СУШКА ДРЕВЕСИНЫ

НАПРЯЖЕНИЯ, ВОЗНИКАЮЩИЕ В ДРЕВЕСИНЕ В ПРОЦЕССЕ СУШКИ, И ИХ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

В камере просыхание доски начинается с наружных слоев, в то время как внутренние слои еще не прогрелись и не начали сох­нуть. Если влажность наружных слоев древесины перейдет за пре­дел точки насыщения волокна и они начнут усыхать, а во внутрен­них слоях, имеющих влажность выше 30%, усушки еще не будет, то наружные слои окажутся в состоянии недопущенной усушки и будут растянуты, а внутренние — сжаты. В этих случаях говорят, что в древесине возникли напряжения.

Если в это время вынуть доску из камеры, немедленно выре­зать из нее секцию, а затем расколоть секцию острым длинным но­жом на две полоски, то они изогнутся наружу, как показано на Рис. 10, а.

Напряжения, незаметные при внешнем осмотре доски, быстро обнаружатся. Секция, выпиленная из доски для выявления напря­жений, называется силовой.

Если полоски оставить сохнуть на воздухе или на нагретой по­верхности, они выпрямятся (рис. 10, б). Это означает, что после выравнивания влажности древесины по всему сечению секции на­пряжения исчезают.

Напряжения, возникающие в древесине в начале процесса сушки из-за неравномерного распределения влажности в поперечном сече­нии сохнущей доски, называются временными.

Рассмотрим поведение напряженной древе­сины в сушильной камере. Когда напряжения, возникшие в древесине в начальной стадии процесса, очень велики^они могут привести к растрескиванию поверхности досок в том слу­чае, если растягивающие напряжения пре­взойдут предел прочности древесины поперек волокон. Но даже и тогда, когда наружные трещины не возникли, оставлять напряжения в древесине нежелательно и опасно.

Так как древесина в нагретом состоянии пластична, то наружные слои доски могут вы­сохнуть в растянутом состоянии и в дальней­шем, сохраняя свои размеры и форму, будут противодействовать усадке внутренних слоев доски, когда последние прогреются и тоже начнут усыхать. Тогда во внутренних слоях возникнут растягивающие напряжения, кото­рые в свою очередь могут привести к образо­ванию внутренних трещин.

Особенно часто внутренние трещины появ­ляются в досках твердых лиственных пород, обладающих большой усушкой.

Если внутренние трещины в доске не образовались и она внеш­не осталась цельной, но напряжения в ней сохранились, такая дос­ка является дефектной и непригодной для дальнейшей механиче­ской обработки. Например, полученные при ребровой распиловке из этой доски детали покоробятся.

Чтобы обнаружить напряжения, возникшие во внутренних сло­ях сохнущих досок, опять вырезают из контрольной доски силовую секцию и после раскалывания анализируют форму полосок. Может оказаться, что полоски останутся прямыми (рис. 10, в), но после подсушки они изогнутся внутрь (рис. 10, г).

Такая картина очень характерна для средних стадий процесса сушки. Она показывает, что образовавшиеся напряжения во внут­ренних слоях невелики и уравновешиваются временными напряже­ниями, сохраняющимися в наружных слоях доски.

Но может случиться, что изгиб полосок внутрь обнаружится сразу же после раскалывания секции (рис. 10, <Э), а в дальнейшем, после подсушки, станет еще резче (рис. 10, е). Это характерно для
последних стадий процесса сушки и свидетельствует о том, что в доске образовались сильные напряжения постоянного характера, которые могут повлечь за собой либо возникновение внутренних трещин, либо коробление доски при ее дальнейшей обработке.

Для устранения временных напряжений, возникающих в нача­ле сушки, необходимо быстро повысить относительную влажность сушильного агента в камере до полного насыщения, чтобы прекра­тить высыхание и усадку наружных слоев доски, пока древесина не прогреется по всей толщине.

Для устранения постоянных напряжений, которые возникают во второй половине процесса сушки, необходимо повысить темпе­ратуру и относительную влажность сушильного агента, чтобы за счет интенсивного влажного прогрева древесины повысить ее плас­тичность и дать возможность усадки наружным слоям, которые в первом периоде сушки оказались растянутыми. Однако относитель­ная влажность воздуха должна быть ниже 100%, чтобы не дать наружным слоям доски разбухнуть и усугубить напряжения.

Правила проведения тепловой влагообработки сохнущего мате­риала для устранения в ней напряжений приведены в гл. IX.