Τι είναι η ξήρανση ξύλου; Ποιες είναι οι μέθοδοι για το στέγνωμα του ξύλου
1. Τι είναι η ξήρανση ξύλου;
Το ξύλο περιέχει μια ορισμένη ποσότητα υγρασίας. Η ποσότητα νερού στο ξύλο ποικίλλει ανάλογα με τα είδη δέντρων, την ηλικία και την εποχή υλοτόμησης. Προκειμένου να διασφαλιστεί η ποιότητα του ξύλου και των προϊόντων ξύλου και να παραταθεί η διάρκεια ζωής τους, πρέπει να ληφθούν κατάλληλα μέτρα για τη μείωση της περιεκτικότητας σε υγρασία (περιεκτικότητα σε υγρασία) στο ξύλο σε κάποιο βαθμό. Για να μειωθεί η περιεκτικότητα σε υγρασία του ξύλου, είναι απαραίτητο να αυξηθεί η θερμοκρασία του ξύλου, επιτρέποντας στην υγρασία του ξύλου να εξατμιστεί και να μετακινηθεί προς τα έξω. Σε αέρα με συγκεκριμένο ρυθμό ροής, η υγρασία μπορεί να φύγει γρήγορα από το ξύλο, επιτυγχάνοντας τον στόχο του στεγνώματος. Προκειμένου να διασφαλιστεί η ποιότητα του αποξηραμένου ξύλου, είναι επίσης απαραίτητο να ελέγχεται η υγρασία του μέσου ξήρανσης (όπως ο συνήθως χρησιμοποιούμενος υγρός αέρας) για να επιτευχθεί γρήγορο και υψηλής ποιότητας στέγνωμα του ξύλου. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται ξήρανση ξύλου. Λόγω του γεγονότος ότι η παραπάνω μέθοδος χρησιμοποιεί μεταφορά θερμότητας σε ξηρό ξύλο από το εξωτερικό, είναι επίσης γνωστή ως συναγωγή ξήρανσης. Συνοπτικά, η ξήρανση του ξύλου είναι η διαδικασία αποβολής νερού από το ξύλο με εξάτμιση ή εξάτμιση.
2. Μέθοδος Ξήρανσης Ξύλου
Η ξήρανση του ξύλου είναι ένας σημαντικός κρίκος για τη διασφάλιση και τη βελτίωση της ποιότητας του ξύλου, τη μείωση της απώλειας ξύλου και την αύξηση της περιεκτικότητας σε υγρασία ξύλου. Επί του παρόντος, οι μέθοδοι χειροκίνητης ξήρανσης περιλαμβάνουν συμβατικό στέγνωμα, ξήρανση σε υψηλή θερμοκρασία, ξήρανση με αφύγρανση, ξήρανση με ηλιακή ενέργεια, ξήρανση υπό κενό, ξήρανση υψηλής συχνότητας και μικροκύματα και ξήρανση καυσαερίων. Μεταξύ όλων των μεθόδων χειροκίνητης ξήρανσης, η συμβατική ξήρανση κατέχει κυρίαρχη θέση στη βιομηχανία ξήρανσης ξύλου τόσο εγχώρια όσο και διεθνώς λόγω της μακράς ιστορίας, της ώριμης τεχνολογίας, της εγγυημένης ποιότητας στεγνώματος και της εύκολης εφαρμογής βιομηχανικής ξήρανσης μεγάλης κλίμακας. Αντιπροσωπεύει πάνω από το 80 τοις εκατό της βιομηχανίας ξήρανσης ξύλου της Κίνας.
Η συμβατική ξήρανση είναι μια μέθοδος ξήρανσης ξύλου με έμμεση θέρμανση του αέρα με υγρό αέρα ατμοσφαιρικής πίεσης ως μέσο ξήρανσης και ατμό, ζεστό νερό, αέριο κλιβάνου ή καυτό λάδι ως μέσο θέρμανσης. Ο αέρας θερμαίνεται με συναγωγή. Στη συμβατική ξήρανση, η πλειονότητα των στεγνωτηρίων χρησιμοποιούν ατμό ως μέσο θερμότητας, που συνήθως αναφέρεται ως ξήρανση με ατμό.
Η διαφορά μεταξύ στεγνώματος σε υψηλή θερμοκρασία και συμβατικής ξήρανσης είναι ότι το μέσο ξήρανσης έχει υψηλότερη θερμοκρασία. Το μέσο ξήρανσης μπορεί να είναι υγρός αέρας ή υπερθερμασμένος ατμός. Το στέγνωμα σε υψηλή θερμοκρασία έχει τα πλεονεκτήματα της γρήγορης ταχύτητας στεγνώματος, της καλής σταθερότητας των διαστάσεων και του σύντομου κύκλου. Ωστόσο, η ξήρανση σε υψηλές θερμοκρασίες είναι επιρρεπής σε ελαττώματα ξήρανσης, σκουρόχρωμο χρώμα του ξύλου, σκλήρυνση θήκης και δύσκολη επεξεργασία.
Η ξήρανση με αφύγρανση, όπως και η συμβατική ξήρανση, χρησιμοποιεί επίσης ατμοσφαιρικό υγρό αέρα ως μέσο ξήρανσης, όπου η μεταφορά αέρα θερμαίνει το ξύλο. Έχει τα πλεονεκτήματα της εξοικονόμησης ενέργειας, της καλής ποιότητας ξήρανσης και της μη ρύπανσης του περιβάλλοντος. Ωστόσο, η ξήρανση με αφύγρανση έχει συνήθως χαμηλή θερμοκρασία, μακρύ κύκλο στεγνώματος, βασίζεται στην ηλεκτρική θέρμανση και υψηλή κατανάλωση ενέργειας, η οποία επηρεάζει την προώθηση και την εφαρμογή της.
Ηλιακή ξήρανση είναι η χρήση της ηλιακής ακτινοβολίας για τη θέρμανση του αέρα και η χρήση θερμού αέρα για την κυκλοφορία μεταξύ του συλλέκτη και του σωρού ξύλου για την ξήρανση του ξύλου. Υπάρχουν γενικά δύο τύποι ηλιακής ξήρανσης: τύπος θερμοκηπίου και τύπος συλλέκτη. Το πρώτο ενσωματώνει τον συλλέκτη και τον θάλαμο ξήρανσης, ενώ το δεύτερο τακτοποιεί τον συλλέκτη και τον θάλαμο ξήρανσης χωριστά. Η διάταξη του ηλιακού στεγνωτηρίου με τύπο συλλέκτη είναι ευέλικτη και η περιοχή συλλέκτη μπορεί να είναι μεγάλη και η αντίστοιχη χωρητικότητα στεγνωτηρίου είναι επίσης μεγαλύτερη από αυτή ενός τύπου θερμοκηπίου. Αν και η ηλιακή ενέργεια είναι μια καθαρή και φθηνή πηγή ενέργειας, είναι μια διακοπτόμενη πηγή ενέργειας που επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό από το κλίμα, με μακρύ κύκλο ξήρανσης και μεγάλη επένδυση ανά μονάδα όγκου, που περιορίζει την προώθηση της ηλιακής ενέργειας.
Η ξήρανση υπό κενό είναι η ξήρανση του ξύλου υπό ατμοσφαιρική πίεση. Το μέσο ξήρανσης μπορεί να είναι υγρός αέρας, αλλά το μεγαλύτερο μέρος του είναι υπερθερμασμένος ατμός. Κατά τη διάρκεια της ξήρανσης υπό κενό, η διαφορά πίεσης ατμών του νερού μέσα και έξω από το ξύλο αυξάνεται, γεγονός που επιταχύνει την ταχύτητα μετανάστευσης του νερού στο ξύλο. Επομένως, η ταχύτητα στεγνώματος είναι σημαντικά υψηλότερη από αυτή του συμβατικού στεγνώματος, η οποία είναι συνήθως 3-7 φορές μεγαλύτερη από αυτή του συμβατικού στεγνώματος. Ταυτόχρονα, λόγω του χαμηλού σημείου βρασμού του νερού σε κατάσταση κενού, μπορεί να επιτύχει υψηλότερους ρυθμούς στεγνώματος σε χαμηλές θερμοκρασίες ξήρανσης, σύντομους κύκλους στεγνώματος και καλή ποιότητα στεγνώματος, ιδιαίτερα κατάλληλο για ξήρανση παχύρρευστου σκληρού ξύλου. Λόγω της πολυπλοκότητας, της υψηλής επένδυσης, της υψηλής κατανάλωσης ενέργειας και γενικά της μικρής χωρητικότητας των συστημάτων ξήρανσης υπό κενό, είναι δύσκολο να διατηρηθεί το κενό.
Τόσο η ξήρανση υψηλής συχνότητας όσο και η ξήρανση σε μικροκύματα χρησιμοποιούν υγρό ξύλο ως διηλεκτρικό και υπό τη δράση εναλλασσόμενων ηλεκτρομαγνητικών πεδίων, τα μόρια του νερού στο ξύλο περιστρέφονται γρήγορα και συχνά, προκαλώντας τριβή και παραγωγή θερμότητας μεταξύ των μορίων του νερού, με αποτέλεσμα το ξύλο να θερμαίνεται και στεγνώνει ταυτόχρονα από μέσα προς τα έξω. Τα χαρακτηριστικά αυτών των δύο μεθόδων στεγνώματος είναι η γρήγορη ταχύτητα στεγνώματος, το ομοιόμορφο πεδίο θερμοκρασίας μέσα στο ξύλο, η χαμηλή υπολειμματική τάση και η καλή ποιότητα στεγνώματος. Η διαφορά μεταξύ στεγνώματος υψηλής συχνότητας και ξήρανσης μικροκυμάτων είναι ότι το πρώτο έχει χαμηλή συχνότητα, μεγάλο μήκος κύματος, βάθος διείσδυσης στο ξύλο και είναι κατάλληλο για ξήρανση χοντρού ξύλου με μεγάλη τομή. Η συχνότητα ξήρανσης σε φούρνο μικροκυμάτων είναι υψηλότερη από αυτή της υψηλής συχνότητας (ονομάζεται επίσης Super υψηλή συχνότητα), αλλά το μήκος κύματος είναι μικρότερο. Η απόδοση του στεγνώματος είναι ταχύτερη από αυτή της υψηλής συχνότητας, αλλά το βάθος διείσδυσης του ξύλου δεν είναι τόσο υψηλό όσο αυτό του στεγνώματος υψηλής συχνότητας.
Το πλεονέκτημα του στεγνώματος υψηλής συχνότητας και του φούρνου μικροκυμάτων είναι ότι η ταχύτητα στεγνώματος είναι πολύ γρήγορη, συνήθως δεκάδες ή και εκατοντάδες φορές ταχύτερη από το συμβατικό στέγνωμα. Δεύτερον, η θερμοκρασία στο εσωτερικό του ξύλου είναι ομοιόμορφη, η πίεση στεγνώματος είναι μικρή και η ποιότητα είναι καλή. Ωστόσο, τα μειονεκτήματα αυτών των δύο μεθόδων ξήρανσης είναι η υψηλή επένδυση και η κατανάλωση ενέργειας, και εάν η επιλογή ισχύος είναι διαφορετική, η υπερβολική ισχύς ή ο ακατάλληλος έλεγχος της διαδικασίας στεγνώματος μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε εσωτερική ρηγμάτωση και ενανθράκωση. Επιπλέον, η ξήρανση σε φούρνο μικροκυμάτων δεν είναι ιδανική για ξήρανση ξύλου με μεγαλύτερο πάχος ή υψηλότερη περιεκτικότητα σε υγρασία.
Το πλεονέκτημα του στεγνώματος υψηλής συχνότητας και του φούρνου μικροκυμάτων είναι ότι η ταχύτητα στεγνώματος είναι πολύ γρήγορη, συνήθως δεκάδες ή και εκατοντάδες φορές ταχύτερη από το συμβατικό στέγνωμα. Δεύτερον, η θερμοκρασία στο εσωτερικό του ξύλου είναι ομοιόμορφη, η πίεση στεγνώματος είναι μικρή και η ποιότητα είναι καλή. Ωστόσο, τα μειονεκτήματα αυτών των δύο μεθόδων ξήρανσης είναι η υψηλή επένδυση και η κατανάλωση ενέργειας, και εάν η επιλογή ισχύος είναι διαφορετική, η υπερβολική ισχύς ή ο ακατάλληλος έλεγχος της διαδικασίας στεγνώματος μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε εσωτερική ρηγμάτωση και ενανθράκωση. Επιπλέον, το στέγνωμα στο φούρνο μικροκυμάτων δεν είναι ιδανικό για ξύλο με μεγαλύτερο πάχος ή υψηλότερη περιεκτικότητα σε υγρασία.
Λόγω των εξαιρετικών πλεονεκτημάτων της ξήρανσης σε φούρνο μικροκυμάτων και υψηλής συχνότητας στην επίλυση του προβλήματος ξήρανσης υλικών πυρήνα μεγάλης διατομής και του σχετικά πλήρους εξοπλισμού για ξήρανση μικροκυμάτων και υψηλής συχνότητας, η διαδικασία ξήρανσης έχει σταδιακά ωριμάσει. Η βιομηχανική εφαρμογή του έχει παρόμοια αναλογία με την ξήρανση υπό κενό και είναι συνήθως ένας συνδυασμός ξήρανσης κενού σε φούρνο μικροκυμάτων και ξήρανσης κενού υψηλής συχνότητας.
Η ξήρανση των καυσαερίων είναι το πρωταρχικό στάδιο της συμβατικής ξήρανσης με αέριο κλιβάνου, που γενικά αναφέρεται σε μικρά στεγνωτήρια που κατασκευάζονται με τοπικές μεθόδους. Το πλεονέκτημα είναι η χαμηλή επένδυση και το χαμηλό κόστος ξήρανσης. Τα κύρια μειονεκτήματά του είναι ότι ο καπνός και η σκόνη προκαλούν σοβαρή περιβαλλοντική ρύπανση, είναι επιρρεπείς σε πυρκαγιές και η ποιότητα στεγνώματος δεν είναι εύκολο να εγγυηθεί, κάτι που είναι εξαιρετικά επιρρεπές στο να προκαλέσει απώλειες.
Επιπλέον, υπάρχει επίσης η ευρέως αμφιλεγόμενη διαδικασία μαγειρέματος με κερί στη βιομηχανία μαόνι. Για την ακρίβεια, η διαδικασία βρασμού του κεριού ανήκει στη διαδικασία ξήρανσης, αλλά δεν είναι εξ ολοκλήρου διαδικασία ξήρανσης. Είναι μια τεχνολογία διαδικασίας που σταθεροποιεί τις ιδιότητες του ξύλου και αποτρέπει το ράγισμα κατά την επεξεργασία ξήρανσης ξύλου. Δεν χρειάζεται κάθε τύπος ξύλου να βράζει παραφίνη. Οι αυλακώσεις της παραφίνης είναι διαφορετικές, γεγονός που μπορεί να βοηθήσει στο στέγνωμα του ξύλου. Ωστόσο, λόγω του διαφορετικού πάχους και της πυκνότητας του αποξηραμένου ξύλου, οι απαιτούμενες αυλακώσεις μπορεί να είναι διαφορετικές, επομένως το κόστος κατά τη χρήση μπορεί να είναι υψηλότερο. Επί του παρόντος χρησιμοποιείται σπάνια στον τομέα του μασίφ ξύλου λόγω της σχετικά υψηλής τεχνικής δυσκολίας του και εξακολουθεί να βελτιώνεται συνεχώς.
