Сушка древесины вывариванием в соли + еще пару действенных методов
Для того, чтобы определить качество пиломатериала, есть такое понятие, как влажность древесины. Она будет указывать на количественное соотношение, которое выражается в процентах содержания воды в древесной структуре в массе образца.
Предлагаем поговорить о сушке древесины вывариванием в соли.
Связанная влага и ее особенности
Древесина представляет собой пористый материал, который испещрен порами и каналами, в которые попадает вода, и тем самым питает растение нужными для роста минералами. Такая влага получила название «свободная». Она выводится из древесной структуры даже при атмосферной сушке, но помимо свободных мест есть и связанная в древесине влага. Речь идет о той части воды, которая находится в тканях и клетках древесины, и принимает участие в формировании пиломатериала, как долговечного и надежного типа строительного материала.
Такую влагу достаточно сложно выпаривать, а в большинстве ситуаций и вовсе нереально, потому что она находится в микроскопических порах, которые будут оставаться недоступными даже при сильном перегревании потоком воздуха. Если во время выпаривания свободной влаги древесный материал не будет менять свои физико-химические качества, то…
при испарении связанной влаги древесина будет подвержена изменениям:
- Она сильно меняет свою структуру.
- Теряет былую прочность.
- Изменяется по линейным размерам.
- Меняется форму.
Связанная влага способна занимать большую долю от общей, а если в древесине общий уровень влажности больше, чем 30%, то это будет говорить о наличии в ней свободной влаги, и поэтому такой пиломатериал можно будет сушить еще раз. Древесину подвергают просушиванию для того, чтобы выполнять ее последующую обработку и придавать требуемые качества. Вываривать древесину нужно для предупреждения растрескиваний и защиты от попадания внутрь гнилостных микробов. Есть два наиболее популярных способа для вываривания – просушивание в соленой воде, а также вываривание в масле и олифе. Кроме того, часто применяют сушку в мочевине или карбамиде (то есть в гидрофобном растворе).
Обзор вариантов
Просушивание древесины в соленой воде
Вываривание древесины в соли проводят посредством 25% солевого раствора. Древесину следует поместить в емкость, которая наполнены солевым раствором, а после нужно варить все на среднем огне на протяжении 2-3 часов. Время может изменяться в зависимости от того, сколько древесины вы пытаетесь выварить. Просушивание древесины выполняется в соленой воде, материал нагревают, что дает возможность выводить связанную влагу с минимальными потерями для геометрии пиломатериала.
Вываривание древесины в олифе и масле
Вываривание древесины в масле дает возможность не просто предупреждать растрескивания в древесине, а еще и усиливать выразительность древесного материала. При варке масло начинает выталкивать из древесину воду и воздух, потому что попадает в межклеточные пространства. далее древесину следует просушить, и в результате ее можно будет легко и просто отшлифовать и отполировать. Технология проваривания достаточно трудоемкая и требуется непосредственной работы человека, а также дальнейшего просушивания. Ее используют для небольших по размеру образцов, даже для спилов. В промышленном масштабе просушивание маслом или даже солью будет и вовсе нецелесообразным, и в основном это применяется для бытовых условий. В случае небольших производств используют камеры для просушки, иногда даже вакуумные.
Сушка и термомодификация древесины варкой в масле
Если с сушкой древесины солью все понятно, то с маслом дела обстоят несколько иначе. Речь идет о масляной ванне с температурой от +150…+250 градусов. Итак, масло, причем любое, будет выступать в роли агента нагревания – оно будет равномерно передавать тепло в древесину и отводить водяной пар, а также воздух, который активно выделяется при закипании (это и является сушкой), а также не допускает кислород к древесине, что будет препятствовать обугливанию.
Основной особенностью такого процесса является то, что нельзя остужать древесину в масляной ванне, потому что внутри древесину будет находиться водяной пар, прогретый до +250 градусов, который при сжатии до комнатной температуры будет создавать разрежение, которое засасывает масло внутрь древесины, а это является недопустимым. Дерево следует вынуть из горячего масла, при этом вы услышите как оно со свистом втянет в себя воздух (но тут есть особенность – описан пример варки бруска размером 10*10 см, и от резкого вынимания он потрескался внутри).
Как итог, после нескольких часов варки вы получаете просушенную до 3-4% термомодифицированную древесин, которая не подвергается короблению в дальнейшем. Промасленный слой материала будет составлять примерно 0.5 см, и его обычно срезают, а после работают с древесиной, как обычно – проклеивают, пропитывают морилкой, красят и покрывают лаком.
Вот результат проведения процедуры: «Вываренное в масле дерево начинает напитываться маслом, но не более, чем на 0.5 см (а обычно и вовсе 0.2 см) по пласти не больше, чем на 10 см с торца (речь идет о глубокой пропитке до темного цвет). Материал в такой зоне будет выделить масло при сильном нажатии или даже при подрезании – он имеет темно-коричневый цвет. Такие места стоит снять на рейсмусе, а торцы спилить. Внутри древесину имеет светло-желтоватый оттенок, а влажность составляет от 3 до 5%. Эпоксидная смола держит такую древесину, и шкурится все прекрасно.
При покрытии морилкой и алкидным лаком ПФ-283 проблем с адгезией замечено не было. Береза, которая имеет толщину больше 6 см, внутри может легко изорвать косыми разрывами в глубине плахи (снаружи все целое, и такие проблемы обычно появляются после распиливания), но все из-за того, что древесину из масла достали слишком быстро».
А вот еще один результат: «Доску закладывали лишь в прогретое масло, температура которого не меньше +110 градусов. Температура масса составляет +120 градусов. Масло использовано самое простое, подсолнечное, из магазина. Можно попробовать добавлять сиккативы, но смысла в них нет, потому что подвяленная березовая доска на 5 см будет сушиться в течение 7.5 часов. Кстати, контролировать процесс совсем несложно. При погружении доски начинает сильно выделяться пена, и к концу сушки доска практически не будет выделять пузырьки воздуха. При усердной работе получается влажность доски от 2 до 4%».
Термомодифированная древесина – что это
При прогревании до +250 градусов без воздуха (тут не имеет значения, каким способом – под масляным слоем, в атмосфере инертного газа или даже с водяным паром) происходит изменение агрегатного состояния такого вещества в древесине, как лигнин, а также происходит термическое разрушение полисахаридов, которые
являются прекрасными питательными веществами для бактерий:
При инертной атмосфере без кислорода из древесины начинает выделяться диоксид углерода и монооксид.- Основными составляющими древесины является целлюлоза, экстрактивные вещества, гемицеллюлозы, лигнин, который образуется при температуре, которая не выше +20…+500 градусов.
- Так как температура термической модификации выше +1000 градусов, такие составные части из лигноуглеводной матрицы начинают трансформироваться в другое состояние, более термически устойчивое.
- В результате длительного воздействия гидротермического типа гемицеллюлоза начинает распадаться на реактивные молекулы с меньшим размером, но при этом прочность древесины не уменьшается. Скорее даже наоборот, разрыв цепочки гемицеллюлозы будет улучшать устойчивость древесины к сжатию и сделает меньше внутреннее напряжение. Кроме того, считается, что лингин становится реактивными молекулами иного типа.
Все это способствует изменению древесной клеточной структуре. А вот целлюлоза при этом остается в неизменном виде. При термической обработке происходит разложение углеводной части и снижается содержание влаги внутри древесины, а это обеспечивает повышение устойчивости древесины к процессу гниения. При стандартных условиях именно часто с углеводами представляет собой питательную среду для микроскопических организмов.
Пропитка древесины маслом при варке
Сушка древесины вывариванием в соли не столь эффективна, как способ с маслом. Кстати, это такой же процесс, как описан выше, но в конце древесину остужают в масле, из-за чего оно проникает в самую глубь древесины. В результате этого материал будет плохо клеящимся и потребуется тщательно обезжиривать место склеивания, а еще далеко не каждый клеевой состав подойдет для этого. Но зато такая древесина вообще не боится воды, не будет усаживаться и коробиться. Это как раз то, что требуется для деревянного настила и решетки на палубу.
