Сушка древесины: требования к качеству, их соответствие с требованиями к качеству готовой продукции

Keywords: wood drying, lumber drying, drying quality categories, lumber drying indicators. сушка древесины пиломатериал стандарт

В производстве высококачественной товарной продукции из древесины сушка пиломатериалов является одной из важнейших операций, от которой в значительной степени зависит качество изготавливаемой продукции.

Сушка увеличивает срок службы материала, препятствует появлению грибков и гниению, сопутствующему изменению цвета дерева, ограничивает изменение формы (деформации, растрескивание, разбухание и усушка).

В советское время Минлеспром СССР вместе с отраслевыми НИИ, находящимися в его структуре, основательно занимался внедрением нормативно-технической документации по самым различным направлениям деревообработки, в том числе сушке. В настоящее время до сих пор являются действующими разработанные в советский период и изданные в 1985 г. «Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки древесины» [7], (далее РТМ-85). В 2000 г. ОАО «Научдревпром - ЦНИИМОД» издал «Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки пиломатериалов» [8], которые практически полностью повторили РТМ-85.

Согласно последним в зависимости от назначения высушиваемых пиломатериалов (заготовок) устанавливается четыре категории качества сушки.

I, II, III категории качества предусматривают сушку пиломатериалов (заготовок) до средней эксплуатационной влажности готовых изделий, при этом они должны обеспечивать:

I категория - возможность механической обработки и сборки деталей по ГОСТ 6449.1 - 82 [3] для высокоточных составных частей изделий (некоторые соединения механики клавишных инструментов, точное машиностроение и приборостроение, деревянные строительные несущие конструкции, производство моделей, лыж и т. п.),

II категория - механическую обработку и сборку деталей по ГОСТ 6449.1

- 82 [3] для ответственных составных частей изделий (мебельное производство, футляры для радио- и телеаппаратуры, корпуса клавишных инструментов, столярно-строительные изделия, деревянные строительные ограждающие конструкции, пассажирское вагоно- и автостроение и т. п.),

III категория - механическую обработку и сборку деталей по ГОСТ 6449.1

- 82 [3] для менее ответственных составных частей изделий (погонажные столярно-строительные изделия, товарное вагоностроение, сельхозмашиностроение, рядовая тара и т. п.).

По нулевой категории качества предусматривается сушка пиломатериалов (заготовок), в том числе экспортных, до транспортной влажности.

К показателям качества сушки относятся:

а) соответствие средней влажности высушенных пиломатериалов в штабеле заданной конечной влажности,

б) величина отклонений влажности отдельных досок или заготовок от средней влажности пиломатериалов в штабеле,

в) перепад влажности по толщине пиломатериалов (заготовок),

г) остаточные напряжения в высушенных пиломатериалах (заготовках).

Показатели качества сушки пиломатериалов (заготовок) подлежат нормированию. Нормы устанавливаются в зависимости от категории качества сушки и условий эксплуатации изделий.

Помимо указанных показателей, в разделе «Категории режимов сушки» РТМ-85 говорится о неких специфических требованиях к качеству сушки, а именно: о сохранении естественных физико-механических свойств древесины, в том числе ее прочности, цвета и состояния в ней смолы. При этом для различных категорий режимов сушки допускаются (и в некоторых случаях весьма существенные) негативные изменения свойств древесины.

В РТМ-85 приведена типовая методика определения показателей качества сушки пиломатериалов, согласно которой для определения средней влажности партии пиломатериалов из различных зон контролируемого штабеля отбираются не менее 9 досок (заготовок).

Таким образом, РТМ-85 дает, казалось бы, простые, понятные, исчерпывающие определения категорий и показателей качества сушки пиломатериалов, а также методику их определения. Однако при ближайшем рассмотрении проблемы не все так однозначно.

Если сравнить требования к качеству сушки пиломатериалов, сформулированные в довоенных изданиях [1, 9, 12 и др.], и нормируемые РТМ- 85, то можно сделать заключение, что требования к качеству сушки существенно снизились, в частности:

- величина допускаемого среднеквадратического отклонения влажности увеличилась в 2 - 3 раза,

- допустимый перепад влажности по толщине возрос в 2 и более раз,

- внутренние напряжения в древесине после сушки в высоких категориях качества (соответствующих I - II РТМ-85) не допускались, а по РТМ-85 они допускаются даже для I категории качества.

- точность определения влажности резко снижена за счет уменьшения в 2 раза (с 18 до 9) количества секций влажности.

Все это можно объяснить тем, что в 30 - 40-е годы древесина была авиационным материалом, и высочайшие требования к различным технологическим процессам ее обработки в оборонной промышленности в значительной степени переносились на гражданские отрасли.

Однако к концу 40-х годов авиация стала реактивной и древесина перестала быть авиационным материалом. Это стало самым существенным обстоятельством в снижении требований к качеству продукции деревообработки. Качество сушки в этом отношении не явилось исключением.

В 1971 г. ЦНИИМОД издал «Руководящие материалы по камерной сушке пиломатериалов» [6] (далее РТМ-71). Для их разработки были привлечены лучшие специалисты не только ЦНИИМОД, но и ЛТА им. С.М. Кирова, МЛТИ, ВНИИДрев, УкрНИИМОД, АЛТИ, Сибирского технологического института и СвердНИИПДрев. В них в зависимости от назначения высушиваемых пиломатериалов устанавливается пять категорий качества: 0, I, II, III, IV.

Нормы требований к качеству сушки пиломатериалов и заготовок согласно РТМ-71 выше действующих в настоящее время нормативов по РТМ-85, и возникает вопрос о причинах существенного снижения требований к качеству сушки, особенно диапазонов конечных значений влажности.

В таблице 1.3 приведены требования к влажности пиломатериалов, предназначенных для изготовления мебели:

- регламентированные государственными стандартами (ГОСТ 163712014 [2]),

- регламентированные РТМ-85 [7],

- рациональные значения влажности древесины и ее допустимых колебаний в партиях сухих пиломатериалов, предназначенных для изготовления мебели. Эти значения были получены в результате многолетних исследований [5, 9, 10, 11 и др.], при проведении которых учитывались:

- соблюдение допуска на размеры сопрягаемых деталей согласно ГОСТ 6449.1 - 82 [3] при возможных изменениях температурно-влажностных параметров условий эксплуатации изделий,

- данные о точности размерообразования сопрягаемых деталей при обработке их на различных типах станков [4],

- реальный диапазон изменения равновесной влажности древесины при эксплуатации изделий и изменение линейных размеров деталей, изготовленных из древесины различных пород, при изменении их влажности на 1%,

- величина вероятного допускаемого значения брака в пределах р = 5%.

Таблица 1.3. Влажность пиломатериалов, предназначенных для изготовления мебели в процентах.

Примечание: Wo[3 - среднее значение влажности древесины, S - среднеквадратическое отклонение.

Как видно из этих данных, категории качества сушки, предусмотренные РТМ-85, не соответствуют требованиям стандартов на допускаемые колебания влажности в изделиях: согласно РТМ-85 категория качества сушки пиломатериалов, предназначенных для изготовления мебели - II, а согласно стандарту на готовую продукцию (по параметру S) - I.

Рекомендуемые стандартами диапазоны влажности древесины в изделиях не соответствуют условиям эксплуатации.

Таким образом, можно сделать вывод, что сформулированные основоположниками в 30-е - 60-е годы ХХ века требования к качеству сушки в 80-е и последующие годы были существенно занижены, что не могло не привести к соответствующему снижению качества продукции деревообработки.

Установленные в действующих в настоящее время нормативных документах требования к качеству сушки пиломатериалов находятся в противоречии с требованиями к качеству готовой продукции деревообработки, что требует их пересмотра. Так, должны быть существенно ужесточены требования к допускаемым отклонениям влажности древесины в партиях высушенных пиломатериалов, для I и II категории качества - как минимум в 2 раза.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1. Ванин С.И. Древесиноведение / С.И. Ванин. Л.: Гослестехиздат, 1940;

2. ГОСТ 16371 - 2014. Мебель. Общие технические условия. - М.: Изд-во стандартов, 2015;

3. ГОСТ 6449.1 - 82. Изделия из древесины и древесных материалов. Поля допусков для линейных размеров и посадки. - М.: Изд-во стандартов, 1991;

4. Ильинский С.А. Допуски и технические измерения в деревообработке / С.А. Ильинский, В.М. Воводин, Н.И. Фомочкин. / М.: Лесная промышленность. - 1978. - 296 с.;

5. Куликов И.В. Новые технологии сборки изделий из древесины / И.В. Куликов. М.: Лесн. пром-сть, 1968. 432 с.;

6. Руководящие материалы по камерной сушке пиломатериалов / ЦНИИМОД. Архангельск, 1971. 162 с.;

7. Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки древесины / ЦНИИМОД. Архангельск: «Правда Севера», 1985;

8. Руководящие технические материалы по технологии камерной сушки пиломатериалов / ОАО «Научдревпром - ЦНИИМОД». Архангельск: Изд. центр АОКБ, 2000;

9. Селюгин Н.С. Сушка древесины / Н.С. Селюгин. М., Л., Гослесте-хиздат, 1949;

10. Способ сушки пиломатериалов: а. с. 1318771 СССР / Л.Н. Кротов, Н.П. Толкачева, С.В. Мансуров. Б.И. № 23. 1987;

11. Цой П.В. Методы расчета задач тепломассопереноса / П.В. Цой. М.: Эгергоатомиздат, 1984;

12. Чулицкий Н.Н. Влияние влажности на свойства древесины / Н.Н. Чулицкий. М.: Гослестехиздат, 1933. 40 с.

Размещено на Allbest.ru