево хорошо зарекомендовало себя не только в строительстве, но и при изготовлении других предметов или каких-то частей для них. При этом также учитывается влажность материала, которая рекомендуется для:
— деревянных частей в электроприборах — 5%;
— музыкальных инструментов, игрушек, ручек, внутрикомнатной мебели – 7%;
— спортивного инвентаря, предметов интерьера автомобилей – 10%;
— садовой мебели – 16%.
Разумеется, список неполный, но из него становится понятно, что процент влажности материала при изготовлении того или иного изделия играет немаленькую роль.
Виды сушки древесины
Сушку древесины можно разделить на два основных способа: естественная сушка и искусственная. Они регулируются одними и теми же принципами, а именно, зависят от температуры, влажности, скорости движения воздуха, породы деревьев, размеров материала (особенно — толщины), начального содержания влаги и желаемой конечной влажности.
Естественная сушка
На естественную сушку влияют погодные условия. Плюсом здесь считается экономия энергии и то, что сушить древесину можно практически в любом подходящем месте. Для больших объемов материала естественная сушка, конечно, удобнее. Лесоматериалы хранятся на специальных предварительно подготовленных площадках на открытом воздухе или под навесом. Их укладывают в штабеля так, чтобы вентиляция осуществлялась в двух основных направлениях: горизонтальном и вертикальном. Элементы, от которых зависит скорость и качество сушки:
Естественная сушка древесины
На практике часто используют комбинацию натуральной сушки и искусственной подсушки для доведения древесины до конечного целевого содержания влаги.
Для сведения: дома из древесины, которая сушилась только естественным образом в течение двух лет, могут стоять столетиями.
Искусственная сушка
Понятно, что большинство строителей, производителей мебели и других изделий из дерева не могут ждать два года. Поэтому они используют искусственную сушку древесины в сушильных камерах. Их несколько видов, отличающихся как по стоимости, так и по воздействию на материал.
Сушка древесины в сушильных камерах
Самая дешевая камера, в которой горячим воздухом можно высушить, например, дубовые доски толщиной 5 см всего за 8 недель, а шпон (4 мм) за три дня, не обязательно даст качественный материал. Если поверхность сохнет очень быстро, возможны трещины и атрофия древесины.
Конденсационный аппарат подходит для высококачественных дорогих пород дерева, поскольку риск деформации в нем сведен к минимуму. Вакуумная сушилка аналогично конденсационной также бережно высушивает древесину.
Сушка пиломатериалов: описание и виды
Для изготовления мебели, отделочных, строительных работ и иных процедур с использованием древесины требуется сухое сырье. На сегодняшний день существует несколько распространенных естественных и искусственных способов сушки пиломатериалов.
Следует отметить, что сушка является необходимым элементом подготовки изделий из натурального дерева к их использованию. Это обусловлено тем, что свежесрубленная древесина (любая, в том числе сибирской лиственницы – особенно прочная и устойчивая к негативным внешним факторам) содержит большое количество влаги. И если ее процент не уменьшить, со временем материалы могут растрескаться и покоробиться, а также они будут более подвержены негативному воздействию жуков-древоточцев и грибков.
Если пиломатериалы предназначены для использования в помещении (к примеру, для внутренней отделки), допустимый уровень влажности древесины составляет 8-10% (доля воды по отношению к массе сухого материала). При эксплуатации изделий под открытым небом этот показатель составляет не более 18%.
Определение и задачи сушки пиломатериалов
Сушка – это процесс удаления из древесины влаги. Во время этого процесса может отмечаться уменьшение объема и линейных размеров древесины (усушка), а потому необходимо оставлять определенные припуски по ширине и толщине пиломатериалов.
Сам процесс осуществляется постепенно: сначала высыхает поверхность изделий, а влага из средних слоев поступает наружу, и так в течение нескольких циклов, пока влажность пиломатериалов и окружающей среды не станут приблизительно одинаковыми.
Скорость высыхания зависит от ряда факторов: породы древесины, температуры воздуха, начальной влажности, а также выбранной технологии сушки пиломатериалов.
Все о естественной сушке
Обычная, естественная сушка пиломатериалов осуществляется в домашних условиях без использования специального оборудования. При небольшом количестве брусьев или досок их можно просто на некоторое время разместить в частном доме и даже квартире. Использовать отопительные приборы нельзя, поскольку это может привести к образованию трещин и короблению. Рекомендуется положить изделия повыше, к примеру, на шкаф, а затем подождать 3 недели, после чего они будут готовы к использованию.
Также существует атмосферная сушка пиломатериалов (один из видов естественной). Она осуществляется следующим образом:
Время процесса в теплое время года составляет 30 дней для досок толщиной в 50 мм, и около 3 месяцев для бревен. Основной признак сухости материала – ломкость свежеснятой стружки.
Способы искусственной сушки
При искусственной сушке пиломатериалов используются специальные установки для поддержания определенного режима температуры и вентилирования. Она производится на деревообрабатывающих предприятиях, и осуществляется посредством разных способов.
Камерная
Такой вид сушки пиломатериалов получил наиболее широкое распространение в промышленности. Процесс осуществляется в специальных сушильных камерах, чаще всего – в газообразной среде (смеси воздуха с топочными газами) или паре.
К преимуществам технологии относится то, что режим камерной сушки можно регулировать, а это позволяет получать материал практически с любой конечной влажностью.
Контактная
С ее помощью сушатся плоские материалы (к примеру, фанерный шпон), которые зажимаются между металлическими плитами, нагретыми до +150°C. Сам процесс занимает всего несколько минут за счет большой площади соприкосновения пиломатериалов с горячими плитами. К минусам относится то, что при чрезмерной выдержке древесина темнеет.
Вакуумная
Она осуществляется при помощи герметичных камер с предварительным извлечением из них воздуха (то есть созданием вакуума).
Во время сушки древесины под действием градиентов давления, температуры и влажности осуществляется движение связанной и свободной влаги от центра материалов к их поверхности.
Умеренные температурные режимы (от +45°C до +62°C) и разрежение воздуха способствуют максимально равномерному изменению тепло-влажностных характеристик изделий. Иными словами, вакуумный метод обеспечивает более равномерную сушку, во время которой устраняется внутреннее напряжение, а значит, сводится к минимуму вероятность образования трещин или коробления изделий из дерева.
Токами высокой частоты (ТВЧ)
Метод основан на нагревании пиломатериалов между двумя и более металлическими пластинами, которые подключены к источнику ТВЧ. Вся комбинация образует конденсатор, в котором в роли диэлектрика выступает древесина. Далее в изделиях возникают диэлектрические потери, из-за чего пиломатериалы нагреваются, и из них испаряется влага.
Если парообразование в материале осуществляется при температуре влаги ниже +100°C, процесс сушки называют испарением, а если показатель равен и выше +100°C – выпариванием.
С помощью гидрофобных жидкостей
Процесс осуществляется посредством погружения материалов в специальные ванны, наполненные нагретой до +105-120°C гидрофобной жидкостью (парафином, серой, петролатумом). Интенсивная передача тепла от жидкости к дереву позволяет в 3-4 раза сократить время испарения влаги по сравнению с камерным способом./p>
Такой метод используется в основном для снижения влажности пиломатериалов перед их пропиткой (к примеру, масляными антисептиками).
Конечно, это лишь основные и наиболее распространенные способы уменьшения уровня влажности древесины. Существует и множество других, к примеру, инфракрасная, индукционная, ротационная сушка, а также комбинированные варианты.
Для чего выполняется сушка древесины 7 класс
Сушка древесины
Древесина может иметь различную степень влажности. Это вызвано тем, что она имеет способность поглощать пары воды из воздуха. Это свойство древесины называется гигроскопичностью.
В зависимости от степени влажности древесина делится на:
мокрую — длительное время находившуюся в воде, ее влажность выше 100%;
свежесрубленную — влажность 50-100%;
воздушно-сухую — долгое время хранившуюся на воздухе, влажность 15-20%;
комнатно-сухую — влажность 8-12%;
абсолютно сухую — влажность 0%.
Влажная древесина труднее поддается отделке, но лучше гнется.
Сушкой называется процесс удаления влаги из древесины. В процессе сушки может происходить уменьшение линейных размеров и объема древесины (усушка). Чтобы после сушки пиломатериалы имели заданные размеры, для них установлены припуски на усушку. (Припуски на усушку даются только по толщине и ширине материалов, так как припуск по длине незначителен и им пренебрегают.)
Сушка древесины позволяет предохранить древесину от грибных поражений, химических окрасок, биологических повреждений и покоробленности, продлевает срок службы изделий.
Атмосферная (естественная) сушка.
Это самый древний и самый простой способ сушки древесины. Она производится на открытом воздухе под навесом. Пиломатериалы укладывают на фундаменты с зазорами (шпациями) и закрывают крышей от попадания осадков и солнечных лучей. Атмосферная сушка позволяет снизить влажность древесины до 18-22%. Продолжительность сушки зависит от температуры и влажности воздуха, времени года, породы и сечения материала, начальной и конечной его влажности, способа укладки.
Преимущества атмосферной сушки заключаются в экономии затрат на подогрев воздуха и материала и в простоте ее проведения. Недостатки следующие: невозможность высушить материал ниже влажности 18—22%; большая длительность процесса (8—70 суток); отсутствие возможности регулирования процесса сушки (температура, влажность)
Камерная (искусственная) сушка.
Она является наиболее распространенным способом сушки древесины. Источником теплоты для сушки в камерах может быть пар, поступающий из парового котла, или топочные газы, получаемые от сжигания топлива в специальных топках. Пар, обогревающий камеру, подается в систему металлических труб, так называемые калориферы. По типу среды, высушивающей материал, сушильные камеры делят на паровоздушные и газовые.
Для подачи тепла непосредственно к высушиваемому материалу используется естественное или принудительное движение пара (газа), называемое циркуляцией. По способу циркуляции различают камеры с естественной циркуляцией, где движение пара через штабель происходит за счет разных удельных весов более и менее нагретых частиц воздуха, и камеры с принудительной циркуляцией, где движение пара происходит с помощью вентиляторов.
В зависимости от режима работы различают сушильные камеры периодического и непрерывного действия.
В камерах периодического действия загрузка сырого и выгрузка сухого материала происходят с одного конца камеры.
В камерах непрерывного действия сырой материал загружается на одном конце камеры (сыром), а сухой — выгружается на другом (сухом). Температура и влажность сушильного агента в камере изменяются от сырого конца к сухому: температура повышается, а относительная влажность уменьшается. Камерная сушка состоит из следующих основных этапов:
подготовки сушильной камеры;
подготовки материала;
сушки материала;
выгрузки и выдержки в остывочном помещении;
контроля влажности материала.
Преимуществами камерной сушки являются возможность высушивания материала до необходимой влажности (ниже 18-20%), осуществление постоянного контроля и возможность регулирования процесса сушки, экономия времени для подготовки древесины к обработке и сокращение производственных площадей.
Основной недостаток камерной сушки заключается в необходимости сооружения стационарных помещений.
Вакуумная сушка древесины
Сухие верхние клетки древесины впитывают влагу от влажных, расположенных в сердцевине доски. Вакуумный метод обеспечивает равномерную сушку, в процессе которой устраняются внутренние напряжения, а значит, значительно снижается вероятность коробления или возникновения трещин.
Контактная сушка.
Ей подвергаются плоские материалы в форме листов, которые зажимаются между двумя нагретыми до температуры 150°С металлическими плитами. Основное преимущество состоит в том, что сушка протекает в течение нескольких минут. Недостатком такого способа является относительное потемнение древесины снаружи при чрезмерной выдержке.
Сушка древесины в жидкостях.
Она происходит, например, в петролатуме. (петролатум — густой, мазеобразный продукт переработки нефти соломенно-желтого цвета, с температурой плавления 56°С и температурой вспышки 250°С.) Сушка проводится в ванне. Внутри ванны размещают калориферы из гладких труб. Пиломатериалы загружают в ванну в металлических контейнерах. Если влажную древесину погрузить в ванну с петролатумом, нагретым выше 100°С, то влага в древесине быстро нагреется до точки кипения и образовавшийся пар будет выходить в воздух. Продолжительность сушки в петролатуме в 5-7 раз меньше, чем в сушильных камерах. Существенным недостатком этого способа является проникновение петролатума в древесину, что затрудняет обработку, препятствует ее склеиванию и лакированию (окраске).
Способ выпаривания.
Способ выпаривания или запаривания использовали на Руси еще с давних времен. Заготовки распиливают на части с учетом размера будущего изделия, закладывают в обыкновенный чугун, подсыпают опилки из такой же заготовки, заливают водой и ставят на несколько часов в протопленную и остывающую русскую печь “томиться” при t=60-70C. При этом происходит “выщелачивание” – выпаривание древесины; из заготовки выходят естественные соки, дерево окрашивается, приобретая теплый густо-шоколадный цвет, с ярко выраженным природным рисунком текстуры. Такая заготовка легче обрабатывается, а после окончания сушки меньше растрескивается и коробится.
Сушка в электрическом поле токов высокой частоты (ТВЧ).
Сушка основана на нагревании древесины между двумя или несколькими металлическими пластинами, подключенными к источнику ТВЧ. Пластины и размещенная между ними древесина образуют конденсатор, в котором диэлектриком является древесина. Электрическое поле часто изменяет свой знак, в результате чего в пиломатериале возникают диэлектрические потери, вследствие чего древесина нагревается и из нее испаряется влага.
В процессе TВЧ-сушки влага из древесины удаляется выпариванием. Если парообразование во влажном материале происходит при температуре влаги равной или выше 100 С, процесс сушки называют выпариванием а при температуре ниже 100 С процесс называется испарением. TВЧ-сушка древесины происходит в среде перенасыщенного пара и древесина от начала и до конца находится в пропаренном состоянии. В камере образуется среда с ассоциированными молекулами
При сушке древесины различными способами в ней могут возникнуть трещины и покоробленности. Основной причиной их возникновения является то, что древесина сохнет в направлении от периферии к центру.
План урока по Технологии 5-7 класс. Тема: «Сушка древесины.»
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Технология 5-7 класс. Тема : Сушка древесины.
Цели: овладение знаниями об физических свойствах древесины; расширение представлений о способах сушки материалов; что такое влажность и тд.
Прогнозируемые результаты обучения:
учащиеся должны знать;
■ что такое сушка древесины, ее виды, для каких целей древесина
■ правила сушки пиломатериалов;
■ правила охраны труда;
учащиеся должны уметь:
■ определять условия сушки древесины и степень влажности древесины для выбора материала для изделий.
Оборудование и средства обучения: специальные приборы — влагомеры.
I. Этап организации занятия
Проверка готовности к уроку. Мобилизация внимания.
II. Этап актуализации субъективного опыта учащихся
• Какой вид деятельности вы выполняли на прошлом занятии?
• Для чего используются шиповые соединения?
• Какие еще виды соединения деталей вы знаете?
• Какие из названных видов соединения деталей наиболее
прочные и эстетичные?
• Какие части заготовки для образования шипа и проушины
следует удалить после их запиливания? (Удалить помеченные
• Как это можно выполнить? (Долбить.)
• Какими инструментами это выполняется? (Долото, стамеска.)
• Какому виду деятельности будет посвящен сегодняшний
урок, что мы будем изучать?
Учитель вместе с учащимися формулирует тему и учебные
задачи, определяет содержание практических заданий.
III. Этап изучения нового материал
Что такое влажность древесины.
Различают следующие степени влажности древесины:
• мокрая (влажность 100 %) древесина, пролежавшая долгое время в воде;
• воздушно-сухая (влажность 15-20 %) — древесина, пролежавшая на
• комнатно-сухая (влажность 8-10 %) — древесина, просушиваемая в
Следует отметить, что абсолютно сухой древесины не бывает. Если
влажность воздуха повышается, древесина начинает поглощать
Физические свойства древесины, связанные с поглощением влаги
Способность поглощать влагу из окружающей среды. Считается отрицательным свойством, поэтому для защиты древесины поверхность изделий покрывают лакокрасочными материалами
Уменьшение размеров и объема древесины при высыхании. Учитывается при распиливании
бревен на пиломатериалы (припуски на усадку), при сушке пиломатериалов. Из-за неравномерного распределения влажности при усушке могут появляться наружные и внутренние трещины, трещины усушки.
Разбухание Увеличение линейных размеров и объема древесины в процессе ее увлажнения. Происходит при
выдерживании древесины во влажном воздухе или в воде.
Изменение формы пиломатериала при высыхании или увлажнении.
Атмосферная сушка — это наиболее простой способ удаления влаги
из древесины. Ее осуществляют на открытом воздухе, в хорошо продуваемом месте под навесами.
IV. Этап первичной проверки изученного материала
Назовите виды коробления пиломатериалов, которые считаются
серьезным дефектом древесины, влияющим на качество изделий .
Отвечаем на вопросы:
1. Для чего необходимо выполнять сушку древесины?
2. Приведите примеры видов сушки древесины.
3. Расскажите, какой вид сушки пиломатериалов вы будете использовать в
домашних условиях. Какие условия необходимо выполнять, чтобы во время
сушки не было дефектов коробления пиломатериалов?
4. Как вы считаете, почему очень влажная и толстая древесина при неправильной сушке легко растрескивается?
5. Вам привезли недавно спиленные свежие лесоматериалы. Для дальнейшей
обработки их надо высушить. На ваш взгляд, нужно ли перед этим очистить
лесоматериалы от коры? Свой ответ обоснуйте.
VI. Этап оценки выполненных заданий
Учащиеся выполняют самооценку и взаимооценку объема и
качества выполненных работ.
. VII. Этап подведения итогов урока
Учащиеся называют свои отметки, учитель делает количественную
и качественную оценку выполненных работ, отмечает
типичные недостатки при выполнении заданий, рекомендует
пути повышения эффективности знаний и умений учащихся
(дополнительные, поддерживающие занятия и др.).
VIII. Этап рефлексии
IX. Этап завершения занятия
Записать тему занятия и выставить отметки в дневники.
Дать рекомендации учащимся. При необходимости назначить
стимулирующие или поддерживающие занятия.
Курс повышения квалификации
Дистанционное обучение как современный формат преподавания
Курс профессиональной переподготовки
Технология: теория и методика преподавания в образовательной организации
Курс повышения квалификации
Актуальные вопросы преподавания технологии в условиях реализации ФГОС
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Технология 5-7 класс. Тема: «Сушка древесины.»
Цели: овладение знаниями об физических свойствах древесины; расширение представлений о способах сушки материалов; что такое влажность и тд.
Прогнозируемые результаты обучения:
учащиеся должны знать;
■ что такое сушка древесины, ее виды, для каких целей древесина
■ правила сушки пиломатериалов;
■ правила охраны труда;
учащиеся должны уметь:
■ определять условия сушки древесины и степень влажности древесины для выбора материала для изделий.
Оборудование и средства обучения: специальные приборы — влагомеры.
.Х о д урока
I. Этап организации занятия
Проверка готовности к уроку. Мобилизация внимания.
II. Этап актуализации субъективного опыта учащихся
• Какой вид деятельности вы выполняли на прошлом занятии?
• Для чего используются шиповые соединения?
• Какие еще виды соединения деталей вы знаете?
• Какие из названных видов соединения деталей наиболее
прочные и эстетичные?
• Какие части заготовки для образования шипа и проушины
следует удалить после их запиливания? (Удалить помеченные
• Как это можно выполнить? (Долбить.)
• Какими инструментами это выполняется? (Долото, стамеска.)
• Какому виду деятельности будет посвящен сегодняшний
урок, что мы будем изучать?
Учитель вместе с учащимися формулирует тему и учебные
задачи, определяет содержание практических заданий.
III. Этап изучения нового материал
Что такое влажность древесины.
Различают следующие степени влажности древесины:
• мокрая (влажность 100 %) древесина, пролежавшая долгое время в воде;
• воздушно-сухая (влажность 15-20 %) — древесина, пролежавшая на
• комнатно-сухая (влажность 8-10 %) — древесина, просушиваемая в
отапливаемых помещениях или специальных сушильных камерах.
Следует отметить, что абсолютно сухой древесины не бывает. Если
влажность воздуха повышается, древесина начинает поглощать
влагу из окружающей среды.
Физические свойства древесины, связанные с поглощением влаги
Влагопоглощение(гигроскопичность)
Способность поглощать влагу из окружающей среды. Считается отрицательным свойством, поэтому для защиты древесины поверхность изделий покрывают лакокрасочными материалами
Усушка
Уменьшение размеров и объема древесины при высыхании. Учитывается при распиливании
бревен на пиломатериалы (припуски на усадку), при сушке пиломатериалов. Из-за неравномерного распределения влажности при усушке могут появляться наружные и внутренние трещины, трещины усушки.
РазбуханиеУвеличение линейных размеров и объема древесины в процессе ее увлажнения. Происходит при
выдерживании древесины во влажном воздухе или в воде.
Коробление
Изменение формы пиломатериала при высыхании или увлажнении.
Атмосферная сушка — это наиболее простой способ удаления влаги
из древесины. Ее осуществляют на открытом воздухе, в хорошо продуваемом месте под навесами.
Камерная сушка — это наиболее распространенный промышленный способ сушки древесины. Штабели древесины помещают в специальные сушильные камеры, в которых пиломатериалы обдуваются горячим сухим воздухом.
IV. Этап первичной проверки изученного материала
Назовите виды коробления пиломатериалов, которые считаются
серьезным дефектом древесины, влияющим на качество изделий.
Отвечаем на вопросы:
1. Для чего необходимо выполнять сушку древесины?
2. Приведите примеры видов сушки древесины.
3. Расскажите, какой вид сушки пиломатериалов вы будете использовать в
домашних условиях. Какие условия необходимо выполнять, чтобы во время
сушки не было дефектов коробления пиломатериалов?
4. Как вы считаете, почему очень влажная и толстая древесина при неправильной сушке легко растрескивается?
5. Вам привезли недавно спиленные свежие лесоматериалы. Для дальнейшей
обработки их надо высушить. На ваш взгляд, нужно ли перед этим очистить
лесоматериалы от коры? Свой ответ обоснуйте.
VI. Этап оценки выполненных заданий
Учащиеся выполняют самооценку и взаимооценку объема и
качества выполненных работ.
.VII. Этап подведения итогов урока
Учащиеся называют свои отметки, учитель делает количественную
и качественную оценку выполненных работ, отмечает
типичные недостатки при выполнении заданий, рекомендует
пути повышения эффективности знаний и умений учащихся
(дополнительные, поддерживающие занятия и др.).
VIII. Этап рефлексии
IX. Этап завершения занятия
Записать тему занятия и выставить отметки в дневники.
Дать рекомендации учащимся. При необходимости назначить