Как сушить древесину в микроволновке
«Кулибины» нашей страны изобретают различные способы сушки древесины, которые можно выполнить самостоятельно и в домашних условиях. О сушке древесины вывариванием в соли мы уже рассказывали. Теперь расскажем о сушке дерева в микроволновой печи. Понятно, что этот метод подходит для сушки дерева небольших размеров (отлично подойдет для сушки сувеля и капа, в том числе)
Сушка дерева в микроволновке, как минимум, решает сразу три задачи:
Микроволновая печь
К сожалению, производители микроволновок не смотрели настолько далеко и не написали инструкции по эксплуатации, как и в каком режиме сушить ту или иную породу древесины. И кнопочки «режим сушки дерева» ни на одной микроволновке нет.
Поэтому есть только любительская информация, полученная опытным путем мастерами экспериментов. Расскажем общие рекомендации по технологии высушивания. В целом, поиск оптимального, своего метода сушки древесины в микроволновке, наработается только путем проб и ошибок
Сушка древесины
Важным моментом в сушке древесины является необходимость удаления влаги не только с поверхности, но и из центра бруска. Значительное время занимает естественная сушка, причем испарение влаги начинается с поверхности, а дальнейшая усушка происходит уже, когда изделие готово. Это нередко приводит к различного рода деформациям изделия.
Как происходит испарение влаги из древесины в микроволновке
В микроволновке, древесина начинает разогреваться изнутри. Влага поглощает энергию электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты, в результате чего выделяется тепло. Где большее количество влаги-там интенсивнее происходит нагрев. Соответственно, в первую очередь нагреваются самые влажные участки бруска, и сушка, местно происходит интенсивнее.
По мере того, как древесина становиться суше, уменьшается и количество выделяемого тепла. Содержание влаги становиться равномернее в бруске. И в итоге, мы получаем материал нужной влажности по всему периметру куска дерева.
Что потребуется подготовить для сушки
Процесс сушки древесины в микроволновке
Шаг первый
Брусок, который необходимо высушить, кладем в микроволновку. В режиме «разморозка» греем ее в течение минуты (время можно увеличить, но начните лучше с минуты, далее поймете. Вообще, чем больше диаметр заготовки, тем большее время можно поставить)
Если поставить другой режим в микроволновке, не «разморозку», это может привести к тому, что дерево начнет тлеть изнутри.
Шаг второй
По прошествии одной минуты достаем брусок и закутываем его в кусок сухой газеты и убираем в полиэтиленовый пакет, в котором сделайте небольшую дырку. Нужно это делать для того, чтобы при сильном испарении, спровоцированном нагреванием молекул воды внутри древесины, дерево не пошло трещинами.
Шаг третий
Нетрадиционная сушка древесины: вакуумная и СВЧ
Не должно принимать в природе иных причин, сверх тех, которые необходимы и достаточны
для объяснения явлений. Ибо природа проста и не роскошествует излишними причинами.
И. Ньютон.
При обычной сушке испарение воды происходит не в вакуум, а в воздух над ней. Это существенно не изменит приведенных выше рассуждений. Состояние равновесия по-прежнему будет достигаться в момент, когда достаточное число молекул окажется в газообразном состоянии и число возвращающихся в жидкость молекул станет равно числу молекул, покидающих ее. Это число не зависит от присутствия воздуха, хотя столкновения с его молекулами могут удлинить время, необходимое для достижения состояния равновесия. Таким образом, равновесие будет при том же значении давления насыщенного пара, что и в отсутствие воздуха. Давление насыщенного пара жидкости растет с повышением температуры. Когда температура достигает той точки, в которой давление насыщенного пара становится равно внешнему давлению, начинается процесс кипения.
Вакуумная сушка
Процессы сушки древесины в вакууме. Процесс сушки состоит из перемещения пара и влаги к поверхности древесины и испарения в окружающую среду. Образовавшийся пар путем диффузии переходит в окружающую среду. В вакууме по мере уменьшения давления среды в поверхностном слое слабеют межмолекулярные связи, и те молекулы, у которых силы взаимодействия меньше других, отрываются и диффундируют в среду. При вязкостном режиме в камере они испытывают много столкновений на пути к стенке камеры. Поэтому часть их возвращается обратно, способствуя созданию пограничного слоя, часть остается в пространстве, объединяясь в ассоциации, а часть конденсируется, достигая стенки камеры и отдавая ей тепло конденсации. Температура стенки повышается, часть адсорбированных на ней молекул снова отражается, поэтому стенку необходимо интенсивно охлаждать. Чем ниже температура охлаждения, тем больше конденсация водяного пара. Для интенсивного испарения необходимо, чтобы относительная влажность среды не увеличивалась, а поддерживалась в соответствии с режимом.
В результате интенсивного испарения влаги поверхность древесины быстро охлаждается до температуры окружающей среды и образуется пограничный слой, поэтому сушка резко замедляется. Чтобы интенсифицировать процесс испарения при таких условиях, необходимо либо разрушить пограничный слой над поверхностью, либо максимально уменьшить его толщину. Таким образом, материал при вакуумной сушке необходимо постоянно нагревать. Способ конвективного нагрева в данном случае отпадает, так как при снижении давления окружающей среды теплопроводность ее снижается. Отсюда вытекает необходимость комбинирования вакуумной сушки с другим способом нагрева. Тепло может передаваться контактным, радиационным или диэлектрическими методами. Передача тепла материалу при вакуумно-диэлектрическом способе позволяет реализовать эту возможность в полной мере.
Что предлагает рынок? В последние годы на рынке сушилок древесины доминирует два вида вакуумных камер. Первый вид с циклическим нагревом и второй с контактным нагревом древесины. В циклических камерах сначала производится нагрев древесины, а потом вакуумирование. Весь этот процесс повторяется несколько раз до тех пор, пока древесина не высохнет. При этом способе сушки передача тепла материалу производится конвективным способом. Предположим, что нам необходимо высушить древесину с циклическим конвективным нагревом древесины до температуры 90 0 С и сушкой в вакууме при температуре 45 0 С. Затраты на нагрев сырой древесины на 45 0 С (от 45 0 С до 90 0 С) составят 28946 + 66352 = 95298 кДж/м 3 (см. таблицу 2). При скрытой теплоте испарения воды 2392,1 кДж/кг за первый цикл испаряется 95298: 2392,1 = 40 кг воды. В процессе сушки после каждого цикла теплоемкость сырой древесины снижается. В каждый последующий раз из древесины будет испаряться все меньше и меньше влаги. Как показывают эти расчеты, циклов должно быть не менее 10. Недостатком этого способа сушки является большая продолжительность сушки древесины (продолжительность сушки приближается к продолжительности сушки конвективным способом), большие энергетические затраты (от 450 кВт/м 3 и выше). Высокие затраты связаны с многократным нагревом и охлаждением не только древесины, но и всей сушильной камеры.
В вакуумных камерах с контактным нагревом передача тепла материалу производится пластинами, которые укладываются в штабель пиломатериалов. Пластины чередуются с пиломатериалами. Пластины нагреваются горячей водой или электроэнергией. Электрические нагреватели применяются жесткие или гибкие. Гибкие нагреватели изготовлены из прочной прорезиненной синтетической ткани с протянутой внутри углеродной нитью, и иногда их называют «электрополотенцами». Недостатками этого способа сушки являются сложность укладки штабеля, низкий коэффициент использования пространства камеры, закрытие пластин пиломатериалов нагревательными элементами. В 80-е годы прошлого века хорошие результаты были получены при комбинировании вакуумной и диэлектрической сушки. В качестве источника энергии использовались высокочастотные (ВЧ) генераторы, работающие на частотах 5,28 МГц, 13,56 МГц, 26 МГц, 30 МГц. Однако, из-за громоздкости ВЧ-оборудования, данные сушилки распространения не получили.
СВЧ-сушка
Одним из перспективных направлений в интенсификации сушки древесины является использование энергии электромагнитного поля сверхвысоких частот (СВЧ). В результате быстрого повышения температуры внутри древесины, что характерно для СВЧ-нагрева, повышается давление водяных паров, то есть появляется избыточное давление пара внутри древесины по отношению к давлению среды. Этот градиент избыточного давления резко интенсифицирует процесс сушки, так как в этом случае перенос пара происходит как путем молекулярной диффузии, так и путем фильтрации через поры и капилляры древесины. Этот вид переноса при СВЧ-нагреве подавляет остальные виды переноса.
В последние годы повышенное внимание привлекает использование в технологических процессах токов СВЧ. Привлекательность применения СВЧ-энергии для сушки древесины заключается в следующем:
Более подробно о проблемах и перспективах СВЧ-сушки древесины Вы можете прочитать в первом номере журнала за 2004 г.
Что предлагает рынок? Ничего. В настоящее время ни в России, ни за рубежом рынка СВЧ-сушилок нет. Иногда появляются предложения СВЧ-сушилок. Но через год или два исчезают и распространения не получают. Причиной тому создание неконкурентоспособных СВЧ-сушилок. Сушилки создаются без понимания процессов СВЧ-сушки древесины.
Вакуум + СВЧ-сушка
Несомненно, идеальным вариантом является комбинирование вакуумной сушки с СВЧ-сушкой. Но стоит ли комбинировать вакуумную и СВЧ-сушку? Рассмотрим положительные и отрицательные стороны комбинирования вакуумной и СВЧ-сушки.
Из вышесказанного следует:
Фаузат Хамитович Гареев, к.т.н., НТЦ «ПИК»
Сушка древесины в микроволновке (СВЧ-печи)
Древесину можно сушить в микроволновке (СВЧ-печи)! Мы расскажем о технике такой сушки.
Многие токари и резчики испытывают затруднения с поиском материала. Выбор толщины досок в продаже невелик и, как правило, ограничен 50 мм, а для скульптурной резьбы или токарки нужны более толстые детали.
Сырое дерево более доступно, по крайней мере это касается произрастающих в средней полосе России пород. И хотя берёзовые капы в продаже найти почти нереально, зато их можно добыть самостоятельно.
В любом случае встаёт проблема сушки дерева, ведь естественный процесс занимает месяцы…
ЕСТЕСТВЕННАЯ СУШКА
Естественная сушка заготовки перед обработкой или готовой поделки после обработки — не выход. Во-первых, есть риск растрескивания. А во-вторых, налицо потеря времени — месяцы. Целесообразность такой сушки спорна, ведь «остывает» интерес к поделке. А если она делается на заказ, то просрочка вообще недопустима!
Большое время естественной сушки отчасти обуславливается тем, что вода испаряется только с поверхности. Подогрев обычными источниками тепла здесь малопригоден — теплопроводность дерева невелика, внешние слои высыхают быстрее и сжимаются, в итоге растрескивание неизбежно…
МИКРОВОЛНОВАЯ СУШКА
В наше время есть очень банальное решение, обеспечивающее прогрев древесины по всей её толщине, причём наибольший нагрев придётся как раз куда требуется — на более сырые части. Речь идёт о сушке при помощи микроволнового излучения.
К слову, на Западе сушка деревянных поделок в микроволновке уже достаточно распространена. Конечно, она возможна, только если размер заготовки или готовой работы меньше 25 см — примерно таков диаметр камеры большинства печей с вращающимся столиком. В продаже есть печки со столиком 35 см, но они существенно дороже.
Отличия микроволновой сушки от естественной в том, что при ней в дереве не возникает микроскопических трещинок, которые способны отправить в брак от 50 до 150 мм древесины с каждого торца, а то и разломать на куски всю заготовку. Кроме того, изменения, происходящие в волокнах лигнина под действием СВЧ-нагрева, приводят к тому, что в дальнейшем высушенный предмет становится менее чувствителен к перепадам влажности. Причина в том, что микроволны поглощаютсямолекулами воды в структуре дерева и прогрев идёт равномерно.
ВЫБОР МИКРОВОЛНОВКИ
Лучше всего подойдёт дешёвая и маломощная, без лишних электронных «наворотов» микроволновка с вращающимся столом. При этом важно, чтобы у печки имелась возможность установки минимальной мощности. У моделей без цифровой индикации эта функция соответствует режиму «разморозка», «defrost» и т. п.
Кроме того, нужно обратить внимание на размеры камеры и дверцы — чтобы поделки помещались в печь. При покупке обязательно учитывайте, что зачастую глубина камеры меньше, чем её ширина.
Ещё понадобятся весы с делением шкалы в 5 г или около того. Бытовые со стрелкой вполне подойдут, но цифровые с индикатором, разумеется, удобнее.
ТЕХНИКА СВЧ-СУШКИ
Сразу скажу, что мы будем рассматривать относительно крупные предметы. Некоторые заготовки вроде капов лучше сушить целиком или же распилив на заготовки с некоторым припуском (если вы точно знаете, что будете делать из этих кусков).
Но можно поступить иначе — предварительно обработать заготовку. Если речь идёт о токарной поделке, то надо выточить предмет с припуском в 10 % от диаметра, но не меньше 5 мм. Если о резьбе по дереву, то вырежьте начерно с припуском тоже в несколько миллиметров.
Помните о том, что при сушке выточенный из дерева предмет может деформироваться, например, круглый — стать овальным. Работая с древесиной выбранной вами породы, вы быстро изучите, насколько она деформируется при сушке, и уменьшите припуск. Имейте в виду, что древесина запросто может лопнуть, если вы оставите сырую обработанную заготовку просто на столе. Поэтому при перерывах в резьбе или перед СВЧ-сушкой храните поделку в полиэтиленовом пакете.
Непосредственно перед обработкой взвесьте изделие и запишите его вес. Заверните поделку в полиэтиленовый пакет, проколов в нём отверстия. Поставьте его в середину печи и включите режим мощности примерно 300 Вт (режим «разморозка»). Время сушки зависит от размеров изделия, западные авторы советуют так: при диаметре точёного предмета до 200 мм — 1 минута, 200–300 мм — 2 минуты, больше 300 мм — 3 минуты.
Затем дайте изделию остыть примерно полчаса (не вынимая из пакета с отверстиями для выхода пара) и ещё раз прогрейте. Возможно, при этом в пакете сконденсируется вода — её надо будет вылить.
Опять взвесьте поделку. Повторяйте сушку, остывание и взвешивание до тех пор, пока вес не перестанет уменьшаться.
Если у вашей микроволновки нет вращающегося поддона, то поворачивайте изделие на 90 ° после каждого цикла, чтобы сушить равномерно. Для токарных чаш и ваз часто бывает достаточно 4-5 циклов сушки.
Возможно, что при первом опыте с микроволновой сушкой ваше изделие растрескается, поэтому начинайте осваивать данный метод с не очень сложной и дорогой поделки.
В таком случае последовательно уменьшайте мощность или время каждого прогрева при сушке или примите меры для герметизации необработанного торца заготовки.
Капы лучше оборачивать газетами, а уже потом класть в пакет. Впрочем, такой подход уменьшает риск растрескивания и обычных заготовок. Газеты следует менять после остывания, перед следующим циклом прогрева в печке.
Если в дереве есть смоляные карманы, они могут закипеть и разорвать его, а печь забрызгать смолой. Поэтому при сушке смолистых пород древесины стоит также завёртывать заготовку в бумагу.
Перед обработкой заготовки на планшайбе можно высверлить отверстие диаметром 25 мм и глубиной 20 мм, напротив которого потом окажется центр отверстия планшайбы. Поскольку вокруг него в дерево ввёртывают шурупы и эту часть в будущем приходится отрезать, оно никак не влияет на вид изделия.
И обязательно проверяйте мощность перед каждым включением, чтобы по ошибке не включить печь «на полную»!
РЕЗУЛЬТАТ
Как только уменьшение веса прекратится, нужно заканчивать сушку. Полное высыханию не вредит дереву, но если вы его перегреете, то при большом невезении дерево может обуглиться, а то и загореться.
Тонкостенные предметы реально высушить за три цикла. Резным и толстостенным может понадобиться в несколько раз больше времени.
После полного высушивания поставьте поделку в станок и обработайте начисто. Или закончите резьбу, если это резной предмет.
Сушка древесины в микроволновой свч-печи
Небольшие заготовки для поделок или уже готовые поделки можно высушить в микроволновой печи. Размер заготовки не должен превышать диаметр вращающегося подноса в печи СВЧ.
При такой сушке заготовка или поделка прогревается по всей толщине, а наиболее влажные участки получают максимальный нагрев.
При высушивании заготовки обычным способом в заготовке часто возникают мелкие трещинки, из-за чего приходится срезать торцовые части заготовок. Под действием нагрева в микроволновой печи волокна лигнина изменяются, и заготовка становится менее зависима от перепадов влажности. Молекулы воды, находящиеся в структуре дерева, просто поглощают микроволны, что обеспечивает равномерный прогрев заготовки.
Выбираем микроволновую печь
До начала эксперимента подготовьте электронные весы или бытовые высокой чувствительности и саму печь СВЧ. Факторы, на которые нужно обратить внимание при выборе печи – наличие вращающейся подставки, размер камеры и самая маленькая мощность. Прочие премудрости просто не нужны. Если вы приобретаете печь СВЧ только для просушки заготовок дерева, то возьмите самый дешевый вариант. Важно, чтобы была функция переключения на минимальную мощность (соответствует функции «размораживание»).
Технология процесса
Сушить лучше саму заготовку, а не изделие, так как в процессе сушки может пройти деформация. Можно сделать грубую обрезку материала с небольшим припуском по отношению к размерам того изделия, которое вы будете изготавливать из нее. В идеале все-таки лучше высушить всю заготовку.
Итак, приступаем к работе:
Сушка древесины в свч-печи
Когда вес уже не уменьшается, можно остановиться. Заготовка высушена.
Полезные советы, о которых следует помнить
Высушенная в микроволновке деревянная заготовка
На самом деле процесс сушки в микроволновой печи не так уж и сложен. Пунктуально и последовательно выполняя эти несложные действия, вы обязательно добьетесь успеха. Качественно высушенный материал для поделки – гарантия того, что время, потраченное на изготовление поделки не будет потрачено впустую.
Сушка древесины в микроволновой печи
Крупнейший склад продукции из лиственницы в Санкт-Петербурге
Все сорта, более 1000м3 продукции в наличии.
Сушка дерева в микроволновой печи подходит для домашних мастеров, которые изготавливают поделки и самостоятельно обрабатывают древесину. Способ хорошо для небольших досочек, которые поместятся на поднос в печи. Заготовка или готовое изделие будет прогрето по всей поверхности.
Влага в древесине поглощается микроволнами и испаряется, поэтому не возникает перепада влажности и прогрев получается равномерным. Мастера знают, что при естественной просушке заготовки часто трескаются, поэтому верхний слой приходится срезать. При обработке в СВЧ печах такое явление исключается.
В какой СВЧ печи сушить древесину?
Чтобы не сжечь заготовку, необходимо подобрать печь. Она должна иметь вращающуюся подставку (есть у всех моделей), возможность переключения на самую маленькую мощность (размораживание продуктов) и подходящий размер камеры (зависит от размеров заготовок).
По сути, сушить дерево можно в самых простых и недорогих моделях микроволновок, которые не имеют лишних опций.
Особенности процесса сушки древесины в микроволновой печи
Отметим, что сушить следует именно заготовку, поскольку она может покоробиться. Чтобы не переделывать готовое изделие, выполняется грубая обрезка и именно она отправляется в печь.
Для работы потребуется не только печь, но и электронные весы. На них предварительно взвешивается кусок дерева. Вес необходимо записать. Заготовка заворачивается в газету и укладывается в полиэтиленовый пакет, проколотый в нескольких местах.
Пакет помещается в печь, на центр вращающейся подставки. Печь включается на минимальный режим. Как правило, это разморозка. Время сушки зависит от размера заготовки:
После того, как пакет извлечен из печи, его необходимо оставить для остывания на 30 минут. Затем заготовка взвешивается и опять отправляется в печь. Операции повторяются несколько раз. После каждой сушки заготовка должна остыть. Если вес куска не меняется после нескольких просушек, значит, он «готов» и достаточно просушен. С таким деревом можно работать.
