Medienos Džiovyklų Klasifikacija ir Ypatumai

Mediena - tai unikalus gamtos išteklius, kurio vertė atsiskleidžia tik tinkamai apdorojus. Viena iš svarbiausių medienos apdirbimo stadijų yra džiovinimas, procesas, kurio metu pašalinama drėgmė, suteikiant medienai stabilumo, ilgaamžiškumo ir atsparumo išoriniams veiksniams.

Šviežiai kirsta ar pjaustyta mediena yra tik žaliava, kuri pasidaro vertinga konstrukcine medžiaga tik pašalinus iš jos didžiąją dalį drėgmės, t.y. ją išdžiovinus. Mediena turi būti džiovinama iki taip vadinamo pusiausvyrinio drėgnio, atitinkančio jos eksploatavimo sąlygas. Gaminiai ir konstrukcijos, pagaminti iš nedžiovintos ar nekokybiškai išdžiovintos medienos yra nekokybiški, nes eksploatuojami sausoje aplinkoje keičia matmenis, suplaišėja sujungimai, o drėgnoje aplinkoje - apninkami spalvinančių pelėsių, o vėliau ir medieną ardančių grybų. Grybai medienoje veisiasi, kai jos temperatūra yra nuo -50C iki +500 C, o jos drėgnis didesnis nei 22 - 23%. Todėl jau nuo seno padarinė konstrukcinė mediena buvo džiovinama: seniausiais laikais tik natūraliu atmosferiniu būdu, vėliau ir atmosferiniu ir dirbtiniu - specialiose džiovyklose esant natūraliai, o vėliau priverstinei oro cirkuliacijai.

Medienos džiovinimas yra sudėtingas fizinis 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 - biologinės rūšies, sortimentų skerspjūvio matmenų, pradinio ir galutinio drėgnio, medienos tankio ir sandaros (metinių rievių storio, įvijumo ir kt.), džiovinimo kameros ir taikomos technologijos charakteristikų - džiovinimo agento (oro) temperatūros, drėgnio, judėjimo greičio ir jų tolygumo džiovinamos medienos rietuvėse oro parametrų keitimo manevringumo (kaloriferių, oro cirkuliacinių įrenginių drėkinimo purkštukų ar perforuotų vamzdžių, šviežio oro įleidimo ir panaudoto oro išleidimo įrangos ar drėgmės kondensavimo iš oro aparatų našumo ir galios).

Džiovinimas - tai medienos patalpinimas į tam tikras kameras, kuriose yra palaikomos tam tikros sąlygos medienai džiūti. Šios kameros yra vadinamos džiovyklomis. Jų yra įvairių rūšių: elektrinės, garinės, centrifuginės, banginės, vakuuminės ir t.t. Medienos džiovinimo kameros yra prietaisas, aktyviai naudojamas pramoninėje veikloje. Tai įranga, kuri gamybos etape yra nepakeičiamas medienos įrankis. Labai sunku pagaminti tikrai kokybišką ir tinkamą tolesniam naudojimui medieną, laikantis visų būtinų gamybos etapų.

Džiovyklų Klasifikacija

Džiovyklų klasifikacija gali būti atliekama pagal kelis kriterijus, įskaitant veikimo principą, konstrukciją ir naudojamą šildymo metodą.

Konvekcinės Džiovyklos

Labiausiai paplitęs džiovinimo kameros tipas yra konvekcinė. Jis turi paprastą veikimo principą. Drėgmei pašalinti iš medienos virš jos pučiamas karštas oras, kuris dažniausiai šildomas elektrinių šildytuvų pagalba. Ventiliatoriai naudojami norint suformuoti purkštuką, kuris turės reikiamą stiprumą ir kryptį. Paprastai jie yra labai galingi, o gamyboje vienu metu galima naudoti daugiau nei dešimt šviestuvų.

Garinė - šiluminė džiovykla

Jos veikimo principas kaip ir natūralaus džiovinimo, tik skirtumas tas, kad čia yra palaikoma pastovi temperatūra ir oro drėgnumas. Kameros šonuose stovi didelis radiatorius, prie kurio prijungtas ne ką mažesnis ventiliatorius. Į radiatorių ateina karštas vanduo iš katilinės ir jį įkaitina iki tam tikros temperatūros. Ventiliatorius pučia į radiatorių oro srautą, taip paskirstydamas kameroje šiltą orą. Radiatorius su ventiliatoriumi juda per visą kameros ilgį. Taip kameroje palaikoma pastovi temperatūra. Atskirai yra dar vienas ventiliatorius, kuris įsijungia ir ištraukia orą, kai jo drėgnumas viršija leistiną normą.

Aerodinaminis

Aerodinaminės kameros yra struktūriškai paprastos. Jie yra metalinė dėžė, kurioje sumontuoti ventiliatoriai, kurių dėka oras kameros viduje įkaista. Kai tik drėgmė pasiekia norimą lygį, ventiliatoriai nustoja veikti. Reikšmingas šio tipo kamerų trūkumas - mediena džiovinama netolygiai: viršutiniai sluoksniai išdžiūsta, o vidiniai lieka drėgni. Tai padidina įtampą medienos viduje. Bandant išdžiovinti medžiagą, jie linkę įtrūkti.

Kondensacinės Džiovyklos

Kondensacinė medienos džiovinimo įranga pasižymi ypatinga savybe - drėgmė iš medienos išsiskiria ir kondensuojasi ant specialiai suprojektuotų konstrukcinių elementų. Po to jis kaupiasi išleidimo kanaluose ir palieka kamerą. Tuo tarpu oras cikliškai pučia medžiagą. Freonas naudojamas aušintuvui įkrauti. Temperatūra, kuri palaikoma džiovintuvo viduje, yra tik 450, o džiovinimo laikas žymiai pailgėja. Geriausias variantas kondensacinei džiovyklei yra įrenginys, kuriame yra drėkinimo funkcija.

Paskutiniųjų dešimtmečių laikotarpiu užsienio šalyse, o dabar ir Lietuvoje pradėta medieną džiovinti kondensacinėse džiovyklose. Šiose džiovyklose galima medieną džiovinti taikant uždarą oro cirkuliacinį ciklą. Iš rietuvių siurbiamas drėgnas oras praeina šaldymo agento garintuvą, kuriame ataušinus orą iš jo sukondensuojama didesnioji dalis drėgmės, kuri paskui išleidžiama iš kameros, o oras šiek tiek pašildomas šaldymo agento kondensatoriuje, o po to kaloriferyje ir vėl juda, per medienos rietuves ir išgarina bei sugeria drėgmę. Tačiau, kai kuriose kondensacinėse džiovyklose, kad palengvinti garintuvo - aušintuvo apkrovą, yra įrengti šviežio oro įleidimo bei panaudoto oro išleidimo kanalai ir dalis drėgmės pašalinama vėdinimo principu.

Šilumos panaudojimo požiūriu kondensacinės džiovyklos yra apie 20% ekonomiškšesnės už ventiliacines, nes nereikia šildyti šviežiai įleidžiamo oro, o dalą slaptosios drėgmės kondensavimosi šilumos garintuve, oras atgauna kondensatoriuje. Džiovinimo kokybė yra gera, nes džiovinama palyginus neaukštoje temperatūroje 25 - 600C (kai šaldymo agentu naudojamas freonas ir kiti organiniai šaldikliai, pavyzdžiui tetrafloretanas). Tačiau mediena džiūsta apie 2 - 3 kartus ilgiau, negu konvekcinėse ventiliacinėse džiovyklose. Be to vakarų Europos gaminamose kondensacinėse džiovyklose naudojami elektriniai kaloriferiai, todėl džiovinimo savikaina yra apie 30% didesnė negu džiovinant ventiliacinėse kamerose.

Infraraudonųjų Spindulių Džiovyklos

Tokia džiovykla skiriasi tuo, kad iš esmės nereikia nei pačios kameros, nei kitos uždaros erdvės. Drėgmei pašalinti naudojamos infraraudonųjų spindulių kasetės, kurios dedamos tarp džiovintos pjaunamos medienos sluoksnių. Radiacija išgarina drėgmę iš medienos. Džiovinimas šiltuoju metų laiku gali būti atliekamas atviroje vietoje, apsaugotoje nuo lietaus.

Mikrobangų Krosnelės Džiovinimas

Džiovinimas atliekamas taip pat, kaip ir mikrobangų krosnelėje, tik produktų dydis gerokai skiriasi. Tokia džiovinimo kamera tolygiai išlaisvina medieną nuo drėgmės, subtiliai apdorodama medžiagą, o šio proceso greitis yra gana didelis. Nepaisant to, tiek pati įranga, tiek jos sudedamosios dalys yra brangios. Yra dar vienas trūkumas - vienu metu galite krauti nedidelį kiekį medienos, o tai rodo, kad tokios kameros pasirinkimas negali būti vadinamas pelningu sprendimu.

JAV, Rusijoje ir kitose šalyse laboratorinėse ir pusiau gamybinėse sąlygose yra bandoma medieną džiovinti taikant superaukšto dažnio elektros srovės generatorius - magnetronus (mikrobanginis džiovinimas). Džiovinant šiuo būdu mediena labai greitai džiūsta (10 - 15 kartų greičiau negu kameriniu būdu), bet sunaudojama daug elektros energijos (mažas įrenginio naudingumo koeficientas), galima džiovinti maža medienos kubatūrą, nes mikrobangos judėdamos po rietuvę greitai gęsta ir mediena netolygiai džiūsta. Dėl šių priežasčių metodas plačiai nenaudojamas.

Vakuumines Džiovyklos

Vakuumine kamera yra sandarios konstrukcijos. Džiovinimo slėgis yra gana žemas. Džiovinimas atliekamas žemoje temperatūroje, kuri yra iki 65 laipsnių. Vakuumio džiovinimo procesas yra greitesnis nei kitų tipų kamerose. Tačiau verta paminėti vakuuminės kameros konstrukcijos sudėtingumą. Kai smūgis į medžiagą yra švelnus, įtrūkimų tikimybė neišnyksta, kaip ir bet kokio kito džiovinimo atveju. Išskirtinio dėmesio nusipelno preso-vakuuminio džiovinimo kamera (vakuumas joje pasiekiamas siurblio dėka). Medžiaga prispaudžiama prie konstrukcijos apačios, o tai sukelia presavimą.

Vakuuminese džiovyklose mediena džiovinama praretintame ore (absoliutinis slėgis nuo 5000 Pa iki 20 000 Pa) žemoje 45 - 600C temperatūroje. Kartais slėgis šiose džiovyklose būna ir didesnis. Naudojama trijų variantų vakuuminės džiovyklos: cikliškai veikiančios kondukcinės kontaktinės ir dielektrinės. Cikliškai veikiančiose džiovyklose pakrovus į džiovyklą medieną ir paleidus ventiliatorių, pradžioje pašildoma sočiu garu ar labai drėgnu oru, o po to, sudarius vakuumą, džiovinama. Tai kartojama keletą kartų. Kondukcinėse džiovyklose palaikomas pastovus vakuumas, o medienai šilumą perduoda garu ir karštu vandeniu šildomos plokštės. Dielektrinėse džiovyklose taip pat yra pastovus vakuumas, o šilumą generuoja medienoje aukštojo dažnio elektros srovės generatorius. Vandens garai iš džiovyklos dažniausiai pašalinami vakuuminu siurbliu, bet daugelyje džiovyklių yra aušinimo elementai, kurie atauština ir sukondensuoja dalą susidariusių garų ir jie periodiškai išleidžiami į lauką. Vakuuminese džiovyklose mediena džiūsta gretai ir kokybiškai. Cikliškai veikiančiose džiovyklose mediena džiūsta 2 - 3 kartus, kondensacinėse 3 - 4, o dielektrinėse 10 - 12 kartų greičiau negu konvekcinėse atmosferinio slėgio kamerose.

Medienos Džiovinimo Režimai ir Technologijos

Medienos džiovinimo efektyvumas ne mažiau priklauso ir nuo džiovinimo technologijos. Pjautinės medienos technologinis ciklas susideda iš šių etapų: pradinio šutinimo (oro temperatūros pakėlimo ir medienos pašildymo iki reikalingos temperatūros drėgmės garinimo nuo pradinio iki pluošto soties ribos (30 - 35%) drėgnio, drėgmės garinimo nuo soties ribos iki galutinio drėgnio, baigiamojo šutinimo, kondicinio medienos apdorojimo ir drėgmės suvienodinimo sortimentuose, ataušinimo. Džiovinant storus spygliuočius ir minkštuosius lapuočius bei nuo 30 mm ir storesnius kietuosius lapuočius garinant drėgmę yra atliekamas vienas ar keli tarpiniai šutinima. Šių džiovinimo ciklo etapų režimai ir trukmės priklauso nuo džiovinamų sortimentų biologinės rūšies, skerspjūvio matmenų ir paskirties. Pagal šiuos tris rodiklius ir pasirenkami konvekcinio kamerinio džiovinimo režimai.

Nors nėra vieningų standartinių režimų, medienos džiovinimo metu, mažėjant medienos drėgmei, yra keliama oro temperatūra ir mažinamas oro santykinis drėgnis. Džiovinimo režimai gali būti nuo dviejų pakopų iki 8 - 10 pakopų. Kuo daugiau pakopų, tuo kokybiškiau galima džiovinti, bet sunkiau reguliuoti procesą, ypač taikant mikroprocesorius.

Nuo 25% iki 45% drėgnio mediena džiovinama esant 65-90% oro santykiniam drėgniui, o pabaigoje - 25-45%. Išdžiovintos medienos džiovinimo kokybei įvertinti reikia taikyti Europos Sąjungos standarto lietuvišką versiją LST EN 14298:2006.

Medienos Klasifikacija Pagal Tvarkymą

Mediena ir medienos dirbiniai gali būti klasifikuojami pagal tai, ar jie yra spygliuočių, lapuočių ar atogrąžų medžių, ar iš jų.

• Malkinė mediena priskiriama 4401 11 subpozicijai (spygliuočių) arba 4401 12 subpozicijai (ne spygliuočių). Malkinės medienos dydis neribojamas, tačiau paprastai ji yra trumpų rąstų, suskaidytų rąstų ar ruošinių forma.
• Plaušienos gamybai arba kombainų gamybai naudojami rąstai neklasifikuojami kaip malkinė mediena. Jie kruopščiai rūšiuojami, gali būti nulupti žievėje ir paprastai nesulaužyti, susmulkinti, išlenkti, mazguoti ir nekratyti. Šie rąstai klasifikuojami priskiriant kodą 4403.
• Medienos skiedros arba drožlės priskiriamos 4401 21 ir 4401 22 subpozicijoms.
• Plonoji mediena, naudojama pynimui arba sietams, drožlių dėžėms, tabletėms ir t. t. gaminti - ji klasifikuojama 4404 pozicijoje.
• Medienos drožlės, naudojamos acto gamyboje arba skysčiams skaidrinti - jos taip pat priskiriamos 4404 pozicijai.
• Medienos vata ir medienos miltai - jie priskiriami 4405 pozicijai.
• Pjuvenos, medienos atliekos ir medienos atraižos priskiriamos 4401 31 subpozicijai (medienos granulės) ir 4401 39 subpozicijai (Kita).
• Medžio anglys, gautos karbonizuojant medieną nuo sąlyčio su oru, priskiriamos 4402 pozicijai.
• Neapdorota mediena yra natūrali, nukirsta mediena, paprastai su kapotomis šakomis.
• Grubiai aplyginta mediena yra medžio dėžė arba medžio dėklo dalis, kurios suapvalintas paviršius ašimi, adze arba stambaus pjovimo būdu supjaustytas taip, kad sudarytų maždaug stačiakampį, įskaitant kvadratinį, skerspjūvį.
• Pusiau akvadratinė mediena - tai mediena, paruošta tik ant dviejų priešingų paviršių, paruošta pjaustyti lentpjūvėje, kad ją būtų galima toliau naudoti kaip stogų medieną.
• Šiek tiek apdorota mediena - tai mediena, kuri buvo apdirbta šiek tiek daugiau nei neapdorota mediena.
• Lankinės medienos ilgis - tai gluosnių, lazdyno, beržo ir pan. strypeliai, ant kurių žievė gali būti palikta arba gali būti grubiai supjaustyta.
• Perskelti stulpai - medžių stiebai arba atšakos, kurios per visą jų ilgį suskaidomos.
• Medinės lazdos yra tokio ilgio ir storio, kurios yra akivaizdžiai tinkamos tokiems gaminiams kaip lazdos, vytiniai, golfo klubo velenai, įrankių rankenos, skėčiai, meškos ir t. t. gaminti.
• Medienos drožlių plokštės, orientuotosios skiedrelių plokštės (OSB) ir panašios plokštės, pvz., plokštelės, priskiriamos 4410 pozicijai.
• Plaušų plokštės pagamintos iš medienos ir kitų panašių į medieną medžiagų ir gali būti surištos derva ar kita organine medžiaga arba ne.
• Klijuotinė fanera, faneruotosios plokštės ir panašūs sluoksniuotosios medienos gaminiai priskiriami 4412 pozicijai.

Džiovinta pramoniniu būdu mediena yra stabili, atlaiko dideles apkrovas, daug ilgaamžiškesnė bei atspari mėlynavimui, pelėsiui, grybeliams. Tokia mediena geriau priima apsaugos priemones, tokias kaip dažai ar lakai, kas lemia didesnį jos estetinį ir funkcionalų patrauklumą. Medienos džiovinimo procesas taip pat yra svarbus siekiant sumažinti medienos masės svyravimus, kurie gali įtakoti jos struktūrinį stabilumą.

tags: #medienos #dziovyklu #klasifikacija