Древесина — универсальный и широко используемый материал, который находит применение в самых разных сферах: от строительства и изготовления мебели до ремесел и художественных работ. Одним из ключевых факторов, существенно влияющих на характеристики древесины, является ее влажность. Влажность древесины играет ключевую роль в определении прочности, долговечности и пригодности древесины для различных целей. Влажность древесины определяется количеством воды, присутствующей в ее клеточной структуре. Обычно он выражается в процентах от веса древесины по отношению к весу содержащейся в нем воды. Влажность древесины — это динамическое свойство, которое меняется в зависимости от условий окружающей среды, таких как влажность воздуха и температура.
Вода в структуре древесины
Воду, содержащуюся в древесине, можно разделить на три категории: свободная вода, атезионная вода и химически связанная вода. Наиболее вредна для древесины свободная вода, которая движется по сосудам древесной массы и ее в древесине столько, сколько полостей. Атезионная вода – это физически связанная вода, из которой состоят волокна древесины. Химически связанная вода входит в состав клеток, из которых состоит древесина. При высыхании сначала испаряется свободная вода, а затем адгезионная вода. Химически связанная вода не может быть удалена из древесины в процессе сушки.
Дерево в строительстве
Почти всегда необходимо контролировать количество воды в древесине перед ее дальнейшим использованием в строительстве. Древесина с повышенной влажностью подвержена развитию грибков и гнили, что ставит под угрозу целостность здания. По этой причине древесина должна пройти процесс сушки. В зависимости от применения и места, где будет располагаться древесина, содержание влаги в свежей древесине необходимо снизить до соответствующего значения. Сушка улучшает физико-механические характеристики древесины, такие как: улучшение теплоизоляционных характеристик и адгезии с клеями, повышение прочности и устойчивости к гниению, снижение электропроводности, более легкое нанесение защитных слоев.
Сушка древесины может осуществляться естественным или искусственным путем. Естественная сушка древесины достигается путем укладки древесины лебедками на открытой или крытой площадке. Это экономичный процесс, поскольку не требует затрат дополнительной энергии, но по той же причине он медленный, требует много свободного пространства и пожароопасен. При таком способе сушки можно получить древесину с влажностью 15 %, причем время ее сушки зависит от толщины древесины (от нескольких недель до полутора лет). Искусственную сушку древесины осуществляют периодически или непрерывно, с естественной или принудительной циркуляцией воздуха и водяного пара. Древесину сначала нагревают паром при температуре 70–80 °C, а затем сушат сухим воздухом при температуре 50–60 °C.
Соответствующее конечное состояние древесины зависит от влажности окружающего воздуха, а также от его температуры, поскольку древесина является очень гигроскопичным материалом - она может выделять или поглощать воду из окружающего воздуха до тех пор, пока не будет достигнуто равновесие, т. е. гигроскопическая влажность. Равновесная влажность – это влага, возникающая вследствие длительного воздействия древесины на воздух. В зависимости от условий, в которых будет находиться деревянное строение, влажность древесины должна быть:6-12%для конструкций в отапливаемых помещениях;9-15%для сооружений в закрытых неотапливаемых помещениях;12-22%для конструкций во внешней среде;30%для сооружений в воде.
Усадка и набухание
Древесина имеет свойство – зачастую весьма неудобное – уменьшать свой объем при высыхании, то есть давать усадку. Усадка начинается, как только влажность древесины становится недостаточной для защиты волокон, насыщенность которых колеблется от25%к30%содержание воды; при дальнейшем уменьшении влажности уменьшается и объем древесины. Заготовка древесины различается по трем основным направлениям; она наибольшая в направлении, касательно волокон, меньшая (примерно в два раза) в радиальном направлении и значительно наименьшая или практически незначительная параллельно волокнам.
Чтобы ограничить изменения объема материала во время использования, изменения, поперечные волокнам, предотвращаются путем склеивания другой древесины с поперечно расположенными волокнами. Деление технической древесины производится различными способами (сращенная древесина на щитовые доски, шпонированные плиты, слоистая композиционная техническая древесина). Кроме того, изменения объема можно в большей или меньшей степени уменьшить, если защитить древесину веществами, препятствующими водопоглощению, а также битумными и другими покрытиями.
Противоположностью усушки является набухание древесины – увеличение линейных размеров и общего объема древесины за счет увеличения влажности. Набухание вредно для всех пород древесины, и в этом случае важно подчеркнуть влияние набухания на паркет. Разбухание вызывает деформацию и искажение древесины в виде искривлений или искривлений поверхностей. Это в равной степени ухудшает эстетичный вид и защиту паркета – финальные покрытия древесины расслаиваются и трескаются. Помимо воздействия на очевидную эстетику паркета, набухание снижает прочность древесины, что приводит к ослаблению структуры и повышению склонности к поломке.
Понимание и контроль содержания влаги в древесине имеет важное значение для обеспечения качества и долговечности продукции, изготовленной из этого природного ресурса. Независимо от того, являетесь ли вы плотником, строителем или любителем, осознанный подход к содержанию влаги и использование соответствующих методов измерения будут способствовать успеху ваших проектов и общей устойчивости деревообрабатывающей промышленности.
Если для вас важна стабильная и хорошо просушенная древесина, обратите внимание на наши деревянные окна, дерево-алюминиевые окна и запросите предложение.