Сушку пиломатериалов проводят в камерах непрерывного или периодического действия, работающих по принципу конвективного, радиационного, высокочастотного или электроиндукционного нагрева. Основным способом является конвективная газопаровая камерная сушка, при которой необходимое для испарения влаги тепло подводится к древесине при помощи нагретого воздуха, топочных газов или перегретого пара. Среда, окружающая древесину в процессе сушки, называется сушильным агентом. При конвективном способе агентами сушки могут быть не только воздух или пар, но и гидробофные жидкости.
В производстве деревянных клееных конструкций чаще используются камеры периодического действия, при работе которых периодически чередуются циклы, состоящие из полной загрузки камеры штабелями, контролирования сушки и полной разгрузки камеры. Это преимущественно воздушные камеры, сборные или стационарные, с принудительной циркуляцией сушильного агента.
Из существующих конструкций сушильных камер наиболее совершенны сборные камеры. Это цельнометаллические сооружения с тепловой изоляцией в блочном исполнении. Они оборудованы вентиляторами, паровыми калориферами, вспрыскивателями воды, впускными и выпускными клапанами. Процесс сушки в таких камерах полностью автоматизирован.
Значительно реже используются камеры для сушки пиломатериалов электроиндукционным и диэлектрическим (высокочастотным) способами, а также ванны для высокотемпературной сушки в гидрофобных жидкостях, главным образом, петролатуме.
В процессе сушки влага в древесине перемещается из внутренних слоев к поверхности и испаряется в окружающую среду. Так как скорость испарения выше скорости перемещения влаги, наружные слои древесины высыхают быстрее и стремятся сократиться в объеме. Этому препятствуют внутренние слои, из которых влага еше не успела удалиться. В результате возникают усилия, растягивающие наружные слои так, что в них могут образоваться трещины. Поэтому при сушке необходимо, чтобы скорость испарения влаги с поверхности (скорость влагоотдачи) не превышала скорости продвижения влаги из внутренних слоев. Этого добиваются, подбирая соответствующие режимы сушки.
Режимом сушки называется расписание температуры и влажности сушильного агента в зависимости от влажности древесины. Различают мягкие, нормальные, форсированные и высокотемпературные режимы сушки. Мягкие режимы обеспечивают полное сохранение физико-механических свойств древесины, нормальные—допускают незначительное их изменение после сушки, а форсированные приводят к заметному (до 20 %) снижению прочности пиломатериалов. В зависимости от начальной влажности древесины и толщины досок камерную сушку по мягким режимам ведут при температуре не выше 60 °С, по нормальным —не выше 80...100СС, по форсированным — не выше 120...130°С. Высокотемпературная сушка проводится в среде перегретого пара или в гидрофобных жидкостях, нагретых до 140...150°С.
Для пиломатериалов, идущих на несущие конструкции, применяют обычно мягкие режимы сушки, характеризуемые перепадом влажности 1,5...2,5 % на 1 мм толщины материала. Для сушки пиломатериалов, идущих на ограждающие конструкции, применяют нормальные режимы, при которых перепад влажности в досках составляет 2...3,5 % на 1 мм толщины. Перепад влажности определяют по Секциям послойной влажности, отпиливаемых от образцов, помещенных в камеру вместе с высушиваемым материалом.
Кроме температуры, режимы сушки характеризуются степенью насыщенности сушильного агента и психрометрической разностью. Степень насыщенности — это отношение абсолютной влажности воздуха к его влагоемкости при данной температуре, а психрометрическая разность — перепад в показаниях сухого и смоченного (мокрого) термометров. Эти параметры изменяются в процессе сушка ж ступеням в зависимости от влажности древесины, размеров и назначения высушиваемых материалов. С увеличением психрометрической разности повышается жесткость режима, возрастает интенсивность испарения влаги из древесины.
Перед началом сушки пиломатериалы нагревают, для чего в камеру подают сушильный агент с температурой, на 5 °С превышающей температуру первой ступени режима сушки. Нагревание ведут при одинаковых показаниях сухого и мокрого термометров. Длительность начального нагревания составляет 1...2 ч на каждый сантиметр толщины материала. После прогрева в камере поддерживают (вручную или автоматически) заданную температуру и степень насыщенности сушильного агента.
В процессе сушки контролируют текущую влажность древесины и внутренние напряжения в ней. По значению текущей влажности вырезанных из досок контрольных образцов судят о возможности перехода на следующую ступень режима или окончания процесса. При появлении в материале значительных напряжений сушку временно приостанавливают и проводят промежуточную термовлагооб-работку досок воздухом повышенной температуры и влажности.
Характер и величину внутренних напряжений в древесине при ее сушке определяют по силовым секциям, которые выпиливают из
торцовых срезов. Если зубцы секции остаются прямыми, то внутренних напряжений в материале нет и перепад влажности отсутствует. Если влажность в наружных слоях выше, чем в середине материала, зубцы изгибаются внутрь. Это свидетельствует, например, о чрез-мерной интенсивности термо-влагообработки в камере. Изгиб зубцов наружу указывает на растягивающие напряжения в поверхностной зоне материала, возникающие от быстрого испарения влаги. Такое состояние характерно для начальных стадий сушки.
После того как влажность контрольных образцов достигнет заданного значения, проводится окончательная термовлагообработка пиломатериалов. Для этого в камеру подается пар с температурой, на 5...8 "С выше температуры последней ступени режима и с влаж¬ностью на 3 % выше влажности материала (с целью увлажнения поверхности древесины). Конечная термовлагообработка необходима для снятия внутренних напряжений, возникающих в процессу сушки. По окончании термовлагообработки поверхность пиломатериалов подсушивают в течение 1...4 ч при параметрах последней ступени режима, затем охлаждают материал до 30...40СС со скоростью при¬мерно 1 ч на каждый сантиметр толщины.
После окончания камерной сушки пиломатериалы выдерживают не менее 3 сут в помещении с относительной влажностью воздуха 65..J5 % при температуре 16...22°С. Влажность высушенных пило¬материалов должна находиться в пределах 8...12 % при установленной норме 10 % (согласно СНиП Ш-19-76 «Деревянные конструкции»).
Если режимы сушки выбраны неправильно или нарушались по ходу процесса, в пиломатериалах появляются различные дефекты — растрескивание, коробление, выпадение сучков и др. Часто наблюдается изменение форм поперечного сечения досок из-за различной величины усушки в тангенциальном и радиальном направлениях. Трещины могут появляться на различных этапах сушки: наружные — в начале процесса, внутренние — в конце. Раньше других появляются торцовые трещины. Для предупреждения наружных и внутренних трещин необходима промежуточная термовлагообработка древесины; для предупреждения торцовых трещин рекомендуется обмазывать торцы досок влагонепроницаемыми составами.