СПОСОБ СУШКИ ТРУДНОСОХНУЩИХ ДРЕВЕСНЫХ ПОРОД Российский патент 2005 года по МПК F26B1/00 F26B3/04 

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 σ_доп=0,7·σ, где σ - 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/пПородаНачаль. влажн., в%Сечение п/м, в ммПроваркаВремя конвективной сушки, сут.Конечная влажн. в%Категория качестваНаличие пороковВремя конвективной сушки по нормативам РТМ, норм. режим в сут.Конц. р-ра, в%Состояние р-раВремя проварки, в час1Дуб5450×10016Кипение3,0107,91IIПотемн. поверхности26.82Дуб5240×11017Кипение3,076,93II-"-18,23Ясень3440×9017Кипение2,53,28.3II-"-7.74Ясень4240×9017Кипение2,53.110,0II-"-7,25Бук6460×10016Кипение3,012.99.211-"-206Лиственница3650×12515Кипение2,56.48.111-"-9.3

Изобретение относится к технике сушки древесины и может быть использовано на деревообрабатывающих предприятиях, например, при производстве мебели. Способ сушки трудносохнущих древесных пород включает ступенчатое изменение параметров сушильного агента в зависимости от влажности древесины, при этом 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. Агент сушки может иметь 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%. Изобретение должно обеспечить повышение качества и существенное сокращение продолжительности сушки. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

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%.