СПОСОБ СУШКИ ДОСОК В ШТАБЕЛЕ Российский патент 2005 года по МПК F26B3/04 

Изобретение относится к технологии сушки досок и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях при производстве досок, мебели, домов и т.д.

Известен способ (Т.А.Матвеева. Изготовление художественных изделий из дерева: Практ. пособие - М.: Высш. Шк., 1992, с.24-25) сушки досок в штабеле, в котором доски укладывают в штабель горизонтальными рядами, между которыми помещают прокладки, обеспечивающие циркуляцию воздуха внутри самого штабеля. Воздух, перемещаясь внутри штабеля, омывает испаряющиеся поверхности досок и уносит влагу из штабеля. Этот простой способ сушки имеет существенные недостатки. Основными недостатками известного способа сушки досок в штабеле являются: большое время сушки, коробление сушимых досок и их растрескивание в процессе сушки.

Наиболее близким данному изобретению по технической сущности и достигнутому результату является способ (см. Кречетов И.В. Сушка древесины. Изд-е 4-е перераб. и дополн., М., 1977 г., с.398-407) сушки досок в штабеле, выбранный в качестве прототипа, в котором сырые доски для сушки укладывают параллельно в горизонтальный, ряд и далее наращивают горизонтальные ряды досок вверх и формируют пакет штабеля.

Для ускорения сушки в известном способе используют побудительную циркуляцию воздуха, при которой воздух от вентиляторов подают в штабель вдоль прокладок, установленных между горизонтальными рядами досок штабеля. Воздух, принудительно перемещаясь внутри штабеля, омывает испаряющиеся поверхности досок, осуществляя тем самым сушку последних.

Известный по прототипу способ сушки с использованием побудительной вентиляцией в 2-3 раза сокращает время сушки в сравнении со временем по аналогу, однако длительность времени сушки остается все-таки значительной. Так, для досок хвойных пород толщиной 38 мм время сушки при конечной влажности 20% в летнее время равно примерно 8-10 суток.

К недостаткам способа сушки по прототипу следует отнести также возможность коробления сушимых досок (особенно широких) и их растрескивание в процессе сушки.

В основу изобретения положена задача разработать способ сушки досок в штабеле, в котором доски в горизонтальном ряду укладывают с зазором между ребрами в пределах 0,5-0,8 от ширины доски, а каждый последующий горизонтальный верхний ряд штабеля укладывают путем перекрытия заданных зазоров между ребрами досок нижнего ряда, досками верхнего ряда, причем обдув досок штабеля осуществляют с торца штабеля и воздух побудительной циркуляции направляют в продольные каналы между ребрами досок в их рядах штабеля.

Зазор 0,5-0,8 от ширины доски объясняется тем, что в диапазоне доски находится максимальное количество радиальных каналов поздней и ранней древесины по ширине сушимой доски. По этим радиальным каналам влага выводится в обдуваемую часть сушимой доски.

В результате горизонтальной укладки досок с зазором между ребрами в пределах 0,5-0,8 от ширины доски и укладки последующего верхнего ряда штабеля путем перекрытия, заданных зазоров между ребрами досок нижнего ряда досками верхнего ряда и осуществление обдува досок с торца штабеля и направление воздуха побудительной циркуляции в продольные каналы между ребрами досок в их рядах штабеля обеспечивается решение следующих задач: более высокая скорость сушки, а также исключение коробления досок и образование в них трещин.

Поставленная задача решается тем, что предлагается способ сушки досок в штабеле, в котором формируют пакет штабеля для чего доски укладывают в горизонтальный ряд с зазором между ребрами в пределах не менее половины от ширины доски, а каждый последующий верхний ряд штабеля укладывают путем перекрытия заданных зазоров между ребрами досок предыдущего нижнего ряда, досками верхнего ряда, при этом закрывают торцы досок водным эмульсионным веществом, обладающим адгезией с сырой древесиной доски, причем обдув досок осуществляют с торца штабеля, при этом направляют поток воздуха побудительной вентиляцией в продольные каналы между ребрами досок в их рядах штабеля.

Признак, касающийся закрытия торцов досок водным эмульсионным веществом, обладающим адгезией с сырой древесиной доски, в совокупности с признаками, касающимися сушки досок, т.е. укладки досок в штабель с организацией продольных каналов между ребрами досок, в которые и подается воздух побудительной вентиляции, что и обеспечивает приоритетную сушку серединной части доски в сравнении с ее краями, и одновременно исключает как торцовые трещины, так и трещины в пластях сушимых досок в штабеле. Только при таком сочетании существенных признаков может быть решена поставленная задача.

Воздух побудительной вентиляции, который омывает, именно центральные части пластей сушимых досок по всей их длине существенно ускоряет выход влаги из пласти сушимых досок.

В высушиваемой доске с торцами, закрытыми водным эмульсионным веществом, обладающим адгезией с сырой древесиной доски, происходит перераспределение выводимой из нее влаги. Причем большая часть влаги выводится через пласти и грани доски, омываемой побудительной вентиляцией, а выход влаги через торцы доски существенно уменьшается. Причем за счет коллоидности и смачиваемости водного эмульсионного вещества, покрывающего торцы досок, незначительный выход влаги из торцов осуществляется равномерно. Несмотря на значительное сокращение выхода влаги через торцы досок за счет перераспределения выхода влаги через открытые части пластей, а также через грани за счет большей суммарной площади последних (в сравнении с площадью торцов) суммарная скорость сброса влаги из досок увеличивается, чем и объясняется ускорение сушки по данному способу и сокращение времени сушки, в сравнении со скоростью сушки по прототипу.

В данном способе сушки досок осуществляется направленный отбор влаги из доски. Направленность отбора влаги в пластях досок определяется тем, что влага за счет радиальных каналов из длинных капилляров (большего сечения) поступает на открытые части пластей досок, увлажнения поверхности последних. Далее эта влага с пластей уносится воздухом побудительной вентиляцией. Следовательно, в данном способе сушки отбор влаги осуществляется в направлении с периферии доски к ее центру и по всей длине от торца до торца доски равномерно. Равномерность сброса влаги по площадям пластей, ребер и торцов снимает локальные напряженности в древесине и предотвращает возникновение трещин и коробление при сушке досок в штабеле.

Реализация способа сушки может быть проиллюстрирована на чертеже, изображающем пакет штабеля в разрезе, где позицией 1 указаны сушимые доски нижнего горизонтального ряда штабеля. Доски 1 горизонтального ряда уложены с зазором 2 между ребрами досок. Причем величина зазора 2 задается не менее половины от ширины досок. Доски 3 последующего горизонтального ряда укладывают путем перекрытия заданных зазоров между ребрами досок 1 нижнего ряда.

Дальнейшее наращивание объема пакета штабеля осуществляется аналогичным образом путем вертикального наращивания горизонтальных рядов досок. При наращивании штабеля за счет увеличения количества горизонтальных рядов досок в формируемом штабеле за счет ребер и пластей досок образуются продольные каналы 4 по всему сечению штабеля, которые используются для продува штабеля.

Для увеличения устойчивости собираемого пакета штабеля при его сборке использованы доски 5 меньшей ширины. Доски 5 могут быть многократно используемые при сушке различных пакетов штабелей. После полного набор объема пакета штабеля торцы сушимых досок закрывают водным эмульсионным веществом, обладающим адгезией с сырой древесиной доски.

В качестве водного эмульсионного вещества, обладающего адгезией с сырой древесиной доски, могут быть использованы водоэмульсионный клей типа ПВА (поливинилацетатный), водоэмульсионный лак типа ВД-АК-1101 (на основе акриловой дисперсии) или водоэмульсионная краска типа ВД-ВА-224 (Савиных В.П. Умельцу о поделочных материалах. Мн.: Полымя, 1997, с.309).

Торцы досок в пакете штабеля закрывают водным эмульсионным веществом с помощью кисти, валика или путем распыления и т.п.

Штабель досок на чертеже показан в разрезе, где горизонтальные ряды сушимых досок зажаты с помощью жестких (силовых) досок 6 и 7, с использованием металлических стержней 8 и 9 (с гайками), показанных тонкими линиями. Жесткая стяжка пакета штабеля, с использованием силовых досок 6 и 7, обеспечивает удобства при транспортировки самого пакета и придает ему устойчивость, особенно при организации больших штабелей из организованных таким образом пакетов.

Воздух побудительной вентиляции (на чертеже побудительная вентиляция не показана) подается с торца штабеля. Воздух побудительной вентиляции, попадая в продольные каналы 4 (по всему сечению штабеля) и отбирая влагу из открытых частей пластей досок, уносит эту влагу из штабеля, осуществляя, таким образом, сушку досок в штабеле. Такая сушка обеспечивает приоритетную сушку серединой части доски, в сравнении с ее краями, по всей длине доски. Что в свою очередь исключает трещины в пластях так и торцах сушимых досок в штабеле. Равномерность сброса влаги из досок предотвращает их коробление и достигается высокая скорость сушки.

Испытания описанного способа сушки проводились на следующих породах древесины: сосна, ель, дуб. Испытания подтвердили высокую скорость сушки досок, перечисленных пород. Время сушки в среднем по доскам, перечисленных пород древесины, было в 2 раза меньшим в сравнении со способом по прототипу. Причем все высушенные доски не имели коробления и не имели трещин. Конечная влажность досок при этом не превышала 10%. Исходя из простоты реализации, данный способ сушки в штабеле может быть рекомендован для больших объемов сушки досок, особенно в летнее время при температуре окружающей среды под легким укрытием.

Способ относится к технологии сушки досок и может быть широко использован на деревообратывающих предприятиях при производстве досок, мебели, домов и т.д. В изобретении осуществляют формирование штабеля, в котором доски укладывают в горизонтальный ряд с заданным зазором между ребрами в пределах 0,5-0,8 от ширины доски, а каждый последующий верхний ряд штабеля укладывают путем перекрытия указанного зазора между ребрами досок предыдущего нижнего ряда, досками верхнего ряда, при этом закрывают торцы досок водным эмульсионным веществом, обладающим адгезией с сырой древесиной доски, причем обдув досок осуществляют с торца штабеля при этом направляют поток воздуха побудительной вентиляции в продольные каналы между ребрами досок. Изобретение должно обеспечить высокую скорость сушки досок. Время сушки в среднем уменьшено в 2 раза в сравнении с прототипом. 1 ил.

Способ сушки досок в штабеле, в котором формируют пакет штабеля, для чего доски укладывают в горизонтальный ряд с зазором между ребрами досок, а наращивание штабеля вверх осуществляют путем укладывания досок последующего горизонтального ряда на доски предыдущего горизонтального ряда и осуществляют побудительную циркуляцию воздуха в штабель, отличающийся тем, что доски в горизонтальный ряд укладывают с зазором между ребрами в пределах 0,5-0,8 ширины доски, а каждый последующий верхний ряд штабеля укладывают путем перекрытия указанного зазора между ребрами досок предыдущего нижнего ряда, досками верхнего ряда, при этом закрывают торцы досок водным эмульсионным веществом, обладающим адгезией с сырой древесиной доски, причем обдув досок осуществляют с торца штабеля, при этом направляют поток воздуха побудительной вентиляции в продольные каналы между ребрами досок.