РУКОВОДСТВО ДЛЯ МАСТЕРСКОЙ
Влажность и акклиматизация древесины
Древесина отдаёт и впитывает влагу, уравновешиваясь с воздухом. Измерьте влажность, определите цель и выдержите материал до раскроя.
Что означает влажность древесины
Влажность — это масса воды в древесине, делённая на массу абсолютно сухой древесины и выраженная в процентах. В сырой древесине воды может быть больше, чем древесного вещества, но на размеры влияет лишь вода, связанная в клеточных стенках. Если предел насыщения клеточных стенок не измерен, Wood Handbook принимает его примерно равным 30%; усушка начинается ниже этого предела.
Ниже этого предела древесина усыхает при высыхании и разбухает при увлажнении. После сушки процесс не прекращается: пиломатериалы продолжают обмениваться влагой с воздухом до достижения равновесной влажности (EMC). Она зависит в основном от относительной влажности воздуха и в меньшей степени от температуры.
Равновесная влажность
Wood Handbook приводит таблицы EMC в зависимости от температуры и относительной влажности воздуха. При комнатной температуре (21 °C) древесина достигает примерно 6% в воздухе с относительной влажностью 30%, около 9% при 50% и около 16% при 80%. Десятичные значения показывают лишь тенденцию: реальная EMC различается по породам и заготовкам, а у сохнущей древесины она немного выше, чем у набирающей влагу (гистерезис).
В помещениях с кондиционированием и относительной влажностью воздуха от 45% до 55% равновесная влажность древесины составляет около 8–10%; зимнее отопление в холодных регионах может снизить её примерно до 4% (Wood Handbook, глава 10). На открытом воздухе под навесом на большей части территории США влажность древесины колеблется примерно в пределах 12–14%.
| Относительная влажность воздуха | Равновесная влажность древесины |
|---|---|
| 30% | 6,2% |
| 40% | 7,7% |
| 50% | 9,2% |
| 60% | 11,0% |
| 70% | 13,1% |
| 80% | 16,0% |
| 90% | 20,5% |
Целевая влажность
Подготовьте древесину к условиям эксплуатации. Для внутренних столярных изделий, полов, мебели и отделочных деталей таблица 13-2 Wood Handbook рекомендует для большей части США среднюю влажность 8% (отдельные заготовки — 6–10%), для сухого юго-запада США — 6% (4–9%), для влажных тёплых прибрежных районов США — 11% (8–13%). Для наружной обшивки, отделочных деталей и клеёных конструкций в США указано 12% (9–14%), а на сухом юго-западе США — 9%.
Лиственные пиломатериалы для мебели, полов, шкафов и столярных изделий обычно сушат до 6–8%, а хвойные для каркасов — в среднем до 15%, не более 19% (Wood Handbook, глава 13). Поэтому каркасные пиломатериалы продолжают сохнуть после монтажа, а материал для мебели во влажной мастерской может набрать влагу.
Акклиматизация на практике
Влагомер быстро показывает влажность; эталонным служит описанный в Wood Handbook метод высушивания в сушильном шкафу. Измеряйте несколько досок: таблица 13-2 требует проверить не менее 10% заготовок для достоверного среднего. Партия, вероятно, пригодна, если среднее отличается от цели не более чем на один процентный пункт, а каждая заготовка укладывается в допустимый индивидуальный диапазон.
Храните материал там, где он будет использоваться, обеспечив доступ воздуха ко всем поверхностям, и измерьте влажность ещё раз перед раскроем. Когда показания перестанут меняться и окажутся в целевом диапазоне, древесина акклиматизировалась. Если раскроить её раньше, оставшееся изменение размеров произойдёт уже в готовых деталях.
Доску красного дуба с влажностью 12% заносят в помещение с температурой 21 °C и относительной влажностью воздуха 40%; по таблице EMC равна 7,7%. Снижение на 4,3 п. п. уменьшит ширину доски тангенциального распила шириной 200 mm примерно на 200 × 8,6% × 4,3 / 30 ≈ 2,5 mm.
Источники и ссылки
- USDA FPL · Wood Handbook (2021), ch. 4: Moisture relations and physical properties of wood
- USDA FPL · Wood Handbook (2021), ch. 13: Drying and control of moisture content and dimensional changes
- USDA FPL · Wood Handbook (2021), ch. 10: Adhesives with wood materials
- USDA FPL · Wood Handbook (2021), ch. 16: Finishing of wood