Berapa kelembaban alami papan tersebut? Kadar air kayu

Kayu merupakan bahan yang sangat higroskopis sehingga mudah mengubah kelembapannya. Kadar air kayu adalah persentase air (kelembaban) yang ada di dalamnya. Kadar air kayu tidak bergantung pada jenis kayunya. Kadar air kayu merupakan indikator kuantitatif kadar air di dalamnya

Kadar air kayu

Pertukaran kelembapan terjadi sepanjang waktu antara kayu dan udara. Oleh karena itu, kadar air kayu merupakan nilai yang sangat tidak stabil yang berubah seiring dengan kelembaban lingkungan. Jika kelembapan kayu lebih besar dari kelembapan udara sekitar, maka kayu akan mengering. Jika sebaliknya, itu adalah hidrasi. Dan apabila kelembaban dan suhu lingkungan (udara) tetap dalam jangka waktu yang lama, maka kelembaban kayu bakar juga akan stabil dan sesuai dengan kelembaban udara sekitar.

Kadar air kayu, yang menyebabkan terhentinya pertukaran uap air antara kayu dan lingkungan, disebut “kesetimbangan”

Di alam, keseimbangan kadar air kayu merupakan keadaan yang sangat tidak stabil. Karena di alam tidak mungkin menemukan udara dengan parameter suhu dan kelembaban konstan dalam waktu yang cukup lama. Namun, keadaan keseimbangan kelembaban mudah dicapai untuk kayu yang terletak di iklim mikro buatan, misalnya, di ruang pengering atau di ruangan lain dengan suhu dan kelembapan konstan.

Bedakan antara kelembaban absolut dan relatif kayu

Kelembaban mutlak kayu

Kelembapan mutlak adalah perbandingan antara massa air yang terkandung dalam suatu sampel kayu dengan massa kayu yang benar-benar kering dari sampel yang sama. Menurut , nilai kelembaban mutlak (W) dihitung setelah pemeriksaan (pengeringan) sampel, dengan rumus:

W = (m - m 0) / m 0 x 100,

dimana (m) dan (m 0) adalah massa sampel sebelum dan sesudah pengeringan.

Konsep nilai "kelembaban absolut", menurut GOST 17231-78, diartikan hanya sebagai "kelembaban". Seperti segala sesuatu yang “absolut”, nilai “kelembaban absolut” dipisahkan dari dunia nyata dan merupakan bentuk yang sangat sulit dicerna untuk perhitungan termoteknik. Misalnya, pada kelembaban mutlak 25%, satu kilogram kayu akan mengandung 200 gram air. Perbedaan angka ini membingungkan perhitungan.

Lebih nyaman dan praktis adalah nilainya kelembaban relatif

Kelembaban relatif kayu

Kelembapan relatif (kerja) kayu adalah rasio massa air yang dikandung sampel kayu terhadap massa totalnya. Menurut GOST 17231-78, nilai kelembaban relatif (W rel.) dihitung dari nilai kelembaban absolut (W) sampel, sesuai dengan rumus:

W rel. = 100W / (100+W)

atau lebih sederhananya,

W rel. = m air / m sampel x 100

Kelembaban relatif adalah bentuk yang sangat sederhana dan mudah digunakan untuk memperhitungkan air yang menguap dalam perhitungan teknik panas pembakaran kayu. Nilai kelembaban relatif secara langsung menunjukkan kandungan air kuantitatif dalam kayu. Misalnya, satu kilogram kayu dengan kadar air 20% akan mengandung 200 gram air dan 800 gram bahan kayu kering.

Sebagai perbandingan, mari kita masukkan contoh “langsung” ke dalam tabel. Ini adalah meja untuk yang sama sampel kami. Mari kita tentukan dan bandingkan nilai kelembaban absolut dan relatifnya:

Kelembaban mutlak = 25%, berat sampel: sebelum dikeringkan = 1kg (1000g), setelah dikeringkan = 0,8kg (800g)	Kelembaban relatif = 20%, berat sampel = 1kg (1000g)
mutlak kelembaban akan menjadi 25%,	- jika satu kilogram kayu mengandung 800 gram bahan kayu kering dan 200 gram air, maka nilainya relatif kelembaban akan menjadi 20%,
Rumus untuk menentukan W = (m - m 0) / m 0 x 100 L = (1000 - 800) / 800 x 100 = 25%	Rumus untuk menentukan W rel. = 100W / (100+W) W rel. = 100 x 25 / (100+25) = 20%
Kesimpulan Meskipun nilai kelembaban absolut merupakan sumber utama untuk menentukan nilai kelembaban relatif, namun nilai kelembaban relatiflah yang mempunyai pengaruh lebih besar. penggunaan praktis. Karena (nilai kelembaban relatif) lebih realistis mencerminkan kandungan air dalam sampel dan tidak membingungkan angka-angka dengan perbedaan

Tingkat kelembaban kayu

Menurut kadar airnya, semua kayu dibagi menjadi tiga kelompok: basah (kelembaban lebih dari 35%), semi-kering (kelembaban 25 hingga 35%) dan kering (kelembaban kurang dari 25%). Awalnya, kadar air pohon yang baru ditebang adalah 50-60%. Lalu kapan pengeringan alami di bawah kanopi di udara, kayu kehilangan kelembapan hingga 20-30% dalam waktu satu setengah hingga dua tahun dan mencapai kondisi kelembapan bersyarat. Setelah itu, kadar air kayu tidak lagi berubah secara signifikan, dan nilainya menjadi ≈25%. Kayu seperti itu disebut kering udara. Untuk menurunkan kadar air kayu ke keadaan kering ruangan (7...18%), kayu harus dikeringkan secara paksa di ruang pengering, atau dipindahkan dalam waktu lama ke iklim mikro buatan dengan kondisi tertentu (misalnya dipindahkan ke sebuah ruangan atau ruangan lain).

Ada derajat kadar air kayu sebagai berikut:

Splavnaya(kelembaban 60% atau lebih)
Ini mungkin pohon yang sudah lama terendam air. Misalnya kayu apung, atau kayu setelah disortir dalam bak air, atau sekadar batang kayu yang dibasahi dengan baik (lembab).
Baru dipotong(kelembaban 45...50%)
Ini adalah kayu yang mempertahankan kelembapan pohon yang sedang tumbuh.
Udara kering(kelembaban 20...30%)
Ini adalah kayu yang sudah berumur lama di luar rumah, dengan ventilasi yang baik.
Ruangan kering(kelembaban 7...18%)
Ini adalah kayu yang sudah lama berada di ruang tamu atau ruangan berpemanas dan berventilasi lainnya.
Benar-benar kering(kelembaban 0%)
Ini adalah kayu yang dikeringkan pada suhu t=103±2°C hingga berat konstan.

Nilai kalori kayu basah

Nilai kalor kayu berbanding lurus dengan kadar airnya. Kadar air kayu bakar merupakan indikator penentu kualitasnya. Banyak orang, atau bahkan semua orang, mengetahui bahwa kayu kering lebih mudah terbakar daripada kayu basah. Dan semua orang tahu bahwa kayu bakar basah selalu bisa dikeringkan, dan sebaliknya, kayu bakar kering bisa dibasahi. Dengan demikian, kualitas bahan bakar akan berubah - meningkat atau menurun. Tapi apakah ini benar-benar penting untuk peralatan pemanas modern? Misalnya saja pembakaran kayu boiler pirolisis memungkinkan Anda membakar kayu dengan kelembapan hingga 50%, dan bahkan hingga 70%!

Tabel tersebut menunjukkan indikator umum nilai kalor kayu untuk setiap derajat kadar airnya.

Tabel tersebut menunjukkan bahwa semakin rendah kadar air kayu, semakin tinggi pula nilai kalori. Misalnya, kayu yang dikeringkan dengan udara memiliki nilai kalor kerja hampir dua kali lebih tinggi dibandingkan kayu yang baru ditebang, belum lagi kayu basah.

Kayu dengan kadar air 70% atau lebih praktis tidak terbakar.
Pilihan sempurna Untuk pemanasan kayu- ini menggunakan kayu bakar dalam kondisi kelembaban ruangan kering. Mereka menyediakan kayu bakar tersebut jumlah maksimum panas. Namun, karena mengeringkan kayu bakar hingga kondisi ini menimbulkan biaya energi tambahan, yang paling besar pilihan terbaik Untuk pemanasan, kayu kering udara akan digunakan. Membawa kayu bakar ke keadaan kering relatif mudah. Untuk melakukan ini, cukup menyiapkannya untuk digunakan di masa mendatang dan menyimpannya di tempat yang kering dan berventilasi.
Terakhir, saya ingin mencatat bahwa kelembapan yang terkandung dalam kayu bakar tidak hanya memperburuk nilai kalorinya. Peningkatan kadar air pada bahan bakar berdampak buruk pada proses pembakaran itu sendiri. Uap air berlebih menjadi dasar terciptanya lingkungan agresif yang menyebabkan keausan dini pada unit pemanas dan cerobong asap.
Produsen peralatan pemanas modern merekomendasikan penggunaan kayu kering udara sebagai bahan bakar, dengan kadar air tidak lebih dari 30-35%

Apa itu pengeringan? Pengeringan kayu adalah salah satu operasi terpenting dan integral di proses teknologi pengerjaan kayu, dan sangat menentukan kualitas dan daya saing produk jadi. Mengandung kayu sejumlah besar air mudah terserang jamur sehingga membusuk. Kayu kering lebih tahan lama. Penurunan kelembapan menyebabkan penurunan massa kayu dan peningkatan kekuatannya. Kayu kering, tidak seperti kayu mentah, mudah dipotong, diproses, dan direkatkan. Itu tidak mengubah ukuran dan bentuknya, yang penting selama pembuatan dan pengoperasian produk.

Akibat pengeringan, kayu diubah dari bahan baku alami menjadi bahan industri, memenuhi berbagai persyaratan yang ditempatkan padanya dalam produksi yang berbeda dan kondisi hidup. JAUH LEBIH MAHAL DARIPADA MENTAH! Diantaranya adalah biaya pengeringan yang cukup tinggi, namun semua itu terbayar oleh kualitas produk dan permintaan pasar.

Kadar air kayu adalah perbandingan massa air dengan massa kayu kering, dinyatakan dalam persentase, dan digunakan untuk memperkirakan jumlah air yang terkandung dalam kayu.

Setelah pohon ditebang dan digergaji menjadi papan, jaringan kayu tersebut ternyata kurang lebih berpori, tergantung pada jenis kayunya, dan kurang lebih jenuh dengan air getah bening, yang secara tepat mewakili apa yang dalam jargon teknis disebut “ “ kelembaban kayu”.

Pohon yang baru ditebang memiliki kadar air maksimum, yang pada spesies berbeda bahkan bisa melebihi 100%. Biasanya mereka menangani nilai kelembapan yang lebih rendah (30 - 70%), karena setelah dipotong beberapa waktu berlalu sebelum digergaji dan dimasukkan ke dalam pengering, dan kehilangan sejumlah air.

Kadar air awal diambil sebagai nilai yang dimiliki kayu sebelum dikirim untuk dikeringkan.

Kelembapan terakhir adalah kelembapan yang ingin kita capai.

Kelembaban 20-22% disebut transportasi, dan kelembaban di mana produk dioperasikan disebut operasional.

Nilai kelembaban pengoperasian untuk kayu dan produk kayu:

Meja kelembaban pengoperasian kayu

Jadi bagaimana cara mendapatkan kayu kering? Bagaimana cara mengeringkannya?

Pengeringan kayu dan ruang pengering.

Mengeringkan kayu adalah proses yang panjang dan menghabiskan banyak energi. Energi panas untuk pengering dihasilkan di ruang ketel. Pembawa panas di sini adalah uap atau air panas. Parameter lingkungan di ruang pengering biasanya diukur dengan psikometer. Pengelolaan dan pengaturannya dilakukan secara otomatis. Ini adalah pengering tipe klasik: konvektif dengan berbagai sistem ventilasi suplai dan pembuangan dan jenis cairan pendingin. Keunggulannya: biaya modal rendah, proses sederhana, kenyamanan Pemeliharaan, pengeringan berkualitas tinggi.

Seiring dengan ruang konveksi tradisional, vakum, kondensasi, microwave dan pengering lainnya telah tersebar luas, namun penggunaannya tidak selalu mencapai hasil yang diinginkan.

DI DALAM Akhir-akhir ini Ada perubahan signifikan dalam organisasi, teknik dan teknologi pengeringan. Jika sebelumnya sebagian besar pengeringan dilakukan di perusahaan-perusahaan besar yang dibangun bengkel-bengkel pengeringan besar, kini sebagian besar kayu diolah di perusahaan-perusahaan kecil yang kebutuhannya dapat dipenuhi oleh satu atau dua ruang berkapasitas kecil. Banyak perusahaan kecil mencoba membuat protozoa buatan sendiri perangkat pengeringan, yang tidak dapat memberikan pengeringan bahan berkualitas tinggi. Pada saat yang sama, Pasar semakin menuntut kualitas produk kayu.

Kualitas pengeringan yang rendah, karena kondisi teknis pengering yang tidak memuaskan dan pelatihan teknologi personel yang buruk, menyebabkan cacat tersembunyi - distribusi kelembaban akhir yang tidak merata, yang untuk waktu yang lama mungkin luput dari perhatian dan memengaruhi saat produk sudah digunakan.

Ruang pengering hutan konvektif modern, baik dalam maupun luar negeri, memungkinkan pencapaian hal tersebut Kualitas tinggi pengeringan. Mereka dilengkapi dengan suatu sistem kontrol otomatis proses dan merupakan seperangkat peralatan kompleks yang memerlukan perawatan yang memenuhi syarat.

Sekarang kita telah menjawab pertanyaan tentang apa sebenarnya itu kayu kering, Anda dapat dengan aman mulai mensurvei pasar, membuat perkiraan untuk konstruksi atau perbaikan, dan tidak lagi menjadi korban penjual kayu yang tidak bermoral.

Menurut kami, isu paling kontroversial di Internet. Mari kita jawab pertanyaan ini secara detail, berdasarkan Gost. Juga, berdasarkan pengalaman dan contoh praktis, mari kita coba mencari tahu dan memberikan jawaban logis untuk semua pertanyaan di atas.

Kadar air kayu - Ini adalah perbandingan massa air yang terkandung dalam volume kayu dengan massa kayu yang benar-benar kering.

Kadar air kayu diukur dengan pengukur kelembaban.

Pohon adalah bahan hidup yang tumbuh, tidur, bernafas. Oleh karena itu, sebagian besar indikator kayu berubah dari tahun ke tahun. Dan indikator seperti kadar air kayu, serta kadar air kayu kering, berubah BAHKAN sepanjang tahun. Indikator ini tergantung pada waktu dalam setahun, wilayah, dan tempat pertumbuhan.

Ada dua indikator utama yang bergantung pada kadar air alami kayu.

Kadar air kayu juga dipengaruhi oleh wilayah dan tempat tumbuhnya.

Kayu yang tidak terlalu basah akan mengering lebih cepat, dan proses pengeringannya lebih lembut serta lebih sedikit robekan.

Kayu kering

Kelembapan transportasi dan kelembapan furnitur diperoleh dengan cara dikeringkan.

Kadar air kayu adalah:

Kelembaban alami (40-60%)
Kelembapan transportasi (18+/-2%)
Kelembaban furnitur (8+/-2%).

Kadar air kayu tergantung pada penggunaan kayu.

Kelembaban alami 40-60% digunakan untuk bekisting, in sistem kasau, untuk pembubutan, dll.
Kayu furnitur dengan kadar air 8 +/-2% digunakan, namanya sudah memberi petunjuk, pertama dan terutama dalam produksi furnitur, serta untuk produksi kayu veneer laminasi.
Dalam semua kasus lain, kayu dengan kelembaban pengangkutan 18 +/-2% digunakan dan digunakan untuk konstruksi apa pun, untuk produksi kayu, misalnya rumah balok, tiang pancang, dll.

Terkadang klien datang dan berkata: “Saya ingin kadar air kayunya 8%.”

Anda bertanya: “Untuk apa?”

Jawaban: “Mereka bilang (saya baca) itu akan lebih baik.”

Berdasarkan GOST 8486-86 dan pengalaman, kelembapan transportasi adalah kelembapan paling optimal untuk konstruksi. Karena pada kelembaban 18 +/-2%, kayu tidak melengkung, tidak melintir, tidak membiru, dan tidak mudah terserang jamur. Kelembapan pengangkutan kayu sepenuhnya membenarkan hal ini karakteristik fisik dan mekanik dalam konstruksi.

Selain itu, kepercayaan bahwa kayu dapat dikeringkan hingga 8% adalah salah, dan belum ada seorang pun yang pernah melihat kayu seperti itu.Tidak mungkin mengeringkan kayu hingga kurang dari 20%, dan tidak ada yang berpendapat bahwa lapisan atas dapat dikeringkan hingga kadar air kurang dari 20%, tetapi bagaimana dengan intinya? Kadar air kayu di inti mencapai 20%, yang sesuai dengan GOST dan DIN. Pada kelembapan ini, kayu dan papan tidak melengkung, tidak melintir, tidak membiru, dan tidak mudah terserang infeksi jamur.

Ada juga data menarik yang disajikan pada tabel di bawah ini.

Berdasarkan data pada tabel, kadar air keseimbangan kayu adalah 17-18,5% berdasarkan data statistik rata-rata (kelembaban udara 80-85% dan suhu +10 C). Masuk akal bahwa untuk membangun rumah dari kayu, tingkat kelembapan kurang dari 20% tidak diperlukan. Lokasi konstruksi tidak akan “mendapatkan” apa pun dari ini.

Tentu saja Anda dapat mendengar argumen tentang kayu veneer laminasi, yang dikeringkan hingga kadar air 8%.

Pertama, bukan kayunya yang dikeringkan, melainkan lamela (papan).
Kedua, produsen kayu veneer laminasi perlu merekatkan lamelanya di kemudian hari agar menyatu dengan erat dan tidak terlepas atau mengering seiring waktu.

Pada prinsipnya, dari sinilah kayu laminasi berkualitas buruk itu berasal. Mereka mengeringkannya dengan buruk, karena tidak mudah mengeringkan papan, apalagi kayu, sampai kadar air 8 +/-2%, tidak kering sempurna, curang, dan lama kelamaan kayu bisa mengering. dan lamelanya rontok.

Klien juga datang dan mengatakan bahwa kami membongkar rumah nenek saya, dan kami tidak pernah bisa membongkarnya. Atapnya “bergerak”, tetapi rangkanya tetap berakar di tempatnya.

Dan klien menyimpulkannya dengan seruan: "Mereka membangunnya!"

Tentu saja, sebelum tidak ada orang yang mengejar pembangunan secepat dan semurah mungkin, tidak ada orang yang mengejar “teknologi baru”. Dan mereka menebang pohon itu, mengupasnya, memberi waktu pada batang kayu itu untuk matang, dan kemudian mengumpulkannya.

Bagaimana kabarnya sekarang? Semuanya dilakukan justru sebaliknya. Klien menginginkan yang lebih cepat dan lebih murah, pabrikan memberikan apa yang bersedia dibayar oleh klien. Inilah hasil keseluruhannya.

Keinginan untuk menghemat uang jelas merusak opini tentang yang alami terbaik bahan konstruksi. Kayu, kami ulangi, adalah bahan hidup; ia “bertahan” hanya di tangan para profesional.

Kayu merupakan bahan berpori kapiler (sistem heterokapiler), yang sebagian besar terdiri dari komponen hidrofilik, sehingga selalu mengandung lebih banyak atau lebih sedikit air. Pohon yang hidup membutuhkan air untuk menjamin kehidupannya. Kadar air ditandai kelembaban kayu. Kelembapan merupakan salah satu ciri utama kayu.

Kadar air kayu adalah jumlah air yang dikandungnya. Kadar air kayu s mempengaruhi sifat-sifat kayu dan tentang kesesuaian kayu untuk keperluan konstruksi. Di bawah kelembaban kayu dipahami sebagai persentase massa air terhadap massa kering kayu. Kadar air kayu- rasio massa air yang terkandung dalam kayu dengan massa kayu yang benar-benar kering, dinyatakan dalam persentase.

Kadar air kayu dan interaksi kayu dan komponennya dengan air penting untuk teknologi mekanik dan kimia kayu, misalnya untuk impregnasi kayu dengan larutan reagen kimia, antiseptik, penghambat api, dll, pada saat arung jeram dan menyimpan kayu di dalam air.

Air berperan dalam mengaktifkan selulosa sebelum terjadi reaksi kimia. Interaksi selulosa dengan air dalam pulp kertas selama penggilingan dan selanjutnya penghilangan air selama pembentukan lembaran kertas menyebabkan terbentuknya ikatan antar serat yang kuat pada kertas.

Sifat-sifat kayu secara langsung menentukan sifat-sifat produk kayu. Ketika kelembapan berlebih atau tidak mencukupi, kayu biasanya menyerap atau melepaskan kelembapan, sehingga volumenya meningkat atau menurun. Pada kelembaban tinggi di dalam ruangan, kayu bisa membengkak, dan jika kelembapannya kurang, biasanya kayu akan mengering, sehingga semua produk kayu, termasuk penutup lantai, memerlukan perawatan yang cermat. Untuk mencegah deformasi lantai ruangan harus dijaga pada suhu dan kelembaban yang konstan.

Ada dua konsep - kelembaban relatif kayu dan kelembaban mutlak kayu

- fraksi massa air, dinyatakan sebagai persentase terhadap massa kayu basah.

Kelembaban mutlak kayu (kadar air) - fraksi massa air, dinyatakan sebagai persentase terhadap massa kayu yang benar-benar kering. Kelembapan mutlak kayu adalah perbandingan massa air yang terkandung dalam volume kayu tertentu dengan massa kayu yang benar-benar kering. Menurut Gost, kelembaban absolut parket harus 9% (+/- 3%).

Kayu yang benar-benar kering secara konvensional mengacu pada kayu yang dikeringkan hingga berat konstan pada suhu (104±2)°C. Nilai kelembaban relatif kayu diperlukan untuk menganalisis kayu ketika menghitung fraksi massa komponen-komponennya sebagai persentase terhadap kayu yang benar-benar kering. Kadar air mutlak kayu (kadar air) digunakan untuk mengkarakterisasi sampel kayu secara kuantitatif ketika membandingkannya berdasarkan kadar air.

Menurut derajat kadar airnya, kayu dibedakan menjadi beberapa jenis sebagai berikut:

Kayu basah. Kelembapannya lebih dari 100%. Hal ini hanya mungkin terjadi jika kayu sudah lama terendam air.

Baru dipotong. Kelembapannya berkisar antara 50 hingga 100%.

Udara kering. Kayu seperti itu biasanya disimpan di udara dalam waktu lama. Kelembapannya bisa mencapai 15-20%, tergantung kondisi iklim dan waktu sepanjang tahun.

Kayu yang dikeringkan dalam ruangan. Kelembapannya biasanya 8-10%.

Benar-benar kering. Kelembapannya 0%.

Jadwal kelembaban kayu: 1 – air panas; 2 – uap jenuh; 3 – air dingin

Air di pohon didistribusikan secara tidak merata: ada akar dan cabang lebih banyak air daripada bagasi; pantat dan atas - lebih besar dari bagian tengah bagasi; kayu gubal dari spesies jenis konifera - lebih dari kayu yang sehat dan matang. Di hutan kayu keras air didistribusikan lebih merata ke seluruh penampang batang, dan pada beberapa spesies pohon (misalnya, pohon ek) kelembaban inti jauh lebih tinggi dibandingkan pada spesies jenis konifera. Pada kulit kayu, kadar air kulit pohon secara signifikan (7...10 kali atau lebih) lebih tinggi dibandingkan pada kulit kayu.

Kayu yang baru dipotong memiliki kadar air 80 - 100%, sedangkan kayu apung mencapai kadar air hingga 200%. Pada tumbuhan runjung, kadar air inti 2-3 kali lebih rendah dibandingkan kadar air gubal.

Dalam praktek konstruksi, kayu biasanya diklasifikasikan menurut kadar airnya:

kayu yang baru dipotong dengan kelembaban absolut rata-rata 50 hingga 100% tergantung pada waktu penebangan (kadar air jauh lebih tinggi di musim semi dan paling rendah di musim semi) periode musim dingin), Dan spesies pohon dan kondisi pertumbuhan;

kayu kering udara adalah kayu yang dikeringkan di udara sampai kadar airnya seimbang dengan kelembaban relatif udara; kelembaban absolut kayu tersebut tergantung pada kelembaban relatif udara dan biasanya 16...21%;
kayu kering ruangan - kayu yang disimpan di ruangan berpemanas dan memiliki kelembaban absolut 9...13%; kayu basah akibat terkena air dalam waktu lama, dengan kelembapan absolut di atas 100% (hingga 200% atau lebih).

Ada dua bentuk air yang terdapat pada kayu - terikat (higroskopis) dan bebas (kapiler). Ini menambah jumlah total kelembapan di dalam kayu. Kelembaban terikat (atau higroskopis) terkandung di dinding sel kayu, dan kelembaban bebas menempati bagian dalam sel dan ruang antar sel. Air bebas lebih mudah dihilangkan dibandingkan air terikat dan mempunyai pengaruh yang lebih kecil terhadap sifat-sifat kayu.

Kelembaban bebas (kapiler) terkandung dalam rongga sel, dan kelembaban terikat terkandung dalam dinding sel kayu. Kejenuhan bertahap kayu kering dengan air pada awalnya terjadi karena kelembapan terikat, dan hanya ketika dinding sel terisi penuh barulah peningkatan kelembapan lebih lanjut terjadi karena kelembapan bebas. Oleh karena itu, jelas bahwa perubahan kadar air terikatlah yang mempengaruhi proses penyusutan dan lengkungan kayu, serta kekuatan dan sifat elastisnya. Peningkatan kadar air bebas praktis tidak berpengaruh pada sifat-sifat kayu.

Penyerapan air pada kayu- kemampuan kayu dalam menyerap air jika bersentuhan langsung dengannya.Pohon itu adalah bahan alami, rentan terhadap fluktuasi suhu dan kelembaban.Properti utamanya meliputi higroskopisitas, yaitu kemampuan mengubah kelembapan sesuai dengan kondisi lingkungan.

Mereka mengatakan bahwa kayu “bernafas”, yaitu menyerap uap udara (penyerapan) atau melepaskannya (desorpsi), bereaksi terhadap perubahan iklim mikro ruangan. Penyerapan atau pelepasan uap terjadi karena adanya dinding sel. Mengingat keadaan lingkungan yang konstan, tingkat kelembaban kayu akan cenderung pada nilai konstan, yang disebut kelembaban keseimbangan (atau stabil).

Pada kayu, uap air terdapat pada sel-sel kayu, pada ruang antar sel, pada saluran-saluran pembuluh darah dan disebut dengan uap air bebas.. DI DALAM Lag yang terkandung dalam membran sel disebut kelembaban higroskopis (terikat).

Higroskopisitas kayu- kemampuan kayu untuk mengubah kelembapan tergantung pada perubahan suhu dan kelembapan udara sekitar. Higroskopisitas untuk sebagian besar ras adalah 30% pada 20°C.

Jumlah maksimum kelembaban terikat disebut batas higroskopis atau batas saturasi serat. Pada suhu 20 o C batas higroskopisitasnya adalah 30%. Dengan meningkatnya suhu, sebagian uap air yang terikat berubah menjadi uap air bebas dan sebaliknya.

Kelembapan bebas dan higroskopis dihilangkan dari kayu melalui pengeringan. Kadar air dapat terkandung dalam kayu dalam bentuk uap air yang terikat secara kimia berupa zat-zat penyusun kayu, uap air jenis ini dapat dihilangkan pada saat pengolahan kayu secara kimia.

Jumlah maksimum kelembaban higroskopis hampir tidak bergantung pada jenis kayu. Persentase berat air terhadap berat kayu benar-benar kering biasanya 30% pada suhu 20°. Seperti kelembaban kayu, disebut titik jenuh membran sel, atau titik jenuh serat. Peningkatan kelembapan lebih lanjut terjadi karena kelembapan bebas mengisi rongga-rongga pada kayu.

Ketika kelembapan berubah dari nol hingga titik jenuh membran sel, volume kayu berubah dan membengkak. Saat kelembapan menurun, kayu mengering.

Perubahan dimensi selalu diamati pada arah melintang dan hampir tidak tampak pada arah memanjang; kayu yang lebih padat mempunyai ukuran yang lebih besar berat volume, oleh karena itu, lebih banyak penyusutan dan pembengkakan. Kayu yang terlambat lebih padat.

Kayu mengandung air bebas (dalam rongga sel dan ruang antar sel) dan air terikat (di dinding sel). Batas saturasi dinding sel Wn,H rata-rata 30%. Pengurangan konten air terikat penyebab penyusutan kayu

Kemampuan menyerap kelembapan tidak hanya dipengaruhi oleh iklim mikro ruangan, tetapi juga oleh jenis kayu. Spesies yang paling higroskopis termasuk beech, pir, dan kempas.

Mereka merespons paling cepat terhadap perubahan tingkat kelembapan.

Sebaliknya, ada spesies yang stabil, misalnya oak, merbau, dll. Diantaranya adalah batang bambu yang sangat tahan terhadap kondisi iklim yang tidak mendukung. Bahkan bisa dipasang di kamar mandi.

Jenis kayu yang berbeda memiliki tingkat kelembapan yang berbeda pula. Misalnya, pohon birch, hornbeam, maple, dan ash memiliki kelembapan rendah (hingga 15%) dan bila kering cenderung retak. Kadar air kayu ek dan kenari sedang (hingga 20%). Bahan ini relatif tahan retak dan tidak cepat kering. Alder adalah salah satu spesies yang paling tahan terhadap pengeringan. Kelembapannya 30%.

Saat menguji kayu untuk menentukan sifat fisik dan mekaniknya, kayu dibawa ke kelembaban normal (rata-rata 12%) dengan pengkondisian pada suhu (20±2)°C dan kelembaban udara relatif<= (65±5)%.

PENENTUAN KELEMBABAN KAYU

Ada beberapa cara untuk menentukan kadar air kayu. Di rumah, mereka menggunakan alat khusus yang disebut pengukur kelembaban listrik. Pengoperasian perangkat ini didasarkan pada perubahan konduktivitas listrik kayu tergantung pada kadar airnya. Jarum pengukur kelembaban listrik yang dihubungkan dengan kabel listrik dimasukkan ke dalam kayu dan arus listrik dialirkan melaluinya, sedangkan kadar air kayu segera ditandai pada skala alat di tempat jarum berada. dimasukkan.

Dengan mengetahui jenis-jenis kayu, berat jenisnya dan sifat-sifat fisik lainnya, maka kadar air kayu dapat ditentukan berdasarkan massanya, dengan adanya retakan pada ujung atau sepanjang serat kayu, dengan adanya lengkungan dan tanda-tanda lainnya. Berdasarkan warna kulit kayu, ukuran dan warna kayunya, Anda dapat mengenali kayu matang atau kayu baru dipotong serta derajat kadar airnya. Saat mengolah bidang setengah jadi dengan bidang, serutan tipisnya, yang dikompres dengan tangan, mudah hancur, yang berarti bahannya basah. Jika serpihannya pecah dan hancur, ini menandakan bahannya cukup kering. Saat membuat potongan melintang dengan pahat tajam, perhatikan juga serutannya. Jika hancur atau kayu benda kerja itu sendiri hancur, berarti bahannya terlalu kering. Kayu yang sangat basah mudah dipotong, dan bekas pahat yang basah terlihat di lokasi pemotongan. Namun retakan, lengkungan, dan deformasi lainnya kemungkinan besar tidak dapat dihindari.

Kadar air kayu ditentukan dengan berbagai cara: dengan mengeringkan contoh kayu, serpihan kayu atau serbuk gergaji sampai benar-benar kering; penyulingan air dalam bentuk campuran azeotropik dengan pelarut nonpolar yang tidak dapat bercampur dengan air; metode kimia (titrasi dengan reagen Fischer); secara elektrik.

Kadar air kayu ditentukan oleh rumus

W = (m s - m o) / m s,

di mana m c dan m o masing-masing adalah massa sampel dalam keadaan asli dan kering.

Faktanya, kadar air kayu ditentukan dengan mengontrol penimbangan atau menggunakan pengukur kelembaban listrik.

Kelembapan kayu apung 200%, kayu segar 100%, kering udara 15-20%.

PENGERINGAN KAYU

DENGAN
kayu abalon- proses menghilangkan kelembapan dari kayu hingga persentase kelembapan tertentu.

Bgaris kayu- kemampuan permukaan kayu memantulkan sinar cahaya secara terarah.

Kilauannya tergantung pada jenis kayu, tingkat kehalusan permukaan dan sifat pencahayaan. Permukaan radial kayu maple, sycamore, beech, elm, oak, dogwood, akasia putih, ailanthus dibedakan berdasarkan kilaunya. batuan yang sebagian besar permukaannya ditempati oleh sinar meduler yang terdiri dari sel-sel kecil. Kilauan kayu merupakan sifat dekoratif dan diperhitungkan saat menentukan spesies.

Sifat dielektrik kayu- sifat yang dicirikan oleh konstanta dielektrik dan tangen rugi dielektrik.

Koefisien pembengkakan kayu- pembengkakan rata-rata kayu dengan peningkatan kadar air terikat sebesar 1% kelembaban.

Koefisien penyusutan kayu- penyusutan rata-rata kayu dengan penurunan kadar air terikat sebesar 1% kelembaban.
Deformabilitas kayu (warping)- kemampuan kayu untuk mengubah ukuran dan bentuknya di bawah pengaruh eksternal berupa beban, kelembaban, dan suhu.

Kelengkungan melintang berhubungan dengan berbagai penyusutan (pembengkakan) kayu pada arah radial dan tangensial. Karakternya tergantung pada letak lapisan tahunan, ditentukan oleh bentuknya persilangan bermacam-macam, serta tempat pemotongannya dari batang kayu.

Lengkungan memanjang terkait dengan cacat kayu tertentu, seperti simpul besar, condong, dan miringnya serat.

Akibat dari kelengkungan adalah cacat kayu - kelengkungan (melintang, membujur sepanjang muka dan sepanjang tepi, bersayap).

Lengkungan melintang dan memanjang juga terjadi karena ketidakseimbangan tegangan sisa pada kayu kering selama permesinan: penggilingan satu sisi, pembagian tepi papan tebal menjadi papan tipis.

Lengkungan memanjang pada papan diamati selama penggergajian, perubahan bentuk penampang sampel yang dipotong dari berbagai bagian kayu selama pengeringan.

Kayu kering memiliki kekuatan tinggi, lebih sedikit melengkung, tidak mudah lapuk, mudah direkatkan, finishing lebih baik, dan lebih tahan lama. Kayu apa pun dari berbagai spesies bereaksi sangat sensitif terhadap perubahan kelembapan lingkungan.

Sifat ini merupakan salah satu kelemahan kayu. Pada kelembapan tinggi, kayu mudah menyerap air dan membengkak, tetapi di ruangan berpemanas kayu mengering dan melengkung.

Di dalam ruangan, kadar air kayu cukup hingga 10%, dan di luar ruangan - tidak lebih dari 18%. Ada banyak cara untuk mengeringkan kayu.

Yang paling sederhana dan paling mudah diakses - jenis pengeringan alami - atmosfer, lapang. Kayu harus dikeringkan di tempat teduh, di bawah kanopi, dan di angin. Saat dijemur, permukaan luar kayu cepat panas, namun permukaan bagian dalam tetap lembap.

Karena perbedaan tegangan, retakan terbentuk dan kayu cepat melengkung. Papan, kayu, dan lain-lain ditumpuk di atas penyangga logam, kayu atau lainnya dengan tinggi minimal 50 cm, papan ditumpuk dengan lapisan dalam menghadap ke atas untuk mengurangi lengkungannya. Dipercaya bahwa papan yang diletakkan di bagian tepinya lebih cepat kering, karena memiliki ventilasi yang lebih baik dan kelembapannya lebih banyak menguap, tetapi papan tersebut juga lebih melengkung, terutama bahan dengan kelembapan tinggi.

Direkomendasikan untuk memadatkan tumpukan p/m, yang dibuat dari pohon yang baru ditebang dan pohon hidup, dengan beban berat di atasnya untuk mengurangi lengkungan. Selama pengeringan alami, retakan selalu terbentuk di ujungnya; untuk mencegah retak dan menjaga kualitas papan, disarankan untuk mengecat ujung papan dengan hati-hati dengan cat minyak atau merendamnya dalam minyak pengering panas atau aspal untuk melindungi pori-pori. kayu. Ujung-ujungnya harus diproses segera setelah dipotong melintang.

Jika kayu mempunyai ciri kelembaban tinggi, maka ujungnya dikeringkan dengan nyala api obor, baru kemudian dicat ulang. Batang (punggungan) harus dikupas (dibersihkan dari kulit kayu), hanya tersisa kerah-penutup kecil selebar 20-25 cm di ujungnya untuk mencegah retak. Kulit batangnya dibersihkan agar pohon lebih cepat kering dan tidak terkena kumbang. Batang yang tertinggal di kulit kayu dalam suhu yang relatif panas dengan kelembapan tinggi cepat membusuk dan terkena penyakit jamur. Setelah pengeringan atmosferik dalam cuaca hangat, kadar air kayu adalah 12-18%.

Ada beberapa cara lain untuk mengeringkan kayu.

Jalan penguapan atau mengukus telah digunakan di Rus sejak zaman kuno. Bagian yang kosong dipotong-potong, dengan mempertimbangkan ukuran produk masa depan, ditempatkan dalam besi cor biasa, serbuk gergaji dari blanko yang sama ditambahkan, diisi dengan air dan ditempatkan dalam oven Rusia yang dipanaskan dan didinginkan selama beberapa jam, “merana” pada t = 60-70 0 C.

Dalam hal ini, terjadi “pencucian” - penguapan kayu; Sari alami keluar dari benda kerja, kayunya dicat, memperoleh warna coklat yang hangat dan kental, dengan pola tekstur alami yang menonjol. Benda kerja seperti itu lebih mudah diproses, dan setelah dikeringkan, kecil kemungkinannya retak dan melengkung.

Jalan waxing. Blanko dicelupkan ke dalam parafin cair dan dimasukkan ke dalam oven pada suhu t=40 0 C selama beberapa jam. Kemudian kayu tersebut mengering selama beberapa hari lagi dan memperoleh sifat yang sama seperti setelah dikukus: tidak retak, tidak melengkung, permukaan menjadi berwarna dengan pola tekstur yang berbeda.

Jalan mengukus dalam minyak biji rami. Peralatan kayu yang dikukus dengan minyak biji rami sangat tahan air dan tidak retak meski digunakan sehari-hari. Cara ini masih bisa diterima sampai sekarang. Benda kerja ditempatkan dalam wadah, diisi minyak biji rami dan dikukus dengan api kecil.

Warping: 1 - melintang; 2 - memanjang di sepanjang permukaan; 3 - memanjang di sepanjang tepi; 4 – batang kayu yang bersayap karena sisa tekanan pertumbuhan internal.

Penyusutan kayu secara linier- pengurangan ukuran kayu dalam satu arah ketika air yang terikat dikeluarkan darinya. Pembengkakan kayu secara linier adalah bertambahnya ukuran kayu dalam satu arah dengan bertambahnya kandungan air terikat di dalamnya.

Kadar air kayu dinormalisasi— kadar air kayu kesetimbangan diperoleh pada suhu 20 ± 2°C dan kelembaban relatif 65 ± 5%.

Penyusutan volumetrik kayu- pengurangan volume kayu ketika air yang terikat dikeluarkan darinya.

Pembengkakan volumetrik kayu— peningkatan volume kayu dengan peningkatan kandungan air terikat di dalamnya.

Kelembaban relatif kayu- perbandingan massa air yang terkandung dalam kayu dengan massa kayu dalam keadaan basah, dinyatakan dalam persentase. Kayu adalah bahan higroskopis, dan kelembapan yang cenderung terjadi pada kondisi suhu dan kelembapan tertentu disebut kesetimbangan. Misalnya pada suhu 20 o C dan kelembaban udara 100%, kadar air kesetimbangan kayu adalah W = 30%.

Perubahan cepat dalam kadar air terikat dan pengeringan yang tidak merata ke berbagai arah menyebabkan kayu melengkung atau, sebaliknya, membengkak.

Pada elemen masif, retakan susut terbentuk karena pengeringan yang tidak merata. Oleh karena itu, dalam produksi kayu, pengaturan pengeringan harus sangat penting, dan ketika mengoperasikan struktur kayu, perubahan suhu dan kelembaban yang besar dan tiba-tiba harus dikecualikan. Kayu dicirikan oleh kelembaman tertentu dalam proses pertukaran kelembaban.

Penyusutan kayu: 1 – penyusutan; 2 – retak; 3 – lengkungan melintang; 4 – sama, memanjang

Jumlah penyusutan berbeda dalam arah yang berbeda: lebih besar pada arah tangensial (6 - 12%) dan lebih kecil pada arah radial (3 - 6%) dari penampang batang. Karena penyusutan yang tidak merata, lengkungan papan muncul saat dikeringkan. Ketika kelembapan meningkat di atas titik jenuh serat, pembengkakan lebih lanjut tidak terjadi.

Dengan perubahan tajam pada kondisi suhu dan kelembaban di dalam ruangan, timbul tekanan internal pada kayu, yang menyebabkan retakan dan deformasi. Suhu optimal di ruangan dengan lantai parket harus sekitar 20 0 C, dan kelembaban udara optimal harus 40-60%. Hidrometer digunakan untuk mengontrol suhu dalam ruangan, dan kelembapan relatif di dalam ruangan dijaga dengan menggunakan pelembab udara.

Deformasi kayu selama pengeringan

Kayu untuk bagian bangunan (jendela, pintu, lantai, dll.), terutama untuk struktur yang direkatkan, sebaiknya mengandung kadar air tidak lebih dari 8-15%. Oleh karena itu perlunya mengeringkan kayu. Pengeringan alami membutuhkan waktu lama; misalnya, untuk mengeringkan papan setebal 50 mm di musim panas di Rusia tengah hingga kelembapan 20%, dibutuhkan waktu 30 - 40 hari. Pengeringan buatan pada pengering konvensional mengurangi waktu pengeringan papan tersebut menjadi 5 - 6 hari, dan pengeringan pada suhu tinggi (>100°) dapat dilakukan dalam 3 - 4 jam.

Terakhir kelembaban kayu harus sesuai dengan kelembaban dalam kondisi pengoperasian.

Selama pengeringan yang berkepanjangan, air menguap dari kayu, yang dapat menyebabkan deformasi material yang signifikan. Proses hilangnya kelembapan terus berlanjut hingga kadar kelembapan pada kayu mencapai batas tertentu, yang secara langsung bergantung pada suhu dan kelembapan udara di sekitarnya. Proses serupa terjadi selama penyerapan, yaitu penyerapan air. Penurunan volume linier kayu ketika kadar air yang terikat dihilangkan disebut penyusutan. Menghilangkan kelembapan bebas tidak menyebabkan penyusutan.

Penyusutan tidak sama pada arah yang berbeda.Rata-rata, penyusutan linier total pada arah tangensial adalah 6-10%, dan pada arah radial - 3,5%.

Dengan pengeringan sempurna (yaitu, pengeringan yang semua kelembapan terikatnya dihilangkan), kadar air kayu dikurangi hingga batas higroskopisitasnya, yaitu hingga 0%. Jika kelembapan tidak terdistribusi secara merata selama pengeringan kayu, tekanan internal dapat terbentuk di dalamnya, yaitu tekanan yang timbul tanpa partisipasi kekuatan luar. Tekanan internal dapat menyebabkan perubahan ukuran dan bentuk bagian selama pemrosesan kayu secara mekanis.

Skema perkembangan deformasi selama pengeringan konvektif

Proses pengeringan kayu secara konvektif disertai dengan distribusi kelembaban yang tidak merata ke seluruh volumenya. Hal ini menyebabkan penyusutannya tidak merata, yang pada gilirannya menyebabkan terbentuknya tekanan internal.

Mari kita perhatikan bagaimana tegangan internal muncul dan berkembang pada kayu, tanpa memperhitungkan struktur anisotropiknya, yaitu dengan asumsi penyusutan dalam arah tangensial dan radial sama. Untuk mempermudah, kami juga berasumsi bahwa pergerakan uap air dalam material hanya terjadi sepanjang ketebalannya. Ini akan memungkinkan kita untuk menggambarkan kurva distribusi kelembaban pada gambar penampang dari bermacam-macam kering.

Mari kita perhatikan kurva distribusi kelembaban sepanjang ketebalan untuk momen paling khas dari proses: 0 - saat pengeringan dimulai; 1 - saat kadar air lapisan permukaan telah turun di bawah batas saturasi dinding sel Wn, dan masih terdapat air bebas di dalam bermacam-macam; 2 - saat kelembaban di seluruh bagian menjadi di bawah WH, tetapi perbedaan kelembaban yang signifikan di seluruh ketebalan masih terlihat; 3 - momen akhir proses, ketika kelembapan menjadi kira-kira sama di seluruh penampang, mendekati kelembapan stabil.

Pada saat awal proses masih belum terjadi penyusutan dan ketegangan jelas tidak ada. Setelah beberapa waktu, kadar air lapisan permukaan akan turun di bawah Wn (momen) dan cenderung mengering. Namun keinginan tersebut tidak dapat terwujud sepenuhnya karena adanya pertentangan lapisan dalam, yang kekeringannya belum dimulai. Awal penyusutan dapat diidentifikasi dengan memotong pelat ujung, yang disebut bagian, dari bermacam-macam kering di sepanjang penampang, dan membaginya menjadi beberapa lapisan sesuai dengan ketebalannya.

Kayu merupakan bahan yang agak berpori, mengandung banyak kapiler yang berisi uap air. Dalam prakteknya, kadar air kayu didefinisikan sebagai perbandingan antara berat air yang terkandung dalam pohon dengan berat kayu yang benar-benar kering. Ada konsep kelembapan “bebas” dan “terikat”. Kelembapan “bebas” terkandung di pori-pori dan kapiler pohon. Kelembapan yang “terikat” adalah kelembapan yang terkandung langsung di dalam sel-sel pohon.

Saat dikeringkan, pohon menyusut - ukurannya mengecil (volume). Dalam hal ini, praktis tidak ada penurunan ukuran sepanjang serat (sepanjang papan), tetapi pada arah melintang serat, terjadi perubahan ukuran yang signifikan (sepanjang ketebalan dan lebar papan). Besarnya perubahan ini tergantung pada jenis kayu dan nilai spesifik perubahan kadar air kayu. Dalam hidup, kejutan paling tidak menyenangkan dikaitkan dengan perubahan lebar papan.

Misalnya, jika Anda meletakkan lantai dengan papan yang memiliki kelembapan alami, maka penurunan lebarnya seiring waktu bisa sangat signifikan sehingga dua papan yang berdekatan akan kehilangan daya cengkeramnya satu sama lain. Dalam hal ini, untuk menghilangkan retakan, Anda harus merobek semua papan dari balok dan memasangnya kembali, memasangnya dari ujung ke ujung.

“Berapa tingkat kelembapan yang seharusnya dimiliki papan tersebut?” Anda bertanya. Sederhana saja - produk kayu apa pun, selama pengoperasiannya, cenderung pada apa yang disebut "kelembaban keseimbangan". “Kesetimbangan kelembaban” ditentukan oleh suhu dan kelembaban udara di lingkungan dimana papan akan ditempatkan. Anda dapat melihat nilai kelembapan ini pada tabel. Untuk kawasan pemukiman rata-rata 8-10%, untuk jalan rata-rata 12-14%. Dari sini secara logis dapat disimpulkan bahwa papan yang lembab akan mengering di dalam ruangan, kehilangan lebarnya, sebaliknya, papan yang kering akan dibasahi di luar ruangan, dan mengembang.

Kadar air alami, kadar air akhir kayu

Kelembapan alami- ini adalah kelembapan yang melekat pada kayu dalam keadaan tumbuh atau baru dipotong (digergaji), tanpa pengeringan tambahan. Kelembapan alami tidak terstandarisasi dan dapat berkisar antara 30% hingga 80%. Kadar air alami kayu bervariasi tergantung pada kondisi pertumbuhan dan waktu sepanjang tahun. Oleh karena itu, kelembapan alami pohon yang baru ditebang di hutan “musim dingin” biasanya lebih rendah dibandingkan kelembapan pohon yang baru ditebang di hutan “musim panas”.

Kelembapan awal- sama dengan kelembapan alami. Pohon yang baru ditebang memiliki kadar air maksimum, yang pada spesies berbeda bahkan bisa melebihi 100%. Kayu balsa memiliki kadar air yang baru dipotong hingga 600%. Dalam praktiknya, kita menangani nilai yang lebih kecil (30-70%), karena Setelah ditebang, perlu beberapa waktu sebelum pohon digergaji dan dimasukkan ke dalam pengering, dan tentu saja pohon tersebut kehilangan sejumlah air. Kadar air awal kita ambil sebagai kadar air kayu yang dimilikinya sebelum dikirim ke ruang pengering.

Kelembapan akhir- ini adalah kelembapan yang ingin kita dapatkan setelah siklus pengeringan penuh. Dalam hal ini, tujuan produk yang terbuat dari kayu kering diperhitungkan.

Pertama-tama, pengeringan kayu adalah proses menghilangkan kelembapan dari kayu melalui penguapan.

Pengeringan kayu merupakan salah satu operasi terpenting dalam proses pengolahan kayu. Kayu dikeringkan setelah digergaji, tetapi sebelum kayu diolah. Kayu dikeringkan untuk melindunginya dari kerusakan akibat noda kayu dan jamur pembusuk kayu selama penyimpanan dan pengangkutan selanjutnya. Pengeringan mencegah kayu berubah bentuk dan ukuran selama pembuatan dan penggunaan produk yang dibuat darinya, meningkatkan kualitas finishing dan perekatan kayu. Kadar air di mana kayu dikeringkan tergantung pada ruang lingkup penggunaan selanjutnya. Intinya adalah untuk membawa kadar air papan ke nilai yang sama dengan yang dapat dicapai produk yang terbuat dari papan ini seiring waktu selama pengoperasian dalam kondisi ini. Nilai kelembapan ini disebut “kelembaban keseimbangan” yang bergantung pada kelembapan dan suhu udara sekitar. Misalnya, papan tempat pembuatan parket dan produk lain yang digunakan di dalam ruangan harus memiliki kelembapan 6-8%, karena kelembapan inilah yang akan menjadi keseimbangan. Untuk produk yang akan digunakan bersentuhan dengan atmosfer (misalnya: jendela kayu, kelongsong luar rumah) kelembaban keseimbangan akan menjadi 11-12%.

Anda bertanya: “Apa yang akan terjadi jika tidak?” Kami menjawab: Jika tidak, apa yang selalu terjadi di Rusia akan terjadi, yaitu konsumen akan menghadapi masalah. Bayangkan Anda membeli lapisan untuk melapisi dinding di dalamnya rumah pedesaan atau dacha. Jika Anda membeli lapisan yang terbuat dari produsen yang ceroboh papan mentah dan menutupi dinding rumah anda dengan itu, itu akan mulai mengering perlahan secara alami dalam keadaan sudah mapan. Mari kita beralih ke tabel keseimbangan kelembaban dan pengalaman. Jika Anda memanaskan ruangan di musim dingin hingga 25 derajat Celcius, maka dengan kelembapan udara dalam ruangan tipikal 35% untuk musim dingin, nilai kelembapan keseimbangan papan di ruangan tersebut adalah 6,6%. Di pangkalan dan pasar, lapisan sering kali memiliki kelembapan 14% atau lebih tinggi (kami pernah menjumpai 30%). Selanjutnya, bayangkan lapisan Anda mulai mengering dan kehilangan air dari pori-porinya. Saat pengeringan, terjadi proses yang disebut “penyusutan” dan dinyatakan dalam penurunan ukuran. produk kayu. Besarnya penyusutan tergantung pada jenis kayu, arah serat pada produk, dll. Penyusutan utama terjadi pada seluruh serat (sesuai dengan ketebalan dan lebar lapisan Anda). Ketika lapisan Anda mengering dalam keadaan terpasang hingga keseimbangan kelembapan, Anda, dalam kasus terburuk, berisiko tidak hanya melihat bahwa lapisan tersebut terlepas di beberapa tempat, tetapi juga mendapatkan celah di antara papan, hampir selebar jari.

Industri ini menggunakan berbagai teknologi untuk mengeringkan kayu, berbeda baik dalam peralatan yang digunakan maupun karakteristik perpindahan panas ke bahan yang dikeringkan.
Klasifikasi jenis dan metode pengeringan biasanya didasarkan pada metode perpindahan panas, yang menurutnya empat teknologi pengeringan kayu dapat dibedakan:

teknologi pengeringan konvektif;
teknologi pengeringan konduktif;
teknologi pengeringan radiasi;
teknologi pengeringan listrik;

Setiap jenis pengeringan juga dapat memiliki beberapa variasi tergantung pada jenis bahan pengering dan karakteristik peralatan yang digunakan untuk mengeringkan kayu. Ada juga teknologi gabungan untuk mengeringkan kayu, yang digunakan secara bersamaan jenis yang berbeda perpindahan panas (misalnya, dielektrik konvektif) atau menggabungkan fitur lain dari berbagai teknologi pengeringan kayu.

Teknologi pengeringan independen

Pengeringan ruang

Pengeringan ruang. Ini adalah teknologi industri utama untuk mengeringkan kayu, yang dilakukan di ruang pengering kayu berbagai desain, dimana kayu dimuat dalam tumpukan. Pengeringan terjadi dalam media gas (udara, gas buang, uap super panas), yang memindahkan panas ke kayu secara konveksi. Untuk memanaskan dan mengedarkan bahan pengering, ruang pengering dilengkapi dengan alat pemanas dan sirkulasi.

Dengan teknologi pengeringan kayu ruang, waktu pengeringan kayu relatif singkat (dari puluhan jam hingga beberapa hari), kayu mengering hingga kadar air akhir tertentu dengan kualitas yang dipersyaratkan, dan proses pengeringan dapat diatur dengan andal.

Pengeringan atmosfer

Cara kedua yang paling penting dan tersebar luas di penggergajian kayu adalah metode pengeringan kayu secara industri, dilakukan dalam tumpukan yang ditempatkan di tempat terbuka khusus (gudang), dicuci. udara atmosfer tanpa pemanasan. Keuntungan dari teknologi pengeringan kayu atmosferik adalah biayanya yang relatif rendah. Selain itu, cara ini adalah yang paling lembut. Kekurangan: musiman (pengeringan praktis berhenti di musim dingin); durasi panjang; kelembaban akhir yang tinggi. Teknologi pengeringan kayu atmosfer digunakan terutama untuk mengeringkan kayu di pabrik penggergajian untuk mengangkut kelembapan dan di beberapa perusahaan pengerjaan kayu untuk mengeringkan dan meratakan kadar air awal kayu sebelum dikeringkan di ruang pengering kayu.

Pengeringan dalam cairan

Pengeringan dalam cairan dilakukan dalam bak berisi cairan hidrofobik (petrolatum, minyak) yang dipanaskan hingga 105-120 °C. Perpindahan panas yang intensif dari cairan ke kayu memungkinkan waktu pengeringan dikurangi 3-4 kali dibandingkan dengan pengeringan ruang, semua kondisi lainnya dianggap sama. Metode ini digunakan dalam teknologi pengawetan kayu untuk mengurangi kadar air sebelum impregnasi. Upaya pengeringan kayu dalam petrolatum di perusahaan perkayuan belum membuahkan hasil yang positif karena kayu setelah pengeringan tersebut tidak memenuhi persyaratan kayu untuk produk furnitur dan pertukangan serta konstruksi.

Teknologi pengeringan konduktif

Teknologi pengeringan kayu konduktif (kontak) dilakukan dengan mentransfer panas ke material melalui konduktivitas termal ketika bersentuhan dengan permukaan yang dipanaskan. Digunakan dalam volume kecil untuk pengeringan, tipis bahan kayu- veneer, kayu lapis.

Pengeringan radiasi

Pengeringan kayu secara radiasi terjadi ketika panas dipindahkan ke material melalui radiasi dari benda yang dipanaskan. Efektivitas pengeringan radiasi ditentukan oleh kerapatan fluks sinar infra merah dan permeabilitasnya dalam benda padat basah. Intensitas aliran energi radiasi melemah seiring dengan masuknya lebih dalam ke dalam material. Kayu tergolong permeabel rendah radiasi infra merah bahan (kedalaman penetrasi 3-7 mm), oleh karena itu metode ini tidak digunakan untuk mengeringkan kayu. Dapat digunakan untuk mengeringkan bahan lembaran tipis (veneer, triplek), selain itu cara ini banyak digunakan dalam teknologi finishing produk kayu untuk pengeringan. pelapis cat. Kompor listrik, elemen pemanas listrik, pembakar gas (tanpa api), dan lampu pijar dengan daya 500 W ke atas digunakan sebagai penghasil emisi.

Pengeringan putar

Pengeringan kayu secara bergilir didasarkan pada penggunaan efek sentrifugal, yang menyebabkan kelembapan bebas dihilangkan dari kayu ketika diputar dalam sentrifugal. Penghapusan uap air bebas secara mekanis dicapai pada nilai percepatan sentripetal minimal 100-500g (g adalah percepatan gravitasi). Percepatan seperti itu belum tercapai dalam praktiknya karena sulitnya menyeimbangkan centrifuge dengan tumpukan secara akurat; hanya pengembangan eksperimental perangkat terkait yang sedang dilakukan. Dalam pengering putar industri yang dikenal, percepatan sentripetal tidak melebihi 12 g. Dalam kondisi ini, dehidrasi mekanis terjadi dalam jumlah kecil. Namun, terjadi intensifikasi proses pengeringan pada kisaran kelembaban di atas batas higroskopis.

Saat memasang carousel di ruang pengering, teknologi pengeringan kayu sama dengan ruang batch konvensional. Lamanya pengeringan pada tahap pertama (dari kadar air awal hingga batas higroskopis) berkurang beberapa kali lipat tergantung pada ketebalan, jenis dan kadar air awal kayu dibandingkan dengan pengeringan konvektif konvensional pada kondisi yang sama. Meskipun pengering putar ekonomis dan memberikan pengeringan berkualitas tinggi, metode putar belum digunakan secara industri untuk mengeringkan kayu.

Pengeringan vakum

Pengeringan vakum dengan tekanan rendah di ruang pengering tertutup khusus. Karena rumitnya peralatan dan ketidakmungkinan memperoleh kadar air akhir kayu yang rendah pengeringan vakum tidak mempunyai arti tersendiri. Ini digunakan dalam kombinasi dengan metode pengeringan lainnya dan sebagai operasi tambahan dalam menyiapkan kayu untuk impregnasi.

Pengeringan dielektrik

Pengeringan dielektrik - mengeringkan kayu dalam medan arus elektromagnetik frekuensi tinggi, di mana kayu dipanaskan karena rugi-rugi dielektrik. Karena pemanasan kayu yang seragam di seluruh volumenya, munculnya gradien suhu positif dan tekanan berlebih di dalamnya, durasi pengeringan dielektrik puluhan kali lebih singkat daripada pengeringan konvektif. Karena kerumitan peralatan, konsumsi energi yang tinggi, dan kualitas pengeringan yang tidak memadai, pengeringan dielektrik sendiri tidak banyak digunakan.

Teknologi pengeringan kayu gabungan

Aplikasi yang lebih efektif teknologi gabungan pengeringan kayu, misalnya dielektrik konvektif dan dielektrik vakum. Untuk pengeringan massal, penggunaan metode ini tidak ekonomis, namun dalam beberapa kasus, terutama ketika mengeringkan kayu kritis yang mahal dan blanko yang terbuat dari jenis kayu yang sulit dikeringkan, metode ini dapat digunakan.

Pengeringan dielektrik konvektif

Dengan gabungan teknologi konvektif-dielektrik untuk mengeringkan kayu, energi frekuensi tinggi dari generator frekuensi tinggi khusus juga disuplai ke tumpukan yang dimasukkan ke dalam ruang yang dilengkapi dengan perangkat termal dan kipas melalui elektroda yang terletak di dekat tumpukan.
Konsumsi panas untuk pengeringan di ruang pengering terutama dikompensasi oleh energi panas uap yang disuplai ke pemanas, dan energi frekuensi tinggi disuplai untuk menciptakan perbedaan suhu positif di seluruh penampang material. Perbedaan ini, tergantung pada karakteristik material dan kekakuan mode yang diberikan, adalah 2-5°C. Kualitas pengeringan kayu secara konvektif-dielektrik tinggi, karena pengeringan dilakukan dengan sedikit perbedaan kelembaban pada ketebalan bahan.

Pengeringan dielektrik vakum

Ini adalah cara lain mengeringkan kayu dengan menggunakan energi frekuensi tinggi.Teknologi ini memanfaatkan keunggulan pengeringan vakum dan dielektrik. Dengan memanaskan kayu dalam medan frekuensi tinggi dengan tekanan rendah, perebusan air dalam kayu dicapai pada suhu kayu rendah, sehingga membantu menjaga kualitasnya. Pergerakan uap air dalam kayu selama pengeringan kayu dielektrik vakum dipastikan oleh semua kekuatan pendorong utama perpindahan uap air: gradien kadar air, suhu, tekanan berlebih, yang mengurangi waktu pengeringan.

Selama pengeringan dielektrik vakum, tumpukan kayu ditempatkan dalam autoklaf atau ruang tertutup, di mana pompa vakum menciptakan tekanan lingkungan yang berkurang (1-20 kPa). Semakin rendah tekanan lingkungan, semakin rendah suhu penguapan air dan kayu selama pengeringan. Konsumsi panas untuk pengeringan disediakan oleh pasokan energi frekuensi tinggi ke kayu. Saat menggunakan teknologi pengeringan kayu ini, kesulitan operasional juga muncul - kompleksitas peralatan, terutama pengaturan dan pengoperasian generator frekuensi tinggi, serta konsumsi energi yang tinggi untuk pengeringan. Oleh karena itu, ketika memutuskan penggunaan ruang dielektrik vakum, perlu dikembangkan studi kelayakan terlebih dahulu berdasarkan kondisi perusahaan tertentu.

Pengeringan kayu secara induksi atau elektromagnetik

Metode ini didasarkan pada perpindahan panas ke material dari elemen feromagnetik (jaring baja) yang ditumpuk di antara deretan papan. Tumpukan, bersama dengan elemen-elemen ini, berada dalam medan elektromagnetik bolak-balik dengan frekuensi industri (50 Hz), yang dibentuk oleh solenoid yang dipasang di dalamnya ruang pengering. Elemen baja (mesh) dipanaskan dalam medan elektromagnetik, mentransfer panas ke kayu dan udara. Dalam hal ini, terjadi perpindahan panas gabungan ke material: secara konduksi dari kontak jaring yang dipanaskan dengan kayu dan konveksi dari sirkulasi udara, yang juga dipanaskan oleh jaring tersebut.