Što je sušenje drva? Koje su metode sušenja drva
1. Što je sušenje drva?
Drvo sadrži određenu količinu vlage. Količina vode u drvu varira ovisno o vrsti drveća, starosti i sezoni sječe. Kako bi se osigurala kvaliteta drva i proizvoda od drva i produžio njihov vijek trajanja, potrebno je poduzeti odgovarajuće mjere za smanjenje sadržaja vlage (sadržaj vlage) u drvu do određene mjere. Kako bi se smanjio sadržaj vlage u drvu, potrebno je povećati temperaturu drva, dopuštajući da vlaga u drvu ispari i krene prema van. U zraku s određenim protokom, vlaga može brzo napustiti drvo, postižući cilj sušenja. Kako bi se osigurala kvaliteta osušenog drva, također je potrebno kontrolirati vlažnost medija za sušenje (kao što je uobičajeno korišteni vlažni zrak) kako bi se postiglo brzo i kvalitetno sušenje drva. Taj se proces naziva sušenje drva. Zbog činjenice da gornja metoda koristi konvekcijski prijenos topline na suho drvo izvana, poznata je i kao konvekcijsko sušenje. Ukratko, sušenje drva je proces izbacivanja vode iz drva isparavanjem ili isparavanjem.
2. Metoda sušenja drva
Sušenje drva važna je karika u osiguravanju i poboljšanju kvalitete drva, smanjenju gubitaka drva i povećanju vlažnosti drva. Trenutačne metode ručnog sušenja uključuju konvencionalno sušenje, sušenje na visokoj temperaturi, sušenje odvlaživanjem, solarno sušenje, vakuumsko sušenje, visokofrekventno i mikrovalno sušenje te sušenje dimnim plinovima. Među svim metodama ručnog sušenja, konvencionalno sušenje ima dominantnu poziciju u industriji sušenja drva u zemlji i inozemstvu zbog svoje duge povijesti, zrele tehnologije, zajamčene kvalitete sušenja i jednostavne implementacije industrijskog sušenja velikih razmjera. Čini više od 80 posto kineske industrije sušenja drva.
Konvencionalno sušenje je metoda sušenja drva neizravnim zagrijavanjem zraka s atmosferskim tlakom vlažnog zraka kao medija za sušenje i vodene pare, vruće vode, ložišnog plina ili vrućeg ulja kao medija za zagrijavanje. Zrak se zagrijava konvekcijom. Kod konvencionalnog sušenja, većina sušionica koristi paru kao toplinski medij, što se obično naziva sušenje parom.
Razlika između sušenja na visokoj temperaturi i konvencionalnog sušenja je u tome što medij za sušenje ima višu temperaturu. Medij za sušenje može biti vlažan zrak ili pregrijana para. Sušenje na visokoj temperaturi ima prednosti velike brzine sušenja, dobre stabilnosti dimenzija i kratkog ciklusa. Međutim, sušenje na visokoj temperaturi može uzrokovati nedostatke pri sušenju, tamnjenje boje drva, otvrdnjavanje i otežanu obradu.
Sušenje odvlaživanjem, kao i konvencionalno sušenje, također koristi atmosferski vlažan zrak kao medij za sušenje, gdje konvekcija zraka zagrijava drvo. Ima prednosti uštede energije, dobre kvalitete sušenja i ne zagađuje okoliš. Međutim, sušenje odvlaživanjem obično ima nisku temperaturu, dug ciklus sušenja, oslanja se na električno grijanje i veliku potrošnju energije, što utječe na njegovu promociju i primjenu.
Solarno sušenje je korištenje sunčevog zračenja za zagrijavanje zraka i korištenje vrućeg zraka za cirkuliranje između kolektora i hrpe drva za sušenje drva. Općenito postoje dvije vrste solarnog sušenja: staklenički i kolektorski. Prvi integrira kolektor i komoru za sušenje, dok drugi postavlja kolektor i komoru za sušenje odvojeno. Raspored solarne sušionice s tipom kolektora je fleksibilan, a površina kolektora može biti velika, a odgovarajući kapacitet sušionice također je veći od onog tipa staklenika. Iako je solarna energija čist i jeftin izvor energije, ona je povremeni izvor energije na koji uvelike utječe klima, s dugim ciklusom sušenja i velikim ulaganjem po jedinici volumena, što ograničava promociju solarne energije.
Vakuumsko sušenje je sušenje drva pod atmosferskim pritiskom. Medij za sušenje može biti vlažan zrak, ali većinom je pregrijana para. Tijekom vakuumskog sušenja povećava se razlika tlaka pare vode unutar i izvan drva, što ubrzava brzinu migracije vode u drvu. Stoga je brzina sušenja znatno veća od one kod konvencionalnog sušenja, koje je obično 3-7 puta brže od one kod konvencionalnog sušenja. Istovremeno, zbog niskog vrelišta vode u stanju vakuuma, može postići veće stope sušenja pri niskim temperaturama sušenja, kratkim ciklusima sušenja i dobroj kvaliteti sušenja, posebno pogodno za sušenje debelog tvrdog drva. Zbog složenosti, velikih ulaganja, velike potrošnje energije i općenito malog kapaciteta sustava za vakuumsko sušenje, teško je održavati vakuum.
I visokofrekventno sušenje i sušenje u mikrovalnoj pećnici koriste mokro drvo kao dielektrik, a pod djelovanjem izmjeničnih elektromagnetskih polja, molekule vode u drvu rotiraju brzo i često, uzrokujući trenje i stvaranje topline između molekula vode, uzrokujući da se drvo zagrijavaju i suše istovremeno iznutra prema van. Karakteristike ove dvije metode sušenja su velika brzina sušenja, ravnomjerno temperaturno polje unutar drva, nisko zaostalo naprezanje i dobra kvaliteta sušenja. Razlika između visokofrekventnog i mikrovalnog sušenja je u tome što prvo ima nisku frekvenciju, dugu valnu duljinu, duboku dubinu prodiranja u drvo i prikladno je za sušenje debelog drva velikog presjeka. Frekvencija mikrovalnog sušenja veća je od one visoke frekvencije (koja se naziva i super visoka frekvencija), ali je valna duljina kraća. Njegova učinkovitost sušenja je brža nego kod visoke frekvencije, ali dubina prodiranja u drvo nije tako visoka kao kod visokofrekventnog sušenja.
Prednost visokofrekventnog i mikrovalnog sušenja je u tome što je brzina sušenja vrlo velika, obično nekoliko desetaka ili čak stotina puta brža od konvencionalnog sušenja. Drugo, temperatura unutar drva je ujednačena, stres sušenja je mali, a kvaliteta je dobra. Međutim, nedostaci ove dvije metode sušenja su visoka ulaganja i potrošnja energije, a ako je odabir snage drugačiji, pretjerana snaga ili neodgovarajuća kontrola procesa sušenja može lako dovesti do unutarnjeg pucanja i karbonizacije. Osim toga, sušenje u mikrovalnoj pećnici nije idealno za sušenje drva veće debljine ili veće vlažnosti.
Prednost visokofrekventnog i mikrovalnog sušenja je u tome što je brzina sušenja vrlo velika, obično nekoliko desetaka ili čak stotina puta brža od konvencionalnog sušenja. Drugo, temperatura unutar drva je ujednačena, stres sušenja je mali, a kvaliteta je dobra. Međutim, nedostaci ove dvije metode sušenja su visoka ulaganja i potrošnja energije, a ako je odabir snage drugačiji, pretjerana snaga ili neodgovarajuća kontrola procesa sušenja može lako dovesti do unutarnjeg pucanja i karbonizacije. Osim toga, mikrovalno sušenje nije idealno za drvo veće debljine ili većeg sadržaja vlage.
Zbog izvanrednih prednosti mikrovalnog i visokofrekventnog sušenja u rješavanju problema sušenja materijala jezgri velikog poprečnog presjeka, te relativno kompletne opreme za mikrovalno i visokofrekventno sušenje, proces sušenja je postupno sazrijevao. Industrijska primjena ima sličan omjer vakuumskom sušenju, a obično je kombinacija vakuumskog mikrovalnog i vakuumskog visokofrekventnog sušenja.
Sušenje dimnih plinova primarna je faza konvencionalnog sušenja plinova iz peći, općenito se odnosi na male sušionice izgrađene lokalnim metodama. Prednost je mala investicija i niski troškovi sušenja. Njegovi glavni nedostaci su da dim i prašina uzrokuju ozbiljno onečišćenje okoliša, skloni su požarima, a kvalitetu sušenja nije lako zajamčiti, što je vrlo sklono uzrokovanju gubitaka.
Osim toga, postoji i nadaleko kontroverzan proces kuhanja voska u industriji mahagonija. Točnije, proces vrenja voska spada u proces sušenja, ali nije u potpunosti proces sušenja. To je procesna tehnologija koja stabilizira svojstva drva i sprječava pucanje u procesu sušenja drva. Nije za svaku vrstu drva potreban kipući parafin. Utori parafina su različiti, što može pomoći pri sušenju drva. Međutim, zbog različite debljine i gustoće osušenog drva, potrebni utori mogu biti različiti, pa trošak tijekom korištenja može biti veći. Trenutno se rijetko koristi u području masivnog drva zbog relativno visokih tehničkih poteškoća i još uvijek se kontinuirano poboljšava.
