Чем вызвана необходимость сушки древесины 7 класс
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.
Сушка древесины
Презентации к учебнику по Технологии. Технический труд для 7 класса, программа: Казакевич В.М., Молева Г.А., Афонин И.В. / Под ред. Казакевича В.М.
Просмотр содержимого документа
«Сушка древесины»
В зависимости от степени влажности древесина делится на следующие типы:
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.
Эксплуатационная влажность деталей мебели допускается в пределах 8-10%, а для столярно-строительных деталей — 10-18%. В условиях деревообрабатывающего производства влажность древесины ( производственная влажность ) должна быть равной эксплуатационной или несколько ниже (на 1,25-3,5%) ее во избежание усушки изделий после ее изготовления.
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).
Газопаровая сушка, проводимая в специальных помещениях — сушильных камерах, называется также камерной. Древесина штабелируется в теплоизолированных камерах. Камеры имеют оборудование, с помощью которого влажность, температура и поток воздуха могут быть установлены или отрегулированы таким образом, что для сушки древесины будет создан оптимальный климат. Источником теплоты для сушки может быть пар, поступающий из парового котла, или топочные газы, получаемые от сжигания топлива в специальных топках.
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.
Камерная (искусственная) сушка
С помощью нагревательного прибора повышается температура воздуха в камере. Нагретый воздух, подгоняемый вентилятором, отдает тепло влажной древесине и одновременно забирает из высушиваемого сортимента исходящую в виде пара влагу.
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 выгружается на другом (сухом).
Температура и влажность сушильного агента в камере изменяются от сырого конца к сухому: температура повышается, а относительная влажность уменьшается.
Камерная (искусственная) сушка
Камерная сушка состоит из следующих основных этапов:
подготовки сушильной камеры;
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.
При вакуумной сушке высушиваемая древесина находится в имеющем форму трубы металлическом цилиндре. Снижение давления в цилиндре приводит к тому, что испарение влаги из древесины начинает происходить очень быстро. В процессе сушки происходит равномерное движение свободной и связанной влаги от центра древесины к поверхности.
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.
вакуумная сушка древесины
В установках с нагревательными плитами между отдельными слоями прокладываются плиты, которые через систему шлангов соединены с системой нагрева.
После установки высушиваемого сортимента в сушильную камеру происходит нагрев воздуха, и давление воздуха снижается. Приток тепла происходит постоянно.
Испаряющаяся из древесины влага охлаждается на встроенных поверхностях охлаждения, конденсируется и отводится. Незадолго до достижения желаемой конечной влажности нагрев выключают.
Затем камера проветривается и открывается.
Вакуумная сушка, как правило, применяется тогда, когда требуется быстро и бережно высушить небольшой объем древесины.
Петролатумный способ — это способ сушки в жидкости. Петролатум состоит из очищенного высоковязкого масла и отходов от химической переработки нефти. Сырая древесина помещается в ванну с петролатумом, после этого его нагревают до температуры 100°-130°С. При такой температуре влага древесины образует пар, который выходит наружу. Процесс занимает в 5-7 раз меньше времени, чем в сушильных камерах. Однако он имеет существенный недостаток — проникновение петролатума в древесину, после чего древесина плохо поддается обработке (механической), склеиванию и обработке лаком. В некоторых областях применения древесины, таких как изготовление инженерных конструкций, приобретенное свойство оказывает полезное защитное воздействие — препятствует проникновению влаги, а также предохраняет поверхность древесины от вреда насекомых.
Контактной сушке подвергаются плоские материалы в форме листов, которые зажимаются между двумя нагретыми до температуры 150°С металлическими плитами. Преимущество этого способа состоит в том, что сушка протекает в течение нескольких минут. Недостатком является относительное потемнение древесины снаружи при чрезмерной выдержке.
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.
При высокочастотной сушке древесина подается на конвейере в область действия высокочастотного переменного электрического поля, мощность которого можно менять для достижения различных степеней высушивания древесины (рисунок 6). Достоинство такой сушки заключается в том, что древесина достаточно быстро нагревается изнутри. Это способствует высушиванию, таким образом, требуется значительно более короткое время, чем при других методах сушки, даже для большого поперечного сечения. Время сушки лежит в пределах нескольких минут. Древесина типа дуба и бука при высокочастотной сушке имеет тенденцию к изменению окраски.
Определение степени влажности
с помощью специальных приборов –влагомеров.
образец древесины сушится, периодически взвешивается на весах. Степень влажности определяется по формуле:
Дефекты, возникающие при сушке древесины
При сушке древесины различными способами в ней могут возникнуть различные дефекты. Основной причиной их возникновения является то, что древесина сохнет в направлении от периферии к центру. Происходит снижение качества пиломатериала. Виды дефектов:
Сушка улучшает физико-механические свойства древесины, обеспечивает устойчивость формы и размеров древесных сортиментов, повышает стойкость против гниения и уменьшает массу древесины.
В процессе сушки имеется перепад влажности по сечению древесины. В связи с этим связанная с влажностью усушка не одинакова. Последнее обстоятельство приводит к образованию внутренних напряжений. Избежать внутренних напряжений при сушке невозможно. Однако при правильном режиме их значения могут оставаться меньше предела прочности.
Письменно ответить на вопрос:
«Почему камерная сушка более эффективная, чем атмосферная?»
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 профессиональной переподготовки
Методическая работа в онлайн-образовании
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