Деревина відноситься до гігроскопічних матеріалів, які володіють властивістю змінювати свою вологість із зміною стану навколишнього їх середовища. Якщо зразок деревини помістити в приміщення з низькою температурою і високим ступенем насичення, то він почне вбирати вологу з навколишнього середовища (відбуватиметься процес сорбції). Якщо ж сирий зразок деревини помістити в приміщення з кімнатними умовами, то з нього почне випаровуватися волога (процес десорбції). Процеси і сорбції, і десорбції проходитимуть до певної межі, при якій вологість деревини відповідає оточуючому її повітрю. В цьому випадку процеси припиняються, а вологість деревини називатиметься стійкою. Максимальна кількість вологи, що одержується деревиною шляхом сорбції, називається вологістю межі насичення і рівна 30%. Процеси сорбції і десорбції взаємообратні.

Межа гігроскопічності деревини - це максимальне значення вологості деревини, при якій можливо поглинання (сорбція) нею волога з насиченого парою повітря.

Під вологістю деревини в деревообробці розуміють відношення маси води в деревині, до маси абсолютно сухої деревини, виражене у відсотках, W=(m-m0) /m0*100, де m - початкова маса зразка деревини, г, а m0 - маса зразка абсолютно сухої деревини.

На практиці по ступені вологості розрізняють деревину:

- мокру, W>100%, що тривалий час знаходилася у воді;

- свіжо зрубану, W=50-100%, що зберегла вологість дерева, що росте;

- повітряно-суху, W=15-20%, витриману на відкритому повітрі;

- кімнатний-суху, W=8-12%, що довгий час знаходилася в опалювальному приміщенні;

- абсолютно суху, W=0, висушену при температурі t=103±2°C.

Для випаровування 1 кг води з деревини витрачається:

2 300 - 2 500 кДж 550 - 600 ккал 0,64 - 0,7 кВтг

(1 кДж = 0,239 ккал, 1 кВтг = 860 ккал, 1 кВтг = 1,36 кін.сил)

Тепло є необхідним головним чинником для випаровування води, тому необхідна кількість тепла залежить в першу чергу від кількості води, що випаровується, тобто від початкової і кінцевої вологості висушуваного матеріалу. Залежно від підприємства кількість тепла, необхідне для сушки, може відрізнятися у декілька разів.

Вимірювання вологості здійснюється прямими або непрямими методами. Прямі методи засновані на виділенні тим або іншим способом води з деревини, наприклад висушуванням. Ці методи прості, надійні і точні, але мають недолік - досить тривалу процедуру. Цього недоліку позбавлені непрямі методи, засновані на вимірюванні показників інших фізичних властивостей, які залежать від вмісту води в деревині. Найбільшого поширення набули кондуктометричні електровологоміри, що вимірюють електропровідність деревини. Проте і ці способи мають свої недоліки: надають надійні свідчення в діапазоні від 7 до 30% і тільки в місці введення голчатих контактів.

Певному, постійному стану повітря відповідає врівноважена з ним вологість і температура деревини, звана рівноважною вологістю.

Психрометрична вологість характеризує "сухість повітря", визначаючи величину теплового потоку від повітря до вологого матеріалу і, отже, швидкість випаровування з нього води. Психрометрична вологість характеризує процес на поверхні матеріалу, в зоні переходу вологи від матеріалу в повітря.

Відносна вологість повітря характеризує ступінь насиченості повітря водяною парою.

Сушильним агентом (агентом сушки) називається середовище, в якому відбувається сушка деревини. Сушильний агент забезпечує підведення тепла до пиломатеріалу і абсорбує випарювану з нього вологу. Агентом сушки може бути атмосферне повітря, топкові гази, водяна перегріта пара і їх комбінація. В деяких випадках сушильним агентом може бути гідрофобна рідина або водний розчин солі. Здебільшого в сушильних камерах агентом сушки є повітря.

Теплоносієм називається субстанція, яка знаходиться в теплових системах і передає своє тепло до агента сушки. У сушильних камерах це можуть бути пара, гаряча вода, електромагнітна поле, органічні рідини і т.д.

Можна сказати, що кінцевий результат сушки підкоряється математичним розрахункам, тобто якщо один із співмножників має нульове значення, то і результат має нульове значення. Насправді ж нульового результату не існує, оскільки сушка деревини не є таким “чорно-білим” процесом. Деревина сохне завжди, якщо навколишнє середовище це дозволяє, питання полягає тільки в тому, наскільки однорідно, швидко і до якої кінцевої вологості це відбувається.

Для того, щоб отримати якнайкращий результат сушки необхідно:

правильно штабелювати матеріал

не дуже щільно розташовувати пачки в сушарці (для того, щоб повітря проходило між пачками і в горизонтальному напрямі)

забезпечити рівномірний розподіл повітря між пачками штабелів (для цього використовують повітряні заслінки)

забезпечити достатню швидкість руху повітря (використовувати достатньо потужні вентилятори)

забезпечити максимальну герметичність сушильної камери для тепла і вологості (залежить від конструкції камери і використаних матеріалів)

сушити матеріал однієї породи і товщини

1.1.2 Вплив сушки на міцність деревини

Міцність деревини залежить в основному від її породи, температури і вологості. При сушці вологість і температура змінюються, тому її міцність також не залишається постійною. Зміни міцності, пов'язані з вологістю, зворотні, тобто при зволоженні сухої деревини знижується її міцність, а при висушуванні міцність відновлюється. Підвищення температури знижує міцність деревини.

- Причини переміщення вологи в деревині

При нерівномірному розподілі вологи відбувається переміщення вологи. Волога переміщатиметься усередині матеріалу, якщо буде перепад вологості за об'ємом матеріалу. Причина переміщення вологи - перепад температури за об'ємом матеріалу, коли температура розподілена нерівномірно по перетину матеріалу. Цей рух проходитиме у бік зниженої температури. Якщо є надмірний тиск, то під