Ocjenjivanje kakvoće sušenja drva

Drvo se kao nehomogen, anizotropan, higroskopan i – radi svojega biološkog izvora – još uvijek izrazito varijabilan materijal tijekom sušenja mijenja – po boji, kolapsu i napetostima do kojih pri sušenju dolazi, a koje određuju stroge zahtjeve po kakvoći izvedbe postupka sušenja.

k16-45-s2-p150.jpgSlika br. 2: Mjerenje svijanja nakon završnog sušenja: a – zakrivljenost, b – luk,  i c – svijenost

U postupku sušenja treba stvoriti takve uvjete koji omogućuju i osiguravaju da se drvo osuši na željenu konačnu vlažnost u najkraćem mogućem vremenu, s najnižim troškovima, i – naravno, uz osiguranu kakvoću krajnjeg rezultata. Unatoč sve suvremenijim postupcima izvođenja procesa sušenja, na kakvoću sušenja utječu i neki subjektivni čimbenici kao što su način i priprema drva za sušenje, formiranje slogova, punjenje komore za sušenje, odabir mjernih mjesta za izvođenje postupka, i drugo.

Sušenje se odvija po poznatim programima odnosno režimima sušenja, koji najčešće propisuju uvjete na bazi izmjerene vlažnosti drva ili vremena. Standardni režimi trebaju biti temelj, dok se snaga sušenja treba prilagoditi pojedinim zahtjevima na osnovi dosad prikupljenog iskustva.

Promjene standardnih programa su potrebne radi:

  • specifičnosti pojedinih komora za sušenje;
  • razlika u brzini strujanja zraka kroz slogove drva s obzirom na zahtijevanu temperaturu i relativnu vlažnost zraka;
  • različitih debljina asortimana, koje zahtijevaju i promjene brzine kolanja zraka;
  • različitih širina asortimana (kod jednake debljine se uži asortimani radi svoje veće specifične površine brže suše od širih);
  • tvrdoće drva, koja se mijenja radi snižavanja vlažnosti i temperaturnih promjena;
  • smole (pri višim temperaturama izlučuje se smola i zato kod daljnje prerade ima manje poteškoća);
  • razlika početnih vlažnosti (kod prethodno nesušenog drva je stupanj vlažnosti veći, pa se zato već i postupak zagrijavanja prilagođava stanju materijala);
  • što boljeg očuvanja prirodnog izgleda drva, ili naprotiv – izazivanja što većih promjena njegove boje.

OCJENJIVANJE KAKVOĆE SUŠENJA DRVA

Na krajnju dobivenu kakvoću osušenog drva utječu postupci od same sječe drva u šumi pa do uporabe konačnog proizvoda. U čitavom ovom postupku najkritičnija je faza sušenja. Tehnološkom postupku sušenja priključujemo i pripremu slogova drva za sušenje, razmještanje slogova na skladištu ili punjenje komora za sušenje, zagrijavanje i pregrijavanje drva, glavno vrijeme sušenja, izjednačavanje i kondicioniranje, hlađenje, istovar i dodatne hidrotermičke načine obrade, koji su potrebni radi poboljšanja kakvoće drva ili uklanjanja mogućih pogrešaka u postupku sušenja. Sve navedene faze moraju biti pravilno izvedene, jer i najmanja odstupanja ili nemarnosti mogu još i povećati mogućnost nastajanja nedostataka.

k16-45-s1-p300.jpgSlika br. 1: Uzimanje uzoraka za gravimetričko utvrđivanje prosječne vlažnosti, stupnja vlažnosti za deblje i tanje rezano drvo te vilični test

Za utvrđivanje optimalne kakvoće osušenog materijala zahtijeva se kod postupka sušenja neprestani nadzor:

  • utvrđuje se stanje materijala prije procesa sušenja,
  • izvodi se nadzor između sušenja,
  • ocjenjuje se konačna kakvoća osušenog drva.

 Prije početka sušenja treba utvrditi osobine sušećeg materijala, na temelju kojih je moguće pravilno odabrati najprikladniji program sušenja.

Pored općeg vizualnog pregleda cjelokupnog materijala potrebno je izvršiti i podrobnije analize na određenom broju elemenata (na daskama ili decimiranim elementima). Potreban broj je ovisan i o zahtijevanoj kakvoći sušenja (tabela br. 1). Elementi moraju biti izabrani tako da iskazuju prosječna svojstva čitave šarže. Među najvažnije čimbenike koje moramo uzeti u obzir kod odabira tih elemenata ubrajaju se:

  • razlike u brzini sušenja različitih vrsta drva;
  • utjecaj debljine asortimana na vrijeme sušenja;
  • udio brzosušećeg bijelog dijela drva i srednjeg dijela, koji se suši polaganije;
  • početna vlažnost drva i stupanj vlažnosti;
  • orijentiranost asortimana (radijalni elementi se suše dosta polaganije od tangencijalnih);
  • unutarnje napetosti, posebno kod prethodno sušenog drva;
  • razlike u uvjetima sušenja između komora ili u komori (odgovarajući broj i raspored uzoraka u nizu).

Na pojavnost nedostataka u parametrima postupka sušenja utječu i kakvoća drva i njegove relevantne osobine pa zato nadzor moramo obavljati već i prije početka sušenja. Kontrola svježega drva obuhvaća:

  • vizualno pregledavanje svih složenih slogova drva;
  • odabir slogova koji će se kontrolirati;
  • odabir po posebnim mjerilima ili završni odabir elemenata uzoraka u nizu za određivanje vlažnosti;
  • evidentiranje raspuklina i ostataka grana, a naročito ispucalih dijelova;
  • utvrđivanje prosječne vlažnosti drva i profila vlažnosti;
  • provjeravanje unutarnjih napetosti (vrlo važno kod prethodno već sušenog drva);
  • provjeravanje obojenosti (diskoloracija) sa referentnim uzorcima;
  • upisivanje svih rezultata u zapisnik;
  • odabir i planiranje programa sušenja;
  • punjenje komore za sušenje – određivanje kontrolnih uzoraka (oni sa strane, sa visokom vlažnošću ili gustoćom);
  • početak procesa sušenja.

Glavna namjena kontrole tijekom postupka sušenja je usporedba protjecanja postupka sušenja s onim planiranim.

Nadzor kakvoće tijekom sušenja obuhvaća:

  • tekuće i redovito zapisivanje svih parametara sušenja;
  • tekuće provjeravanje djelovanja svih naprava;
  • odabir najznačajnijih mjesta mjerenja za izvođenje procesa sušenja i izlučivanje izrazito vlažnih ili suhih mjernih mjesta;
  • provjeravanje površinskih raspuklina i obojenosti drva;
  • nakon postignute željene konačne vlažnosti – kondicioniranje, izjednačavanje i ohlađivanje.

Kod utvrđenih odstupanja je još uvijek moguće uspostaviti željene parametre ili ih prilagoditi činjeničnom stanju materijala, ako je odabir uzoraka u nizu bio nepravilan ili su se pojavili nedostaci u sistemu izvođenja i regulacije sušenja.

Kod ocjenjivanja konačne kakvoće, koje započinje općim vizualnim pregledom čitave šarže, moramo podrobnije utvrditi još i sljedeće:

  • učestalost, broj i veličinu raspuklina i puknuća (pri čemu razlikujemo nedostatke koji su posljedica nenomalne građe drva od nedostataka nastalih radi nepravilnog izvođenja postupka sušenja – tabela br. 2);
  • stupanj svijanja (slika br. 2);
  • konačnu vlažnost drva (po EN13183-1 i EN13183-2) te varijabilnost vlažnosti među elementima (mora odgovarati zahtjevima daljnje prerade ili konačne uporabe – slika br. 1, tabela br. 3);
  • stupanj vlažnosti po presjeku drva (odstupanja mogu biti u propisanim ili dogovorenim granicama – slika br. 1, tabela br. 3);
  • unutarnje napetosti (kao nedostaci se mogu pojaviti već i prilikom daljnje prerade, obrade ili uporabe – vilični test, slika br. 1);
  • promjene boje (utvrđujemo ih na poprečnom presjeku referentnih uzoraka).

ZAKLJUČAK

Sušenje ubrajamo u najosjetljivije postupke prerade drva, i zato zahtijeva i odgovarajuće stalno očuvanje i provjeravanje kakvoće. Kompleksnost poteškoća s kojima se susrećemo zahtijeva dobro poznavanje:

  • svojstava i ponašanja drva u postupku sušenja,
  • uvjeta procesa i upravljanje njima,
  • tehnološke opreme i njezinih mogućnosti.

Navedene čimbenike nikako ne smijemo obrađivati odvojeno. Naročito velika varijabilnost osobina drva, koje se obično pokazuju tijekom sušenja, određuje gotovo individualnu obradu svakoga od lotova drva. Samo tako se može osigurati da se drvo osuši u najkraćem vremenu, uz najnižu uporabu energije i osiguranje kakvoće. I samo je tako moguće dosegnuti i najveći ekonomski učinak.

Tabela br. 1: Najmanje potreban broj nasumce odabranih slogova i dasaka za provjeravanje kakvoće sušenja drva

Razredkakvoće

 

Broj slogova među kojima je odabran slog – uzorak Najmanji broj izabranih dasaka iz jednog sloga Najmanji ukupni broj testiranih dasaka
S – niska kakvoća 10 5 15
Q – srednja kakvoća 7 5 20
E – visoka kakvoća 5 5 25

Tabela br. 2: Ocjena kakvoće sušenja glede dopuštene dubine raspuklina, udio dasaka sa poroznošću i dužinom čeonih raspuklina

Stupanj oštećenja Dopuštena dubina raspukline Dopušten udio daske sa poroznošću Dopuštena dužina čeonih raspuklina na 10 % uzoraka
Snažno 5 mm 10 % 200 mm
Srednje od 2 do 5 mm od 2 do 10 % od 50 do 200 mm
slabo do 2 mm do 2 % do 50 mm

Tabela br. 3: Dopuštena odstupanja vlažnosti od željene konačne vlažnosti te dopuštene razlike među vlažnostima površine i srednjeg dijela drva (90 posto mjerenja mora biti u granicama zahtjeva) s obzirom na razred kakvoće

Razred kakvoće Poprečna vlažnost Stupanj vlažnosti
S – niska kakvoća (u – 0,3*u) £ u £ (u + 0,3*u) (u1/2 – u1/6) < u*0,4
Q – srednja kakvoća (u – 0,2*u) £ u £ (u + 0,2*u) (u1/2 – u1/6) < u*0,3
E – visoka kakvoća (u – 0,1*u) £ u £ (u + 0,1*u) (u1/2 – u1/6) < u*0,2

 

izv. prof. dr. Željko Gorišek, dipl. ing. drv.
Biotehnički fakultet, Odsjek za drvo

PODIJELI