Олександр О. Дзюпин

спеціаліст СП “Ройек-Львів”

Павло Проданчук,

студент Державного університету “Львівська політехніка”

Ступінь вологості деревини визначає якість готової продукції. Відсутність контролю вологості і застосування недосушеної деревини в будь-якому деревообробному виробництві призводить до випуску продукції низької якості.

Зберігання висушених заготовок і виробів з деревини потребує також контролю параметрів того середовища, у якому вони перебувають.

Вологість висушених дерев’яних заготовок при тривалому зберіганні наближається до рівноважної вологості, яка залежить від вологи і температури повітря у приміщенні (див. табл. 1) .

Наприклад, при вологості повітря у цеху 60% і температурі повітря у межах 20⁰С, рівноважна вологість деревини складає 11%. У цих умовах заготовки з деревини, висушені до 8%, будуть набирати, а заготовки, висушені до 15%, втрачатимуть вологу до 11%.

Помилка неправильного зберігання висушених заготовок була допущена на одній потужній меблевій фірмі, де за цих причин починали тріскати дубові крісла на фінішних операціях перед лакуванням.

РІВНОВАЖНА ВОЛОГІСТЬ ДЕРЕВИНИ (%) ЗАЛЕЖНО ВІД ТЕМПЕРАТУРИ І ВОЛОГОСТІ ПОВІТРЯ У ПРИМІЩЕННІ

Таблиця 1

З табл. 1 видно, що рівноважна вологість залежить більше від вологості повітря. Тому у виробничих приміщеннях з високою рівноважною вологістю необхідно зменшувати вологість повітря, не допускати тривалого зберігання висушених заготовок і здійснювати періодичний контроль вологості повітря і заготовок. Це зручно робити психрометрами та портативними вологомірами, яких є достатньо на українському ринку.

Нехтування контролем параметрів середовища та вологості деревини приносить виробнику великі збитки, сума яких на порядок перевищує затрати на контроль.

Методи вимірювання вологості поділяють на прямі (проводяться безпосередній розподіл вологого матеріалу на суху речовину і воду) і непрямі (вимірюється інша величина, фізично зв’язана з вологістю матеріалу). До прямих методів визначення вологості належать:

- ваговий метод ;

- дистиляційний метод;

- екстрактний метод;

- хімічний метод.

Найбільш поширеним серед них є ваговий метод, який застосовують для перевірки точності вологомірів, створених на основі непрямих методів визначення вологи. Метод зважування полягає у повітряно-тепловому сушінні зразка матеріалу до досягнення рівноваги вологи з довкіллям. Вологість зразка визначають за різницею маси до і після сушіння з точністю до ±0,1% за формулою:

W - абсолютна вологість деревини;

m_вд - маса вологої деревини;

m_сд - маса сухої деревини;

m_в - маса втраченої води.

Прямі методи малопридатні до контролю вологості в технологічних процесах внаслідок великих затрат часу, періодичності, необхідності безповоротного відбору проб, складності та громіздкості апаратури.

Для швидкого і безперервного визначення вологості деревини в технологічному потоці застосовують непрямі методи:

- метод електропровідності;

- індукційний метод;

- метод ядерного магнітного резонансу;

- радіоізотопний метод.

Серед них широке застосування мають два методи: електропровідності та індукційний. Метод електропровідності базується на залежності електричного опору від кількості вологи в деревині. Ручку-датчик, що має дві голки, вводять у деревину на глибину, де ймовірно найбільша вологість (орієнтовно - на половину товщини матеріалу).

У процесі сушіння пиломатеріалів різних порід товщиною 50 мм вологість в середині них може бути більшою від вологості на поверхні до 10%. Тому для вирівнювання вологи рекомендовано після сушіння витримувати пиломатеріали у виробничих приміщеннях не менше 3-х діб, а при замірах вологості застосовувати вологоміри з потрібною глибиною проникнення в деревину.

Вологоміри, побудовані на методі електропровідності, є більш точними, але максимальну вологу деревини вони показують у конкретній точці. Тому для об’єктивності вимірювання слід проводити його в кількох точках.

Індукційний метод побудований на залежності діелектричної проникності або діелектричних втрат від вологи в деревині. Вологоміри індукційного типу показують середнє значення між максимальною і мінімальною кількістю вологи на глибині проникнення. Але завдяки тому, що такий вологомір можна просто покласти на матеріал і, натиснувши кнопку, провести ним вздовж всієї дошки, їх покази слід вважати більш об’єктивними. В ідеальному варіанті слід застосовувати обидва вологоміри: за показами індукційного вологоміра зафіксувати максимальний показ - і в цій точці провести вимірювання електропровідним. Порівняльні характеристики подані у табл. 2.

При виборі вологомірів слід звернути увагу на таку характеристику як “корекція температури”. Якщо в електропровідних вологомірів вона відсутня, то ними можна проводити вимірювання тільки у приміщеннях (або на відкритому повітрі) при температурі 15-25⁰С. Якщо діапазон температурної корекції сягає 90⁰С, то можна вимірювати вологість пиломатеріалів у сушильних камерах і після вивантаження з них. Покази індукційних вологомірів від температури матеріалу практично не залежать.

Процес підбору заготовок орієнтовно однакової вологості ( ± 2,5%) є необхідним перед завантаженням у сушильну камеру для уникнення ситуації, коли після сушіння є одночасно недосушені і пересушені дошки. Для контролю початкової вологості деревини перед сушінням і у процесі сушіння слід застосовувати вологоміри з діапазоном, розширеним до 60%. Вологомірами з діапазоном, вимірювання до 30% вологості контролюють тільки кінцеву вологість сухої заготовки.

Таким чином, вологоміри доцільно застосовувати для контролю вологості деревини на всіх стадіях технологічного процесу:

- при закупівлі сухих чи підсушених пиломатеріалів;

- для контролю вологості пиломатеріалів у штабелях при природному підсушуванні;

- для відбору ЧМЗ приблизно однакової вологості при завантаженні у сушильні камери;

- для контролю вологості пиломатеріалів у процесі сушіння;

- при передачі пиломатеріалів з сушки у виробництво;

- при тривалому зберіганні заготовок у виробничих чи складських приміщеннях (можуть набирати вологу до значення рівноважної вологості);

- при передачі незахищених лаком готових виробів або ЧМЗ замовнику.

Окрім найбільш часто вживаних, є вологоміри спеціального призначення (стаціонарні для сушильних камер; із продовженими шинами для замірювань всередині штабеля; для замірів вологості цементної стяжки перед укладанням паркету; для визначення вологості сипких матеріалів; із запам’ятовуванням до 10000 замірів і роздруком на принтері; такі, що, крім вологості деревини, проводять вимірювання температури та вологості повітря). Таким чином, у кожному конкретному випадку можливо підібрати необхідний тип вологоміра.

Таблиця 2