Camera di essiccazione del legno fai-da-te

Non esiste una sola impresa di lavorazione del legno che possa fare a meno della procedura di essiccazione del legno. Per prevenire il verificarsi di vari difetti, è consuetudine utilizzare una tecnologia speciale per l’essiccazione del legno in una camera di essiccazione. Se vuoi realizzare da solo prodotti in legno, avrai bisogno anche di un essiccatoio per legno. Oggi parleremo di come farlo bene..

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La necessità di asciugare il legno

Come asciugare la tavola in modo efficiente e veloce? Questa domanda è stata di interesse per ogni falegname fin dai tempi antichi. Le persone sono state a lungo impegnate nella conservazione della foresta per molti anni per avere il tempo di asciugarla in modo uniforme. Il nonno raccolse un albero per il nipote, utilizzando proprio il materiale che il nonno gli aveva lasciato..

L’importanza di un legno adeguatamente essiccato è enorme! Ad esempio, se i mobili in legno nella stanza sono fatti di legno troppo umido che è stato appena tagliato, si asciugherà nel tempo, perché il legno può seccarsi e rimpicciolirsi, il che significa che si deteriorerà.!

Se la porta di casa è fatta di legno eccessivamente secco, si gonfierà nel tempo e non sarà in grado di chiudersi! Se un pannello della porta viene assemblato da pezzi grezzi che hanno un volume non uniformemente essiccato, potrebbe scoppiare o deformarlo! Pertanto, si consiglia di asciugare tutti i pezzi di legno. Inoltre, l’essiccazione protegge il materiale dai danni dei funghi che distruggono il legno, previene le dimensioni e la forma del legno, migliora le proprietà fisiche e meccaniche del legno.

L’essiccazione del legno è una procedura lunga, complessa e costosa. Utilizzando le tecnologie tradizionali, il legno viene riscaldato con vapore surriscaldato o aria calda. Il legno essiccato può essere trasportato e conservato più a lungo. Inoltre, non si deforma durante il funzionamento. L’essiccazione delle tavole viene effettuata in camere a vapore, dove è esclusa la possibilità di danni interni..

Concetto di umidità del legno

Per una comprensione completa dell’essenza del processo di essiccazione, vale la pena immergersi un po’ nella teoria. La procedura per rimuovere l’umidità dal legno non è del tutto semplice, perché ci sono due tipi di umidità nel materiale stesso. Il legno è costituito da cellule vegetali allungate. L’umidità può essere nelle pareti delle cellule e nelle loro cavità, riempiendo il sistema microcapillare. L’umidità che è presente negli spazi tra le cellule e nelle loro cavità è chiamata intercellulare libera e l’umidità nelle pareti cellulari è chiamata intercellulare.

Il contenuto di umidità legata nel legno è limitato. La condizione in cui le pareti cellulari differiscono per l’umidità massima a contatto con l’umidità liquida è chiamata limite della loro saturazione. È generalmente accettato che il contenuto di umidità del limite di saturazione non dipenda dalla razza e sia in media del 30%. Se il contenuto di umidità dell’albero è superiore al 30%, contiene umidità intercellulare libera. Il legno di un albero appena tagliato o in crescita ha un contenuto di umidità superiore al limite di saturazione, cioè è umido.

A seconda dello scopo dei semilavorati in legno, è consuetudine essiccare il legno in modi diversi. Il legno viene essiccato ad un contenuto di umidità del 6 – 8%, quando il materiale è necessario per lavorazioni meccaniche e assemblaggio di prodotti per connessioni critiche di alta precisione che influiscono sulle prestazioni (produzione di sci, parquet o strumenti musicali).

L’umidità di trasporto è del 18 – 22%. È con questo contenuto d’acqua che il legname è adatto per il trasporto a lunga distanza nella stagione calda. Il legno essiccato a questo contenuto di umidità viene utilizzato principalmente nella costruzione di alloggi standard, nella produzione di contenitori ordinari e quando non è necessaria l’intercambiabilità durante l’assemblaggio.

L’umidità della falegnameria è divisa in diverse sottospecie. I prodotti stampati (pavimentazione, rivestimento, assi del pavimento, rivestimento) devono avere un contenuto di umidità del 15 ± 2%. I prodotti in legno (finestre, porte, scale ed elementi interni) realizzati in legno massiccio o incollato possono resistere a fluttuazioni di umidità dall’8 al 15%.

L’umidità del mobile, a seconda del livello del prodotto e dell’utilizzo di legno massiccio o incollato, è dell’8 ± 2%, perché è a questa umidità che il legno mostra le caratteristiche più ottimali per la lavorazione, l’incollaggio e la successiva operazione. Ma di solito è consuetudine abbassare il contenuto di umidità al 7-10%, effettuando una parziale sterilizzazione del legno e tenendo conto dell’uniformità dell’umidità in tutto l’albero, della conservazione delle proprietà meccaniche del materiale, dell’assenza di superficie e crepe interne.

Modalità di asciugatura del legno

A seconda dei requisiti per la qualità del legno, il legname può essere essiccato in diverse modalità, che differiscono per il livello di temperatura. In una mini camera di essiccazione del legno, durante il processo di essiccazione, la temperatura dell’aria aumenta gradualmente e l’umidità relativa dell’agente diminuisce. Le modalità di essiccazione vengono selezionate tenendo conto dello spessore del legname, del tipo di legno, del contenuto di umidità finale, della categoria di qualità del legno da essiccare e del design della camera..

Si distinguono le modalità di processo a bassa e alta temperatura. Le prime modalità prevedono l’uso di aria umida come agente essiccante, la cui temperatura nella fase iniziale è inferiore a 100 gradi. Esistono tre categorie di queste modalità:

• La modalità morbida è in grado di garantire un’asciugatura del materiale senza difetti mantenendo le proprietà fisiche e meccaniche naturali del legno, inclusi colore e resistenza, che è importante per l’essiccazione del legno fino al contenuto di umidità di trasporto del legname segato esportato.
• La modalità normale garantisce un’asciugatura del legno senza difetti con conservazione quasi completa della resistenza del materiale con lievi variazioni di colore, che è adatta per l’essiccazione del legno segato all’umidità finale.
• La modalità forzata mantiene la resistenza alla flessione statica, alla compressione e alla tensione, ma è possibile una certa riduzione della resistenza alla spaccatura o alla scheggiatura con l’oscuramento del legno, che è destinata all’essiccazione del legno all’umidità operativa.

Per le modalità a bassa temperatura, si presume una modifica in tre fasi dei parametri dell’agente essiccante e da ciascuna fase alla transizione successiva può essere eseguita solo dopo che il materiale ha raggiunto un determinato livello di umidità, previsto dalla modalità.

Le modalità ad alta temperatura prevedono un cambiamento in due fasi negli indicatori dell’agente essiccante ed è possibile passare dal primo stadio al secondo dopo che il legno ha raggiunto un contenuto di umidità transitorio del 20%. Il regime di alta temperatura è determinato, a seconda dello spessore e del tipo di legname segato. Le modalità ad alta temperatura possono essere utilizzate per asciugare il legno, che viene utilizzato per la fabbricazione di elementi non portanti di edifici e strutture in cui è consentito l’oscuramento del legno e una diminuzione della resistenza.

Concetto di camera di essiccazione

L’essiccazione a camera è il metodo principale per essiccare il legno. Le camere di essiccazione sono necessarie per l’essiccazione di legni di conifere e latifoglie in diverse categorie di qualità. Uno dei metodi più popolari ed economici di disidratazione artificiale del legname segato è l’essiccazione, quando l’umidità legata e libera viene rimossa dall’albero fornendo calore all’albero bagnato con aria calda e portando via l’umidità in eccesso evaporata con aria inumidita e parzialmente raffreddata ..

La camera di essiccazione è un’installazione completamente pronta, dotata di tutte le attrezzature necessarie per l’essiccazione del legno. Secondo il dispositivo, le camere di essiccazione per il legno sono suddivise in metallo prefabbricato e realizzate con materiali da costruzione. Questi ultimi sono costruiti direttamente nelle officine o come edifici separati dai materiali ampiamente utilizzati nell’industria. La camera può essere completamente realizzata in cemento armato monolitico. Le sue pareti possono essere realizzate in solido mattone rosso e il soffitto è in cemento armato monolitico.

Se vengono utilizzati più essiccatoi, spesso vengono combinati in un’unica unità, costruendo un corridoio di controllo comune in cui si trovano la distribuzione della fornitura di calore e il sistema di controllo automatico per tutte le camere. A seconda del volume di legna caricato nella camera, può esserci circolazione d’aria orizzontale o verticale-trasversale.

Il caricamento del legname nella camera può essere effettuato nei seguenti modi: su carrelli sotto forma di pile lungo un binario, come i pacchi con un carrello elevatore. Il trasferimento di calore al legno può avvenire: per aria, prodotti della combustione o vapore surriscaldato; calore radiante che proviene da speciali emettitori; un corpo solido, se organizzi il contatto con una superficie riscaldata; corrente che passa attraverso il legno bagnato; un campo elettromagnetico ad alta frequenza che penetra in un albero umido.

L’attrezzatura per un forno di essiccazione del legno è divisa in principale e aggiuntiva. Il principale è il sistema di ventilazione, il sistema di alimentazione del calore, la ventilazione e l’umidificazione di mandata e scarico, quello aggiuntivo comprende un’unità porta isolata e psicrometrica, carrelli sottocamino, un motore elettrico di azionamento del ventilatore..

Il processo di controllo per l’essiccazione del legno nella camera può essere automatizzato. L’automazione è in grado di mantenere l’umidità e la temperatura dell’ambiente nell’essiccatore a un determinato livello. La temperatura viene controllata fornendo l’agente riscaldante ai riscaldatori o accendendo e spegnendo la resistenza elettrica, e l’umidità utilizzando il sistema di ventilazione e umidificazione di mandata e scarico..

Il sistema di controllo per l’essiccazione del legno può essere fornito con la possibilità di controllo remoto dell’umidità e della temperatura in camera. Quando si asciuga il legname in una camera di essiccazione, diventa necessario controllare il contenuto di umidità del legno, per il quale viene utilizzato un misuratore di umidità remoto, che consente di controllare il contenuto di umidità dell’albero in più punti senza entrare nella camera. In assenza di fonti esterne di fornitura di calore per l’essiccatore, è possibile utilizzare moduli di riscaldamento autonomi e utilizzare gas, carbone, scarti di legno, elettricità e gasolio..

Tipi di camere di essiccazione

Nella vita reale, è consuetudine utilizzare i seguenti tipi di camere di essiccazione. L’energia necessaria nelle camere di essiccazione convettive viene trasportata nel materiale tramite il ciclo dell’aria e il trasferimento di calore al legno avviene per convezione. Le camere di convezione sono di due tipi: tunnel e camera.

I forni a convezione a tunnel sono camere profonde in cui le pile di pile vengono spinte dall’estremità umida all’estremità più asciutta. Queste camere devono essere riempite da una parte e dall’altra svuotate. La spinta delle pile (il processo di riempimento e svuotamento delle camere) viene eseguita una pila alla volta con un intervallo di 4 – 12 ore. Queste camere sono progettate per grandi segherie e consentono solo il trasporto dell’essiccazione del legno..

Le camere di essiccazione a convezione a camera sono più corte delle camere di essiccazione a tunnel e sottovuoto per il legno; durante il funzionamento, gli stessi parametri vengono mantenuti in tutta la camera. A una profondità di soffiaggio superiore a 2 metri, la tecnica di inversione della direzione della ventilazione viene utilizzata per uniformare le condizioni di essiccazione del legno. La camera viene svuotata e riempita da un lato se ha una porta. Sono noti altri sistemi di caricamento simili alla procedura di caricamento delle telecamere in galleria. Puoi essiccare qualsiasi legname a qualsiasi contenuto di umidità finale, quindi il 90% del legno in Europa e in Russia viene essiccato in essiccatoi a camera.

La camera di essiccazione a condensazione differisce dalle precedenti in quanto l’umidità che si verifica nell’aria si condensa su appositi refrigeratori e l’acqua esce dal processo di essiccazione. L’efficienza di un tale processo è grande, ma il ciclo è lungo, perché i dispositivi non funzionano ad alte temperature e anche significative perdite di calore totali. La camera di condensazione è adatta principalmente per l’essiccazione di piccole quantità di legno o per l’essiccazione di tipi di legno densi – quercia, faggio o frassino. Il grande vantaggio di tali camere è che non è necessario un locale caldaia, il prezzo di una camera di essiccazione per il legno e il costo dell’essiccazione è inferiore..

Le camere di essiccazione sono inoltre classificate in base al metodo di circolazione e alla natura dell’agente essiccante utilizzato, al tipo di involucro e al principio di funzionamento. Le camere di essiccazione a batch sono caratterizzate dal fatto che possono essere completamente caricate per asciugare contemporaneamente tutto il materiale e la modalità di essiccazione del legno cambia nel tempo, al momento rimane la stessa per l’intera camera..

A proposito di circolazione, ci sono camere con incentivazione e circolazione naturale. Gli essiccatori a circolazione naturale sono obsoleti, inefficienti, la modalità di essiccazione in essi è quasi incontrollabile, l’uniformità di essiccazione dell’albero è insoddisfacente. Per la costruzione moderna, tali dispositivi non sono raccomandati e quelli esistenti sono necessariamente soggetti a modernizzazione. Per la natura dell’agente essiccante, ci sono camere a gas, aria e ad alta temperatura che operano in un ambiente di vapore surriscaldato..

Procedura di essiccazione del legno

Prima dell’essiccazione secondo la modalità prescelta, la legna viene riscaldata con vapore, che viene erogato attraverso i tubi di umidificazione, con i ventilatori in funzione, i dispositivi di riscaldamento accesi e i condotti di scarico chiusi. Per prima cosa devi calcolare la camera di essiccazione per il legno. La temperatura dell’agente all’inizio del riscaldamento del legno dovrebbe essere di 5 gradi superiore alla prima fase del regime, ma non più di 100 gradi Celsius. Il livello di saturazione dell’ambiente dovrebbe essere 0,98 – 1 per un materiale con un contenuto di umidità iniziale superiore al 25% e 0,9 – 0,92 per legno con un contenuto di umidità inferiore al 25%..

La durata del riscaldamento iniziale dipende dal tipo di legno ed è per le conifere (pino, abete rosso, abete e cedro) 1 – 1,5 ore per ogni centimetro di spessore. La durata del riscaldamento delle latifoglie morbide (pioppo tremulo, betulla, tiglio, pioppo e ontano) aumenta del 25% e per le latifoglie dure (acero, quercia, frassino, carpino, faggio) – 50% rispetto alla durata del riscaldamento delle conifere.

Dopo il riscaldamento preliminare, è consuetudine portare i parametri dell’essiccante alla prima fase del regime. Quindi puoi iniziare ad asciugare il legname segato in conformità con il regime stabilito. Umidità e temperatura sono regolate da valvole sulle linee vapore e serrande dei condotti di aspirazione-scarico.

Nel processo di funzionamento della camera di essiccazione a infrarossi per il legno, si verificano nell’albero sollecitazioni residue, che possono essere eliminate mediante un trattamento umido-termico intermedio e finale in un ambiente di temperatura e umidità aumentate. È consuetudine lavorare il legname segato, che viene essiccato all’umidità operativa ed è soggetto a lavorazioni meccaniche in futuro..

Il trattamento umido-termico intermedio viene eseguito durante il passaggio dal secondo stadio al terzo o dal primo al secondo in condizioni di alta temperatura. Le conifere con uno spessore di 60 millimetri e gli alberi decidui con uno spessore di 30 millimetri sono sottoposti a trattamento termico con umidità. La temperatura del mezzo durante il trattamento termico e dell’umidità dovrebbe essere di 8 gradi superiore alla temperatura del secondo stadio, ma non superiore a 100 gradi, a un livello di saturazione di 0,95 – 0,97.

Quando il legno raggiunge l’umidità media finale, può essere effettuato il trattamento termico-umidità finale. In questo processo, la temperatura del mezzo viene mantenuta a 8 gradi in più rispetto all’ultima fase, ma non superiore a 100 gradi. Al termine del trattamento termoigrometrico finale, il legno essiccato deve essere mantenuto nelle camere per 2 – 3 ore con i parametri previsti dall’ultima fase della modalità. Quindi la camera di essiccazione viene fermata..

Produzione di camere di essiccazione

Se decidi di realizzare prodotti in legno con le tue mani, una camera di essiccazione per il legno è un must per te. Tuttavia, durante la costruzione dell’essiccatore, osservare tutti gli standard richiesti. Avrai bisogno di una fotocamera, una ventola, un dispositivo di isolamento e riscaldamento.

Costruisci un essiccatore o metti da parte una stanza separata, una parete e un soffitto dei quali saranno in cemento e le altre pareti in legno che devono essere isolate. Per questo, è consuetudine creare più strati: il primo è polistirolo, il secondo sono tavole di legno, che è consuetudine avvolgere in anticipo in un foglio..

Successivamente, dovrebbe essere installato un elemento riscaldante, che può essere realizzato sotto forma di batterie. L’acqua deve essere fornita alle batterie dalla stufa, in cui verrà riscaldata a 60-95 gradi Celsius. È desiderabile far circolare continuamente l’acqua utilizzando le pompe dell’acqua nell’elemento riscaldante. Inoltre, un ventilatore dovrebbe essere posizionato in una camera di essiccazione del legno fatta in casa, che aiuta a distribuire l’aria calda in tutta la stanza..

Pensa a come verrà caricato il legno nella camera di essiccazione. Una delle opzioni di caricamento può essere un carrello ferroviario. Per regolare l’umidità e la temperatura nella camera di essiccazione, è necessario utilizzare i termometri appropriati nell’area di lavoro – umido e secco. Fornire ripiani all’interno dell’asciugatrice per aumentare lo spazio di lavoro.

Nel processo di essiccazione del legname, non è consentito un brusco cambiamento di temperatura nella stanza di lavoro, altrimenti ciò provocherà la deformazione o la rottura del legno. Quando si costruisce una camera di essiccazione, è estremamente importante rispettare i requisiti di sicurezza antincendio. Pertanto, assicurarsi di installare estintori nelle immediate vicinanze dell’essiccatore..

E infine, ricorda che invece di un elemento riscaldante a casa, puoi usare un fornello elettrico a due fuochi. Puoi isolare le pareti della camera di essiccazione con le tue mani usando trucioli di legno. Può essere utilizzato al posto della pellicola nella camera con schiuma di schiuma, che è in grado di fornire una buona riflessione del calore dalla superficie. In un tale essiccatore, il legno viene pre-essiccato in 1-2 settimane..