Šviežiai kirsta ar pjaustyta mediena yra tik žaliava, kuri pasidaro vertinga konstrukcine medžiaga tik pašalinus iš jos didžiąją dalį drėgmės t. y. ją išdžiovinęs. Mediena turi būti džiovinama iki taip vadinamo pusiausvyrinio drėgnio, atitinkančio jos eksploatavimo sąlygas. Šias sąlygas apibūdina oro parametrai (temperatūra ir santykinis drėgnis), todėl drėgnis iki kurio turi būti išdžiovinta mediena, priklauso nuo medienos paskirties: baldų gamybai skirta mediena džiovinama iki 7-8 %, statybiniams dirbiniams - iki 18-20 % ir t. t.
Gaminiai ir konstrukcijos, pagaminti iš nedžiovintos ar nekokybiškai išdžiovintos medienos, yra nekokybiški, nes eksploatuojami sausoje aplinkoje keičia matmenis, supleišėja sujungimai, o drėgnoje aplinkoje - apninkami spalvinančių pelėsių, o vėliau ir medieną ardančių grybų. Grybai medienoje veisiasi, kai jos temperatūra yra nuo -50 °C iki +50 °C, o jos drėgnis didesnis nei 22-23 %. Todėl jau nuo seno padarinė konstrukcinė mediena buvo džiovinama: seniausiais laikais tik natūraliu atmosferiniu būdu, vėliau - atmosferiniu ir dirbtiniu džiovinimu.
Kad džiovinimas būtų efektyvus: veiksniai ir principai
Medienos džiovinimas yra sudėtingas fizikinis procesas, kurį apibūdina šilumos ir masės mainai medienoje ir ją džiovinant supančioje aplinkoje. Medienos džiovinimo kokybė, ekonomiškumas ir trukmė priklauso nuo daugelio veiksnių: medienos charakteristikų, sortimentų skerspjūvio matmenų, pradinio ir galutinio drėgnio, medienos tankio ir sandaros, džiovinimo kameros ir taikomos technologijos charakteristikų - džiovinimo agento (oro) temperatūros, drėgnio, judėjimo greičio ir jų tolygumo. Džiūvimo procesas priklauso ir nuo organizacinių veiksnių: sortimentų sukrovimo į paketus ar rietuves tvarkos, įkrovos dydžio, parazitinių oro srautų kameroje sumažinimo iki mažiausios reikšmės ir kt.
Vykstant mokslo-techninei pažangai, šiandien patobulinta džiovinimo technika: nuo amatininkiško savaeigio iki automatiškai valdomo kompiuterizuoto džiovinimo. Dabar yra taikomi įvairūs džiovinimo būdai, režimai ir technologijos. Pjautinė mediena seniau ir dabar dažniausiai yra džiovinama atmosferiniame slėgyje konvekciniu būdu. Paskutiniaisiais dešimtmečiais nemažai medienos išdžiovinama vakuuminiu būdu. Konvekcinės džiovyklos gali būti ventiliacinės, o iš kamerų pašalinama drėgmė su išleidžiamu apie 1-2 % cirkuliuojančiu oru ir šviežiu oru įleidimu iš kondensacinės. Išgaravusi drėgmė išleidžiama į skystą būsena, kondensuojant dalį garų.
Kiti džiovinimo būdai (kondukcinis, hidrofobiniuose skysčiuose, išcentrinis aukštadažnis, mikrobanginis, soliarinis) dėl sudėtingumo ar brangumo nenaudojami. Dabar Lietuvoje ir užsienyje daugiausiai naudojamos vertikalios skersinės konvekcinių kamerų džiovyklos, pakraunamos autokrautuvais į skirtingų konstrukcijų ir markių kameras. Džiovinimo kokybė ir ekonomiškumas abiejų variantų kamerose yra panašūs. Medienos džiovinimo efektyvumas priklauso ir nuo džiovinimo technologijos: konvekcinio kamerinio džiovinimo režimų, oro temperatūros ir drėgnio tolygumo, bei valdymo galimybių.
Technologiniai džiovinimo etapai
Technologinis konvekcinio pjautinės medienos ciklas susideda iš šių etapų: pradinio šutinimo, drėgmės garinimo nuo pradinio drėgnio iki pluošto soties ribos (30-35 %), drėgmės garinimo nuo soties ribos iki galutinio drėgnio, baigiamojo šutinimo, kondicinio medienos apdorojimo ir drėgnio suvienodinimo sortimentuose, ataušinimo. Džiovinant storus spygliuočius ir minkštuosius lapuočius bei nuo 30 mm ir storesnių kietųjų lapuočių garinant drėgmę atliekamas vienas ar keli tarpiniai šutinimai. Režimai ir trukmės priklauso nuo sortimento, skerspjūvio ir paskirties. Pagal šiuos kriterijus pasirinkami konvekcinio kamerinio džiovinimo režimai. Nei Lietuvoje, nei kitose šalyse nėra vieningų standartinių režimų; dažnai jie yra daugiapakapiai, su skirtingais oro parametrais kiekviename etape.
Mažesnės temperatūros taikomos didesnio storio ir tankio medienai, didesnės - mažesnio storio ir tankio. Oro santykinis drėgnis džiovinimo metu pradžioje dažnai 65-90 %, pabaigoje - 25-45 %. Renkantis režimus, reikia atsižvelgti į galimybes pakelti temperatūrą kameroje, kai kaloriferiai šildomi karštu vandeniu. Įvertinant kokybę, standartinė Lietuvoje ir ES praktika naudoja LST EN 14298:2006 standarto lietuvišką versiją kokybės įvertinimui: vidutinis tikslinis drėgnis (pvz., 7-18 %), leistinoji sklaida apie tikslinį drėgnį, ir leistinųjų viršutinių/apatinių ribų reikšmės, taip pat galimą sortimente esančią įtemptį.
Konkurencingi džiovinimo variantai
Nuo seno kondensacinės džiovyklos tapo populiarios dėl energijos efektyvumo: jos naudoja šviežio oro įleidimus bei panaudoto oro išleidimą, o šaldymo proceso metu kondensuojama didesnioji drėgmės dalis. Tokios džiovyklos gali būti naudojamos su šviežio oro įleidimu ar papildomais kanalais drėgmės valdymui. Šilumos panaudojimas kondensacinėse džiovyklose gali būti apie 20 % efektyvesnis už ventiliacines, nes nereikia šildyti viso gaunamo oro. Kokybė išlieka gera, nes džiovinama palyginus žemose temperatūrose (25-60 °C). Tokias džiovyklas gamina tarptautinės kompanijos, o kai kurios Lietuvos įmonės adaptuoja šias sistemas, vadovaudamosi savo poreikiais. Vakuuminės džiovyklos džiovina praretintame ore (slėgis nuo 5000-20 000 Pa) ir žemoje temperatūroje (45-60 °C). Ypač įrenginiai gali būti kondukcinių, dielektrinių arba cikliškai veikiančių tipų. Džiovinimo greitis vakuuminėse ir konvencinėse džiovyklose siekia gretai didelius skaičius: cikliškai veikiančios 2-3 kartus, kondensacinės 3-4 kartus, dielektrinės 10-12 kartų greičiau nei konvekcinės atmosferinio slėgio kameros. Mikrobanginis (superaukšto dažnio) džiovinimas eksperimentinis ir plačiai nenaudojamas dėl didelių energijos poreikių ir nekonsoliduotų rezultatų.
Praktiniai patarimai įgyvendinant džiovinimą Lietuvoje
Kiekvienai medienos rūšiai parenkama atskira džiovinimo programa, o pokyčius lemia storis, paskirtis ir klimato sąlygos. Dažnos klaidos - per greitas džiovinimas, per didelis šilumos šokas ar netinkamas medienos paruošimas. Pagrindiniai žingsniai: teisinga lentų krovimo į paketus ar rietuves tvarka, tarpikliai tarp eilių (2-3 cm storio), vengti žievės nuėmimo iki džiovinimo pradžios (žievė sumažina išgaravimo greitį). Džiovinimo laiką galima prognozuoti pagal storį: pavyzdžiui, 2,5 cm storio lenta laikui bėgant gali pasiekti 10 % drėgmės per 2-6 mėnesius kontekste, priklausomai nuo rūšies ir pradinio drėgnumo. Natūralus džiovinimas lauke gali pasiekti 15-20 % drėgmės lygį ir užtrukti metų metus, o konvekcinėje kameroje - 7-14 dienų. Vakuuminis džiovinimas - 2-4 dienos, o šildomo garažo su dehumidifikatoriumi atveju - 2,5 cm storio lenta gali pasiekti apie 10 % per 2-6 mėnesius.
Praktiški patarimai ąžuolo medienai: ąžuolas džiūsta lėčiau ir linkęs į skilimus dėl tankios struktūros, todėl rekomenduojama papildomai apkrauti medienos ruošinius iš viršaus. Kai planuojama ilgaamžiškumas ir aukšta kokybė, apsaugos dangos padeda sumažinti vandens daromą žalą, o hidroizoliaciniai užtepai džiovinimo metu gali pagerinti atsparumą aplinkos veiksniams. Apdorojimo saugos priemonės taip pat svarbios naudojant chemines dangas ar impregnatus. Laikymas klimato kontrolėje yra svarbus prevencijai: tinkama temperatūra ir drėgmė, reguliarūs drėgmės matuokliai ir higrometrai gali užtikrinti stabilumą ir sumažinti deformaciją.
Naujos technologijos ir praktiniai pasirinkimai
Kondensacinės vakuuminės džiovyklos yra dažnai tinkamos kietųjų lapuočių ir didelio skerspjūvio spygliuočių džiovinimui. Tokie sprendimai gali būti naudingi tiems, kurie siekia mažesnės energijos sąnaudos ir aukštos kokybės. Vakuuminės džiovyklos gali būti kondukcinių ar dielektrinių tipų, tačiau reikalauja specialių įrangos ir kontrolei. Aukštadažnis džiovinimas atmosferiniame slėgyje gali būti taikomas kai kuriose sistemose, tačiau didelis energijos poreikis ir rizika medienai pagerinti priežiūros sąlygas riboja taikomumą. Mikrobanginis džiovinimas kaip eksperimentinis metodas gali būti labai greitas, bet dėl didelių energijos poreikių ir nenuoseklių rezultatų plačiai nenaudojamas.
Kokių rezultatų tikėtis naudojant konvekcinį ventiliacinį džiovinimą? Dažnai laikoma racionaliausias pasirinkimas ekonominėms ir kokybės priežasčiai: dažnai užtikrinamas saugus drėgnumo kontrolės ir matmenų stabilumas. Reikia taikyti distancinį oro temperatūros ir santykinio drėgnio valdymą bei kompiuterinį džiovyklių valdymą. Medienos sortimentų apsaugai nuo skilinėjimo galima sortimento galus dengti hidroizoliaciniu užtepu, o paviršius - hidroskopinių sudėčių tirpalais. Taikant tinkamą džiovyklių pasirinkimą, galima pasiekti gerą balansą tarp laikymo sąnaudų, laikymo laikotarpio ir kokybės.
Praktiški kainų aspektai Lietuvoje
Medienos džiovinimo paslaugos Lietuvoje kainuoja apie 35-170 € už m³ (be PVM), priklausomai nuo medienos rūšies, lentų storio, tikslinio drėgnio lygio ir džiovinimo būdo. Storesnės lentos pailgina džiovinimo ciklą ir didina kainą. Užsisakyti džiovinimo paslaugą verta kai turite didesnį medienos kiekį, vertingą žaliavą arba ribotą laiką. Kalibruota džiovinta mediena jau atitinka standartinius drėgmės reikalavimus, o C24 statybinė mediena tiekiama su 18-20 % drėgme ir yra paruošta karkasų bei stogo konstrukcijoms. Natūraliomis lauko sąlygomis 2,5 cm storio lenta džiūsta apie vienerius metus, konvekcinėje kameroje - 7-14 dienų, o vakuuminiu būdu - 2-4 dienas. Šildomame garaže su dehumidifikatoriumi 2,5 cm storio lenta gali pasiekti apie 10 % drėgmę per 2-6 mėnesius.
Džiovinta ąžuolo mediena yra aukštos kokybės pasirinkimas, pasižyminti tvirtumu, stabilumu ir ilgaamžiškumu. Ąžuolas yra viena populiariausių ir patvariausių medienos rūšių naudojama baldams, grindims, laiptams ir interjerui. Medienos konservavimo metodai, tokie kaip vandeniui atsparios dangos, dangos apdirbimo procesai, džiovinimo kontrolė bei laikymo sąlygos, gali žymiai pratęsti medienos tarnavimą. Sendintos bei atmosferos paveiktos dangos gali sustiprinti estetinį patrauklumą, o sendinimo technikos - autentiškumą ir prisidėti prie kaimiško ar vintage stiliaus interjerų.
Įgyvendinant drėgmės valdymą bei džiovinimo proceso kokybę, svarbu taikyti reguliarų drėgmės matavimą, stebėjimą ir korekcijas. Taikant tinkamas džiovinimo praktikas ir pasirinkimus, galima žymiai sumažinti deformaciją, įtrūkimus, pelytį bei suskilinėjimus.
- Natūralus (atmosferinis) džiovinimas - pigiausia, bet lėčiausia ir mažiau kontroliuojama galimybė.
- Konvekcinis kamerinis džiovinimas - populiariausias, gerai kontroliuojamas, gali pasiekti 6-8 % drėgmę per 7-14 dienų.
- Kondensaciniai džiovyklai - energiją taupantys, gera kokybė, bet ilgesnis džiovinimo laikotarpis tam tikroms rūšims.
- Vakuuminiai džiovyklose - žema temperatūra, mažiau vidinių įtampų, trumpesnis laikotarpis, bet aukštesnės eksploatacinės išlaidos.
Kas yra deimantiniai pjovimo diskai ir kaip jie gaminami?
tags: #azuolo #medienos #dziovinimas