Сушка и защита древесины

В. Н. Сергей
Т. А. Минучиц
СУШКА И ЗАЩИТА ДРЕВЕСИНЫ 
Допущено Министерством образования Республики Беларусь
в качестве учебного пособия для учащихся учреждений 
образования, реализующих образовательные программы 
среднего специального образования по специальностям 
«Деревообрабатывающие производства», «Производство мебели», 
«Производство мебели (педагогическая деятельность)»
Минск
РИПО
2023

УДК674.04(075.32)
ББК 35.76я723
С32
А в т о р ы:
преподаватель Технологического колледжа УО «Гродненский 
государственный университет имени Янки Купалы» В. Н. Сергей;
заведующий химико-технологическим отделением 
этого же учреждения образования Т. А. Минучиц.
Р е ц е н з е н т ы:
цикловая комиссия технических и художественных предметов 
УО «Бобруйский государственный колледж 
имени А. Е. Ларина» (Г. А. Щербич);
старший преподаватель кафедры «Технология деревообрабатывающих
производств» УО «Белорусский государственный 
технологический университет» Д. П. Бабич.
Все права на данное издание защищены. Воспроизведение всей книги или любой ее 
части не может быть осуществлено без разрешения издательства.
Выпуск издания осуществлен при финансовой поддержке Министерства образования Республики Беларусь.
Сергей, В. Н.
С32
Сушка и защита древесины : учеб. пособие / В. Н. Сергей, 
Т. А. Минучиц. – Минск : РИПО, 2023. – 291 с. : ил.
ISBN 978-985-895-146-7.
Рассмотрены свойства сушильных агентов, способы определения параметров основных сушильных агентов, процессы изменения состояния 
воздуха. Приведены сведения об устройстве и принципе действия основного оборудования сушильных устройств. Описаны особенности погрузочно-разгрузочных и транспортных операций в сушильных цехах. Рассмотрены камерная сушка, атмосферная сушка и специальные способы 
сушки. Приведены сведения о защите древесины от гниения, поражения 
насекомыми и возгорания. Уделено внимание вопросам охраны труда и 
охраны окружающей среды.
Предназначено для учащихся  
учреждений образования, реализующих 
образовательные программы среднего специального образования по специальностям «Деревообрабатывающие производства», «Производство мебели», «Производство мебели (педагогическая деятельность)».
УДК 674.04(075.32) 
ББК 35.76я723
ISBN 978-985-895-146-7  
	
© Сергей В. Н., Минучиц Т. А., 2023
© Оформление. Республиканский институт
профессионального образования, 2023

ПРЕДИСЛОВИЕ
Учебный предмет «Сушка и защита древесины», наряду с 
предметами «Древесиноведение» и «Материалы деревообрабатывающих производств», является одним из базовых в образовательном процессе подготовки специалистов по специальностям 
«Деревообрабатывающие производства», «Производство мебели» 
в учреждениях среднего специального образования. Учитывая 
ограниченное количество литературы по сушке и защите древесины, данное учебное пособие будет полезно учащимся в освоении содержания учебного предмета.
Содержание разделов учебного пособия соответствует содержанию примерных тематических планов для указанных выше 
специальностей. В учебном пособии представлены два раздела: 
сушка древесины и защита древесины.
В первом разделе изложены особенности взаимодействия 
среды и древесины в процессе сушки в зависимости от параметров и свойств сушильного агента, рассмотрены устройство и 
принцип действия сушильного оборудования, сущность и особенности технологии камерной и атмосферной сушки, описаны 
приборы контроля и регулирования процесса сушки. В данном 
разделе уделено внимание специальным способам сушки, а также особенностям сушки шпона и измельченной древесины. При 
описании технологических процессов сушки освещены требования по охране труда и технике безопасности.
Во втором разделе описаны причины и источники поражения древесины, приведены сведения о применяемых средствах 
защиты древесины от поражений, изложены способы защиты, 
технологии и используемое оборудование защитной обработки 
древесины. Особое внимание в данном разделе уделено негативному воздействию процесса защитной обработки древесины на 
организм человека, а также требованиям в области охраны труда 
и охраны окружающей среды.
3

ВВЕДЕНИЕ
Древесина  – природный материал растительного происхождения. Наряду с камнем древесина является самым древним 
строительным материалом, а обработка дерева – одно из первых 
ремесел, которым овладел человек. 
Древесина легко поддается механической обработке, хорошо склеивается, прочно удерживает металлические крепления 
(скобы, шурупы, гвозди и др.), что позволяет создавать долговечные деревянные конструкции, удивляющие своей красотой 
и совершенством. Это возможно благодаря высоким механическим и теплоизоляционным свойствам древесины. Кроме того, 
древесина  – возобновляемый и доступный природный ресурс. 
В Республике Беларусь 40,1 % территории покрыто лесом, преимущественно это хвойные породы (сосна и ель), также встречаются мягколиственные и твердолиственные породы деревьев. 
Заготовленная древесина может использоваться в круглом виде, 
но преимущественно применяется в виде пиломатериалов.
К сожалению, древесина отличается серьезным недостатком – повышенной влажностью. Растущему дереву влага необходима для поддержания жизнедеятельности клеток. Но в срубленном влага играет отрицательную роль, ухудшая технологические 
свойства древесного материала и провоцируя гниение древесины. 
Для сохранения всех полезных свойств древесины, увеличения сроков хранения пиломатериалов, а также сроков эксплуатации изделий и конструкций из древесных материалов ее необходимо обезвожить и провести защитную обработку (например, 
древесина для изготовления мебели должна высушиваться до 
влажности 6–10 %, а доски для обшивки дома достаточно сушить 
до 16–18 %).
Наиболее эффективный способ обезвоживания – это сушка. 
Сушка древесины – это процесс удаления влаги за счет подвода к 
влажному материалу тепла нагретым воздухом (или продуктами 
сгорания) и уноса испарившейся влаги этим же, но частично увлажненным и охладившимся воздухом.
4

Введение
Сушку древесины можно осуществлять двумя способами: 
естественным – на открытом воздухе (атмосферная сушка) и искусственным – в специальных сушильных установках (камерная 
сушка).
Атмосферную сушку пиломатериалов осуществляют в штабелях на специальных складах атмосферным воздухом без его 
подогрева. Данный процесс занимает много времени (от 20 до 
70 сут). Несмотря на это, атмосферная сушка не потеряла своего 
значения и в настоящее время. Она не требует применения специального оборудования и проходит без затрат топлива и электроэнергии. Этот способ нередко применяют в качестве этапа, 
предшествующего сушке древесины в камерах. 
Камерная сушка, в отличие от атмосферной, протекает независимо от внешних атмосферных условий и занимает гораздо 
меньше времени. Кроме того, процесс камерной сушки можно 
регулировать и получать пиломатериал любой конечной влажности. Камерная сушка осуществляется в специально оборудованных камерах при повышенной температуре, регулируемой влажности и интенсивной циркуляции сушильного агента. Камерную 
сушку используют для сушки древесины в виде пиломатериалов, 
шпона, щепы, стружки и волокна.
В деревообрабатывающей промышленности камерная сушка 
является одним из самых распространенных способов обработки пиломатериалов, несмотря на высокую энергоемкость данного процесса. Это связано с тем, что оборудование позволяет не 
только качественно сушить пиломатериалы, но и подвергать их 
другим физическим процессам обработки. Применяемое на производстве лесосушильное оборудование отличается огромным 
разнообразием: по агенту сушки, принципу действия, способу циркуляции сушильного агента. Кроме того, лесосушильное 
оборудование может быть изготовлено на заказ под любые объемы производства. Это особенно актуально с учетом изменений в 
организации, технике и технологии сушки как на крупных, так и 
на малых деревообрабатывающих и лесопильных предприятиях 
страны. 
Современные лесосушильные камеры оснащены системами 
автоматического управления, являются сложным комплексом 
оборудования и требуют обслуживания высококвалифицированными специалистами.
5

Введение
Древесина является натуральным, можно сказать «живым» 
материалом, который сильно подвержен действию влаги, гниению и разрушению. Даже при условии, что древесина будет защищена от атмосферных воздействий, различные виды грибков 
все равно могут ее заразить, в результате чего древесина теряет 
естественный цвет, образуются трещины, снижается ее прочность. Особенно быстро разрушение древесины наблюдается при 
повышенной влажности воздуха (более 75  %), резких и частых 
перепадах температур и содержании влаги в самой древесине более 15 %. Для ее защиты от негативного воздействия внешних 
факторов используются методы антисептирования и консервирования. Современные методы и технологии защиты древесины 
обеспечивают длительный срок ее эксплуатации.
6

РАЗДЕЛ 1. СУШКА ДРЕВЕСИНЫ
1.1. Параметры и свойства водяного пара, воздуха 
и топочных газов
В процессе сушки и тепловой обработки древесины на нее 
воздействует газообразная или жидкая среда. Среда, в которой 
древесина находится в процессе сушки, называется агентом сушки, или сушильным агентом. Агентами сушки могут быть водяной пар, атмосферный воздух, топочные газы и их смеси. В некоторых случаях могут применять несмешивающиеся с водой (т. е. 
гидрофобные) жидкости и водные растворы солей. Гидрофобные 
жидкости используют в процессах сушки сравнительно редко.
Все процессы сушки, как правило, проходят при давлении, 
близком к атмосферному, или барометрическому. Его колебания, 
связанные с погодными условиями, сравнительно невелики.
1.1.1. Параметры и свойства водяного пара
Проведем небольшой опыт. Герметичный сосуд, имеющий 
постоянную в процессе опыта температуру, частично заполним 
водой, а из оставшегося пространства полностью удалим воздух. 
Вследствие испарения влаги в этом пространстве будет собираться водяной пар. Его давление будет постепенно повышаться и 
достигнет некоторой величины, после чего испарение влаги и 
рост давления прекратятся. С этого момента вода и пар будут 
находиться в состоянии равновесия. Пар, находящийся в равновесии с образующей его жидкостью, будет насыщенным. Давление 
его в этом состоянии называется давлением насыщения.
Насыщенный пар, находящийся в динамическом равновесии 
с жидкостью по всему состоянию, может быть сухим насыщенным и влажным насыщенным. Сухой насыщенный пар представляет собой пар, содержащий жидкость и имеющий температуру 
насыщения при данном давлении, а влажный пар – это двухфаз7

Раздел 1. Сушка древесины
ная система, состоящая из сухого насыщенного пара и жидкости. 
Если к сухому насыщенному пару подводить теплоту, то его температура увеличится – такой пар будет называться перегретым.
Давление насыщения водяного пара зависит от температуры. 
При комнатной температуре оно невелико и составляет 0,002–
0,003 МПа. С повышением температуры значительно возрастает и при температуре 100  оС равно 0,1 МПа. Каждой заданной 
температуре соответствует определенное давление насыщения, и 
наоборот, каждому давлению – определенная температура насыщения пара. Графическая зависимость между температурой и 
давлением насыщения (Рн) представлена на рисунке 1.1. Температура насыщения равна температуре точки кипения воды при 
данном давлении.
кПа
МПа
кПа
0,8
8
80
6
0,6
60
4
0,4
40
2
0,2
20
Давление насыщения Рн
0
20
40
40
60
80
100
100 120
140
160 180
Температура t, °С
Рис. 1.1. График зависимости давления насыщения водяного пара от температуры
Состояние водяного пара характеризуется следующими параметрами: температурой Т (К) или t (°С), давлением Р (Па), приведенным удельным объемом v (м3/кг), плотностью ρ (кг/м3), энтальпией (теплосодержанием) I (кДж/кг), энтропией s (кДж/(кг/К)), 
влагосодержанием d (г/кг).
Нагревание насыщенного пара при постоянном давлении 
приводит к образованию перегретого или ненасыщенного пара. 
Давление этого пара будет меньше давления насыщения, соответствующего новой, более высокой температуре. Такой пар может поглощать испаряющуюся влагу до тех пор, пока не станет 
опять насыщенным.
Отношение давления пара определенной температуры к давлению насыщения, соответствующего этой температуре, называют степенью насыщения пара и определяют по формуле
8

1.1. Параметры и свойства водяного пара, воздуха и топочных газов
(1.1)
,
n
P
P
ϕ =
 
…
	
где Рп – давление пара определенной температуры, Па; Рн – давление насыщения, Па.
Насыщенный пар имеет Рп = Рн, а следовательно, ϕ = 1. Он не 
может быть сушильным агентом, так как не способен испарять 
влагу из материала. В качестве сушильного агента используют 
перегретый пар, температура которого должна быть выше 100 оС.
Для проведения процессов гидротермической обработки 
древесины важно знание свойств и параметров насыщенного и 
перегретого пара пониженных давлений – от барометрического и 
ниже. Именно такой пар является составной частью воздуха или 
топочных газов и применяется в чистом виде как обрабатывающий агент в процессах сушки и тепловой обработки. Состояние 
агента обработки с достаточной для приближенных расчетов точностью определяется из уравнения Менделеева – Клапейрона:
	
Рпvп= RпТ, 	
(1.2)
где vп – удельный объем пара, м3/кг; Rп – газовая постоянная водяного пара, 461,58 Дж/(кг 
⋅ 
К); Т – температура, К.
1.1.2. Параметры и свойства атмосферного воздуха
Для тепловой обработки и сушки древесины часто используют атмосферный воздух. Он представляет собой механическую 
смесь газов, состоящую из азота, кислорода, аргона и углекислого газа. Кроме того, атмосферный воздух содержит некоторое 
количество влаги в виде водяного пара, поэтому является влажным. Смесь сухого воздуха с водяным паром принято называть 
влажным воздухом.
Согласно уравнению Дальтона атмосферное давление влажного воздуха (Ра) равно сумме парциального давления сухого воздуха (Рв) и парциального давления водяного пара (Рп):
	
Рa = Рв + Рп. 	
(1.3)
Парциальным давлением компонента в смеси газов называют 
давление, которое имел бы данный компонент при удалении из 
объема, занимаемого смесью, всех остальных газов.
Сухой атмосферный воздух отличается постоянством состава и может рассматриваться как идеальный газ, подчиняющийся 
уравнению Менделеева – Клапейрона:
9

Раздел 1. Сушка древесины
	
Рвvв = RвТ, 	
(1.4)
где Рв – давление сухого атмосферного воздуха, Па; vв – удельный объем сухого атмосферного воздуха, м3/кг; Rв – газовая постоянная сухого воздуха, 287,14 Дж/(кг 
⋅ 
К); Т – температура, К.
Содержание водяного пара в воздухе непостоянно. Поэтому 
состояние влажного воздуха определяется системой уравнений 
состояния (1.2), (1.4), уравнением Дальтона (1.3) и зависимостью 
давления насыщения водяного пара от температуры (см. рис. 1.1).
Водяной пар в смеси с воздухом ведет себя точно так же, как 
если бы он один занимал весь объем смеси. Максимальная величина его парциального давления при данной температуре ограничивается давлением насыщения. При парциальном давлении 
ниже давления насыщения пар в воздухе будет перегретым. Когда 
парциальное давление доходит до давления насыщения, пар становится насыщенным.
Абсолютной влажностью воздуха (ρп) называют массу водяного пара в единице объема влажного воздуха. Другими словами, 
абсолютная влажность – это плотность водяного пара в воздухе. 
Это величина, обратная удельному объему пара:
p
(1.5)

C .
C
C
	
R Š
	
Если воздух содержит насыщенный водяной пар, его принято характеризовать термином насыщенный паром воздух. Абсолютная влажность такого воздуха, показывающая максимально 
возможное при данной температуре содержание в нем пара, называется влагоемкостью (ρн) и определяется
p
(1.6)
…
…
.
R Š
=
ρ
C
 
 
При повышении температуры резко возрастает давление насыщения, вследствие чего возрастает и влагоемкость воздуха.
Относительная влажность воздуха (ϕ) – это отношение абсолютной влажности воздуха к его влагоемкости при данной температуре. Величину относительной влажности выражают в процентах или долях единицы. Для сухого воздуха относительная 
влажность составляет 0 %, для воздуха, насыщенного водяным 
паром, – 100 %. Относительная влажность определяется как
 
ϕ = Рп/Рн,	
(1.7)
10