木材乾燥の種類

木材乾燥の種類
  1. 乾燥の必要性
  2. 基本的な方法
  3. その後の保管
  4. どのような欠陥が形成される可能性がありますか?

環境にやさしい天然木は、耐久性の高さ、見た目の美しさ、価格の安さから、常に需要が高く人気があります。木材には予算の選択肢がありますが、その中には落葉樹または針葉樹のエリート種から作られた高価なものがあるかもしれません.建設に加えて、材木は家具、家庭用品、または楽器を作るために使用できます。

木材ブランクの品質は、木材の特性だけでなく、乾燥の程度にも依存します。 木材の未乾燥ブランクを作業に使用すると、時間が経つにつれて完成品にひび割れや変形が生じ、元の外観と有用な特性が失われます。原木をさらに使用するためには、木材乾燥技術のさまざまなオプションが必然的に使用されます。

乾燥の必要性

原木は水分を多く含んでいるため、木材乾燥と呼ばれるサイクルを経る必要があります。.ブランクスに含まれる水分は徐々に自然に減少することもありますが、これには長い時間がかかり、木材繊維の内部で収縮と膨張という無秩序な現象が発生します。このため、ブランクスの乾燥は厳密な管理と特定の条件下で行われます。

生および未硬化の木材構造は、腐敗、ひび割れ、反りが発生する傾向があります。このような好ましくない現象を回避するために、さまざまな方法を使用して、指定された水分レベルのパラメーターで木材を状態にします。 乾燥条件とサイクル時間は、余分な水分を除去する方法に直接依存します。

木材を乾燥させる各方法には、長所と短所の両方を持つ独自の特性があります。

基本的な方法

現代の木工産業は、さまざまな方法で木材を乾燥させるという問題の解決に取り組んでいます。これらの方法は、あらゆる種類の木材を乾燥させるために使用されます。各乾燥方法の技術プロセスの説明は異なりますが、原則として、技術はいくつかの段階で構成されています。 今日まで、次の種類の木材乾燥が使用されています。

電子レンジ設備

この技術のおかげで、ボードは高周波パルスの影響下で乾燥します。 電子レンジ設備の動​​作原理は、電子レンジで動作する原理と似ています。 パルスは木材を均一に加熱することを可能にし、そこから水分が蒸気の形で残ります。熱い蒸気は、カットを高品質で乾燥させるだけでなく、高水分の作用で変形し始めたボードを平らにすることも可能にします。マイクロ波乾燥室の装置は、強制換気を使用して密閉空間から余分な水分を除去できるように設計されています。

これは、貴重な樹種から薄い鋸のカットまたは小さな木材片を準備するために使用される最も一般的な乾燥方法です。

素早い

伐採した原木を短時間で乾燥させる必要がある場合、 指定された温度パラメータへの人工換気と空気加熱が行われる特別なチャンバーが使用されます。 速乾性の欠点は、木製ブランクが発火する危険性があるため、この方法で木材を乾燥させることはかなり複雑なプロセスと見なされます。乾燥プロセスが自宅で行われる場合、木製のブランクは最初に紙の層で包まれ、次にラップで包まれます。このような巻きには蒸気を逃がすための穴が開けられており、包装紙は8時間ごとに乾燥機で交換する必要があります。

赤外線

この方法では、最初の湿ったワークピースを短時間で乾燥させることができますが、赤外線による乾燥プロセスはエネルギー集約型であり、したがって高価であるため、最終製品のコストが増加します。 大型のワークを折り曲げる赤外線乾燥室は、装置が大きく、電源に接続するために一定の空きスペースが必要です。 湿った材木を通過する赤外線は、木材を加熱し、自然な微小亀裂を通って自由に戻ってきます。

赤外線による乾燥方法により、木材に弾力性を与える木材層に一定の水分を保持しながら、ワークピースを定性的かつ均一に乾燥させることができます。

真空

このオプションは、このプロセスの構成には大きな空き領域と高価な特別な機器が必要なため、高価なタイプの木材乾燥と呼ばれます。 ほとんどの場合、真空乾燥技術は、杉、オーク、灰、ブナなどの高貴な樹種を乾燥させるために使用されます。 真空法による乾燥の品質は最高と考えられていますが、エネルギーコストが高いため、最終的な生産コストが大幅に増加します。

水分の蒸発の結果、プロセス全体が均等に行われるため、木材は割れにくくなります。

大気

理想的な結果を保証するものではありません。この場合、木材はキャノピーの下の屋外にあるスタックで乾燥します。水分の蒸発は、材料が空気で吹き飛ばされたり、自然温度にさらされたりしたときに発生します。 大気乾燥オプションにより、ブランク内の水分の自然なバランスを維持することができますが、木材がねじれないようにするには、特別なホルダーにしっかりと固定する必要があります。

経済的な利点にもかかわらず、この方法は、プロセスを正しく構成するために長い時間と一定の努力を必要とします。

導電性

導電性乾燥の方法は、ホットプレートの使用に基づいており、その間に元の木製ブランクが圧力下に置かれます。 高温により、湿った木材を素早く乾燥させ、設定されたパラメータに従って最適な水分バランスを維持することができます。 さらに、導電乾燥も圧力下で行われるため、ビレットの歪みやその後の割れという形での欠陥の可能性が排除されます。プレスの力は、ワークピースの厚さ、湿度のレベル、および木材の種類に応じて選択されます。

チャンバー

特別な大型乾燥室で木材を乾燥させることは、元のブランクの迅速な処理を提供する最も手頃な価格で一般的なオプションと考えられています。 チャンバー内では、温度レベル、換気気流の移動速度を調整し、湿度レベルを設定できます.ほとんどの場合、木材や床板はこのような乾燥室で乾燥されます。木材加工の期間は、最初の水分に依存し、平均で 7 ~ 10 日かかりますが、材料の水分含有量は 18 ~ 20% に減少します。

チャンバー乾燥法の欠点は、乾燥が不均一で、木材に欠陥が生じる可能性があることです。

液体培地で

この技術は、水と化学的に反応しない液体の特別な組成の使用に基づいています。 そのような成分として、セレシン、様々な脂肪、パラフィンおよび他の防水成分を使用することができ、プロセス技術によれば、これらは100℃以上に加熱する必要があります。 加熱された組成物に木製のブランクが置かれ、加熱されると水分が木材から蒸発します。この手法は非常に手間がかかり、広く使用されていません。

木材乾燥技術のバリエーションは、初期水分含有量、ブランクのサイズ、および乾燥後の材料の量と品質の要件に応じて選択されます。

その後の保管

乾燥プロセスの終了後、完全に冷却された木製ブランクのみが乾燥室から取り出されます。このプロセスを人為的に加速することは不可能であり、自然に進行する必要があります。次に、木材を保存するために必要な措置を講じる必要があります。これにより、木材に一定レベルの水分が提供されます。 木材を保管する際にいくつかの要件を守れば、良い結果が得られます。

たとえば、梁または標準ボードを保存する必要がある場合、これらの木材の列の間に小さな隙間を作る必要があります。これにより、自由な空気の循環が促進され、木材に菌やカビの胞子が現れるのを防ぐことができます。 .乾燥した木材を長期間保管するには、ブランクから樹皮を取り除く必要があります。彼らがこれを行うのは、樹皮に害虫がいて、木材を食べてその外観を損なう可能性があるためです.

さらに、保管中は、降水や急激な温度変化の影響から木材を保護する必要があります。

どのような欠陥が形成される可能性がありますか?

木材を乾燥させる過程で、ブランクに木材の欠陥が現れることがあります。これは通常、隠れているものと明白なもの、つまり肉眼で見えるものに分けられます。木材繊維の自然な張力の応力が許容限界を超えると、目に見える欠陥が形成されます。これには、亀裂、真菌またはカビの損傷、節の脱落、木材の変色による黒ずみ、およびブランクの反りが含まれます。

隠された欠陥の出現は、木材繊維に応力が形成された後に発生します。これは、ワークピースのセクションに対する水分の不均一な分布によって促進されます。.さらに、材料の不均一な乾燥も隠れた欠陥と見なされます。これは、ほとんどの場合、乾燥中にブランクが積み重ねられたときに観察されます。木材のひび割れ、しわ、反りは通常、不均一な乾燥が原因です。このような欠陥は、ブランクの端部に見られるだけでなく、ボードの平面にある内部または表面の亀裂の形で現れることもあります。

ブランクの端部の亀裂の出現は、他のタイプの乾燥欠陥よりも早く現れる最も一般的なタイプの欠陥です。.これは、ボードまたは木材の端部での水分の蒸発が、縦方向に位置する木材繊維の高い水分伝導率により発生するという事実によって説明されます。水分の損失は、繊維の収縮と張力を引き起こします。このような応力の程度が高いほど、半径方向に最も頻繁に現れるクラックの可能性が高くなります。適切に選択された乾燥モードは、このような欠陥を回避するのに役立ち、木材繊維の引張強度を超えることはありません.

木材のひび割れの形成は段階的に発生します。 このプロセスの開始時に、浅い小さな亀裂が現れ、その方向は材料の厚さの4〜5 mmの深さに向けられます。この段階で乾燥プロセスが同じパラメーターで継続されると、小さな亀裂が拡大し、木材構造にさらに深く入り込み、ワークピースのセクション全体に浸透する可能性があります。

ワークピースの端面からの水分蒸発の強度の速度が低下した場合にのみ、木材の亀裂の出現を排除することができます。

反りなどの欠陥に関しては、材木では、縦方向および横方向だけでなく、らせん状にもなる可能性があります。.あらゆる種類の反りが 1 つのワークピースに存在する可能性がありますが、顕著になるのはそのうちの 1 つだけです。ほとんどの場合、20cm以上の広い表面積を持つ木材は、横型の反りを受けます。特に、この欠陥は、混合型または接線型を鋸引きするときに目に見えることがよくあります。

放射状のソーイングでは、ワークピースが反ることはほとんどありません。 木材の品質は、木材のねじれや縦方向の反りにも影響します。 たとえば、元のワークピースに木材繊維のロールまたは斜めの層がある場合、このような欠陥が最も頻繁に発生しますが、乾燥プロセスの開始前であっても、そのようなワークピースを拒否することをお勧めします。反りは、進行中の木材乾燥プロセスの技術に違反した結果です。保管の過程で、ボード間のスペーサーの数が不十分であるだけでなく、そのようなスペーサーの高さが異なると、この欠陥が形成される可能性があります。

冷却されていない材料が乾燥サイクルの終了直後に乾燥室から取り出されると、冷却後に木製のブランクが反るプロセスを受ける危険性があります。 このような欠陥の出現を避けるためには、材料の乾燥プロセスの技術だけでなく、その保管規則にも準拠する必要があります。私。この目的のために、木材のスタックでは、ブランクの2〜3列が特別な空気圧クランプで固定され、時にはそれらを押す荷重が乾燥したボードの上に均等に置かれます。

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