DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 14     <-- 14 -->        PDF

6. Pfeifer F. Kanadska topola, Osijek 1*929.
7. Piccarolo G.: Experiences faites dans la Culture du peuplier en Italie. Union
internationale des instituts de recherches forestieres. 10 -eme Congres, Zürich, 1948.
8. Pourtet J.: Determination et utilisation des peupliers noirs cultives en France,
Revue Forestiere francaise 1950, No. 22.
9. Dr. W. Wettstein: Die Pappelkultur. Wien 1952.
Resume


The author describes the propagation of poplars by means of shoots as well
as the observations made in trial plantations. He also gives details on a new method
of planting´ which consists in planting shoots into coins of deep and narrow pits with
inclined ground floor, and lined in the direction of the leading- wind. By this method
of planting it is possible to attain a better stabilization of shoots against the wind
as well as a better development of roots. The author considers the method be applicable
only exceptionally and in continnally fresh soils.


SUŠENJE DRVETA KOD VISOKE TEMPERATURE


Dr. Juraj Krpan (Zagreb)


Uvod


O
O
d svih dosada poznatih načina umjetnog sušenja drveta najveću primjenu
ima sušenje mješavinom uzduha i vodene pare (vlažnim uzduhom).
Danas je ovaj način sušenja toliko usavršen, da se pomoću njega može
sušiti svako drvo bez oštećenja, ali mu je nezgodna strana što razmjerno
dugo traje i troši mnogo energije, a to poskupljuje sušenje. Već nekoliko
decenija nastoji se pronaći prikladniji postupak, kojim bi se drvo moglo
sušiti brže i jeftinije. Postupci sušenja drveta, koji imaju cilj da ubrzaju
sušenje zovu se »ubrzano sušenje« (accelerated drying) ili specijalne
metode sušenja. Ovamo se ubraja: sušenje kod
visoke temperature, sušenje u vrućim uljima, sušenje
u vakuumu, sušenje električnom strujom, sušenje
u organskoj, pari, sušenje infra crvenim zrakama.
Kao nadopuna »klasičnog načina sušenja« mješavinom vodene pare
i uzduha primjenjuje se i kemijsko sušenje. Za istu se svrhu
može primjeniti i sušenje pomoću centrifugalne sile, koje
se danas razvija u zaseban način sušenja. Od svih spomenutih načina
»ubrzanog sušenja« najvažnije je sušenje kod visoke
temperature , koje se sada u nekim slučajevima uspješno primjenjuje
u praksi. Dosadašnji rezultati naučno-istraživačko.g rada otvorili su
mogućnost sušenja drveta kod visoke temperature. Ovaj način sušenja
bio je zadnjih 10 godina u centru istraživačke aktivnosti kao što je i danas,
jer još nisu riješeni neki problemi u vezi s ovim načinom sušenja. Ovdje
ćemo rezimirati rezultate nekih dosadašnjih istraživanja sušenja kod visoke
temperature i povući zaključke, koji mogu biti interesantni i za našu drvnu
industriju.




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 15     <-- 15 -->        PDF

Termini . Sušenje drveta kod visoke temperature (High-temperature drying,
Hochtemperaturtrocknung, Heissdampftrocknung) je, sušenje kod temperature iznad
vrelišta vode, pa se često i zove sušenje kod temperature iznad 100° C. a i sušenje
pregrijanom parom [Seasoning (drying) in superheated steam, Trocknung mit überhitztem
Dampf]. Pregrijana je ona para koja ima višu tempera


; ü r u od temperature zasićenosti kod određenog pritiska.
Svakom pritisku odgovara samo jedna temperatura vrenja
vode, koja se zove temperatura zasićenosti (vre liste). Para
može biti pregrijana i kod nižih (vakuum) i kod viših (pretlak) pritisaka od atmosferskog.
Pregrijanom parom može se sušiti u vakuumu, kod atmosferskog pritiska i kod
pretkaka. Sušenje drveta pregrijanom parom vrši se kod atmosferskog pritiska u kom
slučaju pregrijana para ima višu temperaturu od 100° C (vrelište vode kod atmosferskog
pritiska). Po Keylwerth u (5) se ovaj način sušenja može nazvati »postupak
jednakog pritiska«, jer je (nakon zagrijavanja) pritisak konstantan
i jednak atmosferskom, dok je kod klasičnog načina sušenja mješavinom vodene pare
i uzduha (ispod 1´00° C) pritisak promjenljiv i zavisi o temperaturi i rel. vlazi.
Utjecaj temperature. Već je dosta dugo poznato, da se može sušiti
pregrijanom parom. Poticaj za sušenje drveta pregrijanom parom dalo je
uspješno sušenje papira i tekstila kod visokih temperatura (iako se tu radi


o tankim slojevima u odnosu na drvo) i činjenica, da se drvo brže suši kod
više temperature. Utjecaj temperature na trajanje sušenja izrazio je Kollmann
(8) približno ovom formulom:
t


u kojoj je Z trajanje sušenja u satima, C je konstanta, a t je temperatura
u ° C. Za dva različita slučaja 1 i 2 će biti:


Z2 ~ ti


Ako se pod jednakim ostalim uvjetima u slučaju 1 drvo suši kod ´50° C, a u slučaju
2 kod 100° C, onda se trajanje sušenja (Zi) u slučaju 1 odnosi prema trajanju
sušenja (Za) u slučaju 2 kao 1:0,5. Sušenje kod 100° C traje (po formuli 2) 50%
kraće nego kod temperature 50° C.


Tu o mol a (2) je potvrdio upotrebljivost formule 1. za niže temperature
(ispod 45° C). On je točniie izrazio utjecaj temperature na trajanje
sušenja (u higroskopskom području) formulom:


z = — s


iz koje se može izvesti:


Z, U)


Eksponent n zavisi o početnoj vlazi, vlazi ravnoteže i volumnoj težini drveta
te prima vrijednosti od 1,5—2,5. Kod sušenja prirodno suhog drveta, koje
ima početni sadržaj vlage 15—25%, a konačni 6—14%, utjecaj temperature
na trajanje sušenja još točnije izražava po Tu orno li formula:


C


5.
0,2+ 3


´ \ioo/




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 16     <-- 16 -->        PDF

Kod sušenja iznad 100° C trebalo je najprije istražiti, da li sve vrste
drveta podnose temperature iznad 100° C, a za one, koje ih podnose, naći
gornju granicu kod koje se drvo može sušiti bez oštećenja. Do danas još
nije utvrđena za sve vrste drveta kritična temperatura, pod
kojom se razumijeva temperatura sušenja drveta,
koja se ne smije prekoračiti, da ne nastanu površinske
i unutarnje pukotine (3). Drvo četinjača ima višu kritičnu
temperaturu od drveta listača, i zato je sušenje kod visoke temperature
prikladnije za drvo četinjača nego za drvo listača. Tieman n (1) je pod
kraj Prvoga svjetskog rata primjenjivao temperaturu 107° i 108° C za sušenje
mekog drveta. Iza Drugog svjetskog rata primjenjivane su temperature
100° do 1301 C. Keylwerth i Kubier (17) istraživali su sušenje
smrekovine i borovine kod temperature 130° do 225° C. Oni su našli,
da je 200° C gornja granica, kod koje se može sušiti drvo četinjača bez
znatnijih oštećenja, ali današnje sušionice za sušenje kod visokih temperatura
nisu prikladne za temperature iznad 150° C. Kod 220° C javljaju se
velike pukotine i jaka promjena boje drveta.


Keylwerth, Gaiser i Meichsner (21) pronašli su, da su
dopuštene temperature sušenja kod sirovog drveta četinjača 132° C, kod
prirodno suhog drveta četinjača do 20 mm debljine 125° C, 20.. . 30 mm
debljine 120° C, 30.. . 45 mm 115° C, kod prirodno suhog drveta listača:
brezovine do 45 mm debljine 127° C i tikovine do 50 mm 122° C. Za hrastovim!
nije utvrđena dopuštena temperatura sušenja. Ona kod 110° i 120° C
jako puca na površini.


Hig^oskopska ravnoteža iznad 100* C. Sušenje pregrijanom parom
vršeno je u početku posve empirički. Nije bilo fizikalne podloge po kojoj
bi se proces upravljao. Zbog toga su nastale kod drveta sušenog u pregrijanoj
pari velike unutarnje pukotine i nedopustiva naprezanja, osobito
kod veće debljine. Za sušenje drveta ispod 100° Ć Loughboroug h
je odredio krivulje (higroskopske izoterme), koje predstavljaju vlagu ravnoteže.
»Keylwert h je produžio (extrapolirao) higroskopske izoterme
od Loughborougha iznad 100° C i na taj način dobio teoretsku
krivulju, koja predstavlja odnos između temperature pare i sadržaja vode
u drvetu. On je ovu teoretsku krivulju provjerio i eksperimentalnim putem
i našao, da svakoj temperaturi pregrijane pare odgovara samo jedan određeni
sadržaj vode u drvetu.


Sadržaj vode u drvetu, određen eksperimentalnim putem, nešto je niži od sadržaja
vode, koji pokazuje teoretska krivulja za istu temperaturu pare. Keylwert h
to tumači time, da se kod eksperimenata u komori nalazilo i nešto pare od ulja, što
se nije moglo izbjeći, zbog toga je parcijalni pritisak vodene pare bio nešto niži od
barometarskog stanja.


Osim Keylwerth a došli su do krivulje ravnoteže iznad 100° C još
i Kollmann i Malquist, Stur any i G r u m a c h. Krivulje spomenutih
istraživača prikazuje si. 1. Kako određenoj temperaturi pare odgovara
samo jedan određeni postotak vlage u drvetu, to je dovoljno znati samo
temperaturu pregrijane pare za određivanje vlage ravnoteže u drvetu. Prema
tome je za vođenje sušenja dovoljno imati suhi termometar (psihrometar
nije potreban).




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 17     <-- 17 -->        PDF

F Koti mann t i liolmouist po istraživanje ma


*i- -*-ekstropol/rano
/? Keytvertf) ekstrapoLirano iz hionoskopskin t-zoterma
po 5 tu ra nu u


MGrumach srednja vrijednost između, firaucana


cunninghamii i Eucalyptus reonans
R KeylwertJi: istraz/van/o ooo buhva x « smreka


120 125 130 1H"C


4,0 0,9 qa °? o,6 o,5 0,4-0,5 >f
Temperatura kod ?60mm Ha t net vlaga.


SI. 1. HigToskopska ravnoteža vlage drveta u pregrijanoj pari kod atmosferskog
pritiska (po Kollmannu).


Relativna vlaga. Ret. vlaga definirana je kvocijentom momentanog parcijalnog
pritiska vodene pare (p) kod dane temperature i pritiska zasićenosti
vodene pare kod te temperature (pj .


Ako sušionica radi s vakuumom ili pretlakom, treba za p i p3 uzeti odgovarajuće
vrijednosti. Relativna se vlaga može očitati sa si. 2, koja predstavlja
psihrometričke tablice za temperature do 150° C.


Ako se u komori nalazi samo vodena para, ne može se govoriti 0 rel.
vlazi uzduha, jer njega u komori ni nema, zato se govori 0 rel. vlazi. U komori
se samo teoretski nalazi čista para jer se praktično uvijek nalazi barem
mala količina uzduha. Mokri termometar će stalno pokazivati 100° C, ako se
u komori nalazi samo pregrijana para u dovoljnim količinama, a suhi termometar
pokazivat će temperaturu pare.


Kretanje vode u drvetu. Kad temperatura drveta dosegne ili premaši
vrelište vode (100° C), ona voda, koja se nalazi u drvetu, pretvara se u
vodenu paru. Pritisak pare u drvetu veći je po apsolutnoj vrijednosti od
pritiska pare u komori, koji odgovara atmosferskom. Ova razlika pritisaka
ubrzava difuziju vodene pare kroz drvo. Vodena para brzo napušta drvo,
ako je brzina strujanja sredstva, kojim se suši (pregrijana para ili mješavina
pregrijane pare i uzduha) dovoljno velika, da struja toga sredstva
momentano uklanja vodenu paru s površine drveta. Vanjski slojevi_ drveta
brzo gube vlagu, ali ih u vlažnom stanju održava vodena para, koja zbog
ubrzane difuzije pristiže u velikim količinama iz unutarnjih slojeva u povr




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 18     <-- 18 -->        PDF

šinske. Održavanje površinskih slojeva u vlažnom stanju sprečava nastajanje
skorelosti. Kod sušenja pri temperaturi, koja je viša od 100° C, voda
u drvetu se kreće samo difuzijom vodene pare; kapilarnog kretanja vode
u tekućem stanju nema (9).


Relet t/vnat via ga y = -Ä- -too


SI, 2. Psihrometrička tablica za vodenu paru i mješavinu vodene pare i uzduha kod
ukupnog- pritiska 1,033 kg/cm2 i maksimalnog parcijalnog´ pritiska vodene pare 1,038
kg/cm2 (maksimalna temperatura vlažnog termometra 100" C) i psihrometrička tablica
za zasićenu i pregrijanu vodenu paru bez uzduha (maksimalna temperatura vlažnog
termometra zavisi o vladajućem pritisku) (po Czepeku).


Sušionice. Prva sušionica za sušenje pregrijanom parom patentirana je
u Sjevernoj Americi god. 1867. (U. S. Patent No 64398) pod nazivom
»Apparatus for drying and seasoning- lumber by superheated steam« (18).
U Njemačkoj je izdan Mölleru i Pfeifferu patent za sušionicu za
sušenje pregrijanom parom god 1897. (D. R. P. 100.287) (9). God 1908,
patentirali su u USA Uphu s i Chapma n proces sušenja pregrijanom
parom pod nazivom »Aweco1 Lumber Drying1 Process«. Godine 1909. patentiran
je u USA proces sušenja pregrijanom parom kod temperature 149° C
pod nazivom »Lain & Jewett Superheated Steam Process«. Ti e man n
i suradnici Norman Betts i James Imrie konstruirali su sušionicu
za sušenje drveta pregrijanom parom. Godine 1918. patentirao je
Ti e man n sušionicu za sušenje drveta pregrijanom parom kod tempera


ture iznad vrelišta vode s obratljivim smjerom cirkulacije (Patent br.
1 American Wood Extract Company, Seattle.
296




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 19     <-- 19 -->        PDF

1,268.120) (1,10). Pregrijanom parom sušena je na Zapadnoj obali USA
duglazijevina u sušionicama od betona. Sušenje pregrijanom parom napušteno
je u USA, jer proces nije bio ekonomičan i sušionice su brzo propadale
(10). Sušenje pregrijanom parom nije ni do danas ponovno uvedeno
u USA (20)).


U Njemačkoj su se poslije Drugoga svjetskog rata počele izrađivati
metalne sušionice za sušenje drveta pregrijanom parom i to uglavnom za
male i srednje pogone. Osnovna je karakteristika ovih sušionica,
da su metalne i da su prenosive. To su uređaji,
koji se mogu transportirati s jednog mjesta na drugo. Ove sušionice zauzimaju
malo mjesta i isporučuju se gotove, te nisu potrebni nikakvi građevinski
radovi. Sušionice za sušenje pregrijanom parom izrađuju se iz metala,
da budu nepropusne. Od metala upotrebljavaju se željezo i aluminium.


SI. 3. Hildebrandova su«
fes*« iifll
šionica za sušenje drvetakod visoke temperature
(po Keylwerthu). : 3§Ü§I
Hfehf
SHHHHHIHHHMHi >


Vodena para pregrij ava se u sušionici električnom energij om, vodenom parom
ili vrućom vodom. Ventilatori se nalaze unutar sušionice, a elektromotori,
koji ih pokreću, izvan nje. Ventilatori mogu biti aksijalni ili centrifugalni.
Aksijalni su prikladniji za mali otpor strujanja, a centrifugalni za veliki.
Aksijalni ventilatori mogu biti montirani na osovinu, koja je paralelna s uzr
dužnom osovinom komore ili je na nju okomita. Brzina strujanja sredstva
za sušenje pregrijane pare ili mješavine pregrijane pare i uzduha treba
biti veća nego brzina vlažnog uzduha kod normalnog sušenja, jer je difuzija
kod ovog procesa brža, i u jedinici vremena izlazi na površinu drveta
veća količina pare nego kod sušenja vlažnim uzduhom, koju treba odmah
ukloniti, da sušenje bude brže. Sušionice za sušenje kod visokih temperatura
sastoje se iz dva sloja metala, između kojih se nalazi izolacioni sloj od
staklene vune ili drugog materijala, koji ima zadaću da sprečava gubitke
topline, koji bi inače bili vrlo veliki zbog velike razlike između temperature,
koja vlada u sušionici i temperature okoline. Smjer cirkulacije mijenja se
često, a u nekim sušionicama svakih 15 minuta, da sušenje bude što jednoličnije,
zato ove sušionice imaju dva simetrično postavljena sistema za grijanje.
Sušionice imaju zaklopke, koje se mogu otvarati i zatvarati. To omogućuje
da se može sušiti ili pregrijanom parom (u kom slučaju su zaklopke
zatvorene) ili mješavinom pregrijane pare i uzduha (u kom slučaju se za




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 20     <-- 20 -->        PDF

klopke otvaraju po potrebi). Oba načina sušenja mogu se kombinirati, a to
u nekim slučajevima ima i prednosti. Ove sušionice imaju mali volumen
ali veliki kapacitet, jer sušenje kratko traje. Grijanje i ventilacija se može
udešavati po potrebi. Odabrani uvjeti održavaju se automatski (termostat).
Sušionice za sušenje kod visoke temperature izrađuju u Njemačkoj ove
tvrtke (13): Robert Hilde brand, Maschinenbau, Oberboihingen,
Württemberg, MaschinenfabrikGg. Kiefer,
Stutgart-Feuerbach i Beno Schilde, Maschinenbau


A. G. B a d H e r s f e 1 d.
Od Hildebrandovih sušionica za sušenje kod visoke temperature
najpoznatija je sušionica »Hildebrand Feuchtluft-trockne
r HD 75«. Ova sušionica služi za sušenje mješavinom pregrijane pare


´ SI. 4. Kieferova sušionica za sušenje
ä drveta kod visoke temperature, tip
|i, HMBO ´8, maksimalnog kapaciteta 8 ni3
M s predgrijačem (ko Keylwerthu).


i uzduha kao i za sušenje pregrijanom parom. Za sušenje mekog drveta ova
tvrtka izrađuje sušionice iz željeza, koje je zaštićeno premazom protiv korozije,
a za tvrdo drvo iz aluminija. Temperatura se uspostavlja automatski.
Sušionica se grije električnom strujom, vrućom vodom, (uljem) ili vodenom
parom niskog ili visokog pritiska.


Sušionice tvrtke Kiefer, tip HMBO 8, sadrži 8 m3 drveta duga je
8 m. U nju se može složiti složaj poprečnog presjeka 1,00 m X 1,45 m. Ista
tvrtka proizvodi sušionice tipa HMAO 7, koje se griju električnom energijom,
i u kojima se najednom može sušiti 3,5 m3 drveta. U ovu se sušionicu
može složiti složaj poprečnog presjeka 0,95 m X 0,80 m. Tvrtka Kiefe r
proizvodi i sušionice za´ sušenje kod visoke temperature, u koje se slažu po
dva složaja, a svaki ima poprečni presjek 2,0 mx 1,1 m. To je komora tipa




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 21     <-- 21 -->        PDF

HMR 5, koja je duga 5 m i ima kapacitet 15 m3 drveta. Tvrtka Kiefe r
proizvodi i posve male sušionice u obliku sanduka »Tresor« , u koje se
može složiti 3/i m3 drveta duljine 2,5 m, a prikladne su za male pogone (14),


Sušionice za sušenje kod visoke temperature, koje proizvodi tvrtka
Ben o Schilde , odlikuju se jednoličnim strujanjem sredstva, kojim se
suši. Brzina cirkulacije iznosi kod tih sušionica po Keylwerth u (13)
2,4 m/s. Izolacioni sloj iz staklene vune j e debeo 12 cm. Poprečni profil složaja
je 1,2 m X 1,6 m. Sušionica je duga 5 m i ima kapacitet 3 m3 drveta.


SI. 5. Kieferova mala sušionica
u obliku sanduka za
sušenje drveta kod visoke
temperature tip »Tresor« kapaciteta
% m:! drveta maksimalne
dužine 2,5 m (po
Int. Holzmarktu).


Jedan elektromotor pokreće 2 ventilatora. Ukupno ima 6 ventilatora. Smjer
cirkulacije mijenja se automatski svakih 15 minuta.


Kod sušenja pri visokoj temperaturi postoji velika opasnost od korozije,
za konstruktivne dijelove sušionice. Egne r (7) je ispitivao kako se
ponašaju protiv korozije pojedini materijali koji bi mogli doći u obzir za
gradnju sušionica za sušenje drveta kod visoke temperature i sredstva za
zaštitu tih materijala u uvjetima, koji vladaju u toku procesa sušenja kod
visoke temperature. On je ustanovio, da nema zadovoljavajućeg sredstva za
premazivanje, koje bi potpuno štitilo materijal od korozije. Od materijala,
koji bi mogli doći u obzir za građenje sušionica, u kojima se drvo suši kod
visoke temperature, najotporniji protiv korozije se pokazao plemeniti čelik
(Remanit-vrste) i 99.5 %-tni aluminium. Aluminium manjeg stupnja čistoće




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 22     <-- 22 -->        PDF

slabo odolijeva koroziji i ne može se upotrijebiti. Bakar i mesing su se pokazali
prilično otpornim protiv korozije. Još nije riješeno pitanje, koji bi materijal
najbolje odolijevao koroziji i nije nađeno sredstvo, koje bi sigurno zaštitilo
od korozije materijal, iz kojeg je izgrađena sušionica za sušenje kod
visoke temperature.


SI. 6. Schildeova sušionica
za sušenje kod visoke
temperature. Dužina sušionice
je 5 m, kapacitet
3 m3 (po Sturanyu).


Postupci. Razlikuju se dva postupka kod sušenja visokom ´temperaturom:
sušenje pregrijanom parom i sušenje mješavinom pregrijane pare
i uzduha. Trajanje sušenja može se kod oba postupka raščlaniti na zagri javanje,
grijanje, hlađenje i eventualno i z j ednačenj e
vlage.


1. Postupak kod sušenja pregrijanom parom. Kod
ovog se postupka u periodu grijanja pregrijana para stalno ubrizgava u
komoru, ili se para pregrijava u samoj komori, koja je hermetski zatvorena
osim jednog otvora, koji djeluje kao sigurnosni ventil. Pregrijana para može
odavati izvjesnu količinu topline, a da se ne kondenzira, zato se ona i može
koristiti kao sredstvo za sušenje. Proces se vodi pomoću suhog termometra
(15).
a) Zagrijavanje ima za cilj da u što kraćem vremenu zagrije
drvo na približno 100° C. To se postiže zasićenom parom. Drvo se zagrijava
toliko sati, koliko je centimetara debelo. Zagrijava se zasićenom parom, da
se spriječi pojava skorelosti. Kad bi se drvo zagrijalo pregrijanom parom
recimo na 130° C, kojoj po dijagramu ravnoteže (si. 1) odgovara oko 3%
vlage u drvetu, površinski slojevi drveta naglo bi gubili vlagu; prije nego
što bi unutarnji i dosegli temperaturu od 100° C, došlo bi do skorelosti. Zagrijavanje
zasićenom parom (parenje) ima tu nezgodnu stranu, što dovodi
do promjene boje drveta i uzrokuje pojavu korozije, ali i pored tih mana
danas se preporuča zagrijavanje zasićenom parom, jer drvo pritom ne puca.




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 23     <-- 23 -->        PDF

b) Grijanje . Kad unutrašnjost drveta dosegne blizu 100° C i uključi
se sistem za grijanje zasićena para pregrijava se u sušionici na odabranu
temperaturu. Ventilatori potiskuju paru preko sistema za grijanje. U komori
se održava konstantna klima i pad sušenja koji postaje sve manji.
[Pad sušenja po Keylwerth u (u/ugl) je omjer momentanog sadržaja
vode u drvetu (u) i vlage ravnoteže (ugi), koja odgovara klimi komore.]
U toku ovog perioda treba na probama vršiti kontrolu vlage i naprezanja.
U tu se svrhu moraju zaustaviti ventilatori i otvoriti komora. E gn er (7)
preporuča da se za sušenja drveta u higroskopskom području odaberu temperature
između 110° i 115° C.


SI. V. Poprečni presjek Schildeove sušionice,
s promjenljivim smjerom cirkulacije, koja
se grije toplom vodom i ima plohe vodilice
za jednoličnu raspodjelu sredstva za sušenje
po Föttinger — Freyu (po Keylwerthu).


c) Hlađenje . Pod kraj sušenja grijanje se isključi i otvore se
zaklopke, koje su dotad bile zatvorene. Pritom se površina drveta hladi brže
od njegove unutrašnjosti, difuzija se nastavlja iz unutarnjih slojeva drveta
prema površini, i vlaga se izjednačuje po presjeku drveta. Na ovaj se način
koristi (pod kraj sušenja) toplina, koju drvo sadrži. Za to vrijeme drvo
izgubi 3 do 7% od ukupne vlage, koju sušenjem treba odstraniti (18).


d) Izjednačenje (ako je potrebno) provodi se kao i kod klasičnog
načina sušenja. Izjednačenjem se eliminira i skorelost, koja se može
pojaviti kod vrlo brzog sušenja.


2. Postupak kod sušenja mješavinom pregrijane
pare i uzduha. U sušionicu se dovodi uzduh na isti način kao i kod
»klasičnog načina« sušenja, a para (osim one, koja se ubrizgava kod zagrijavanja
i izjednačenja) potječe iz drveta. Drvo se suši u »vlastitoj «
pari. Ovim procesom upravlja se pomoću psihrometra, kao i kod sušenja
mješavinom pare i uzduha kod temperature ispod 100° C (15). Egne r
(7) preporuča kod sušenja sirovog i prosušenog mekog drveta, da se kod
zagrijavanja drži otvorena zaklopka za odvod mješavine pare i uzduha, a


ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 24     <-- 24 -->        PDF

kasnije treba otvoriti zaklopku za dovod uzduha. Za sirove listače preporuča,
da se suše do točke zasićenosti kod temperature 70° do 80» C, a iza
toga kod temperature iznad 100° C. SI. 8. daje primjer sušenja smrekovine.
Interesantno je, da se kod temperature iznad 100fl C može primijeniti znatno
niža rel. vlaga nego kod temperature ispod 100» C, a da drvo pritom ne
puca (si. 8.).


Egne r (7) je mišljenja, da sušenje mješavinom pregrijane pare
i uzduha ima prednosti pred sušenjem samom pregrijanom parom. Kod


SI. 8. Tok sušenja smrekovine


´5 /5´


debele 48 mm kod visoke temTrajanje
sušenja. perature (po Egneru).


sušenja mješavinom pregrijane pare i uzduha temperatura vlažnog termometra
je niža od 100» C, dok se kod sušenja pregrijanom parom uspostavlja
temperatura vlažnog termometra na 100« C. Na taj se način kod sušenja
mješavinom pregrijane pare i uzduha uspostavlja veća psihrometrička
razlika nego kod pregrijane pare, a to ubrzava sušenje. Kod sušenja mješavinom
pare i uzduha može se iznad 100« C primijeniti znatno niži stupanj
zasićenosti nego kod sušenja ispod 100» C, a da ipak ne dođe do oštećenja
drveta. Keylwerth, Gaiser i Meichsner (21) tvrde naprotiv
na osnovu teoretskih razmatranja, da je sušenje pregrijanom parom povoljnije
od sušenja mješavinom pregrijane pare i uzduha u jednakim uvjetima


(jednak pritisak i isto drvo).




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 25     <-- 25 -->        PDF

Trajanje sušenja. Sušenje kod visoke temperature traje znatno kraće
nego sušenje ispod 100" C. Sušenje mekog drveta kod visoke
temperature brže je 3 do 6 puta nego sušenje kod
temperatur e ispod 100;) C (15). Povisivanja temperature ima za
svaku vrst drveta granicu, preko koje se temperatura ne smije povisiti, a
da se drvo ne ošteti. Trajanje sušenja ne može se skraćivati na štetu kvalitete
drveta. Sušenje kod visoke temperature danas je već toliko razvijeno,
da se postižu vrlo velike brzine sušenja bez znatnijeg oštećenja drveta. Kod
drveta četinjača iznosi brzina sušenja kod temperature iznad 100° C 3 do
4 postotka na sat [%/h] u nekim slučajevima i do 6 [°/o/h]. Po Keyl werth
u se postiže kod drveta listača (bukovine i hrastovine debele 45
do 50 mm) u području 30% do 6% vlage brzina sušenja 0.4 do 0.5 [o/o/h].
U praksi je već postignuta brzina sušenja 0.6 do 0.78 [%/h] kod bukovine
debele 16 mm (19). Ukupno trajanje procesa sušenja može se, kako je spomenuto
razdijeliti na zagrijavanje, grijanje, hlađenje i eventualno
izjednačenje . Trajanje sušenja i trajanje spomenutih faza
vidi se iz tab. 1 za neke vrste drveta.


Tab. 1. Trajanje sušenja kod visoke temperature


(po Keylwerthu, Gaiseru i Meichsneru)


badržaj vode


Temperature Trajanje sušenja


Debljiu
drvetu
Vrst drveta


na
zagrijaizjedna


grijanje hlađenje Ukupno tra.
u i "2 Tz »C Tk °C vanje čenje janje procesa cm h h h h sušenja h


Borovina
1,8 20,3 12,7 125 117 2,0 1,25 1,05 4,3
2,2 22,6 8,3 118 115 2,25 5,75 8,0
2,4 115,6 6,5 130 121 4,0 19,5 1,0 24,5
2,4 120,0 9,0 120 113 4,0 28,0 1,3 33,3
2,4 82,1 11,1 132 127 2,5 9,0 0,75 1,75 14,0
3,0 45,0 14,0 116 113 3,5 12,75 1,5 17,25
4,0 20,5 12,5 120 117 3,0 4,0 3,0 10,0
4,5 20,0 12,0 116 114 4,0 6,0 6,0 16,0


Smrekovina
2.6 35,0 10,0 118 116 2,75 8,5 1,0 12,25
2 6 58,5 7,0 129 121 3,0 12,75 2,0 1,0 18,75
2,6 55,0 11,2 130 123 2,5 9,5 2.0 1,5 15,5


Brezovina
3,0 19,6 9,7 129 125 3,25 2,5 2,0 7,75


Hrastovina
3,0 20,4 10,4 120 118 4,3 6,3 1,5 12,5
3,0 25,6 11,3 110 108 5,0 17,1 2,6 24,7


Irako
8,0 33,7 14,9 115 114 9,5 49,6 0,9 1,7 61,7


Tikovina 4,5 26,5 10,3 110 110 3,0 42,0 5,0 50,0
´ ». 4,5 28,8 14,9 120 120 1,0 15,0 2,0 2,0 22.0


Borovina
2,4 114,0 11,0 90 90 4,0 40,0 2,5 46,5


u, = srednja vlaga složaja prije početka grijanja, u2 = srednja vlaga složaja
na kraju perioda grijanja, T2 je temp, na ulaznoj strani u složaj,
Tk = srednja temp, komore.




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 26     <-- 26 -->        PDF

a) Trajanje zagrijavanja može se praktično uzeti s toliko
sati koliko je centimetara drvo debelo.
b) Trajanje grijanja može se približno izračunati po formuli,
koju su predložili Keylwerth i Kubier (11):


In"3


u kojoj je Z trajanje sušenja u satima, C je koeficijent, koji zavisi o početnoj
vlazi drveta i može se očitati sa si. 9. Koeficijent Ck na si. 9 izračunan
je po jednadžbi (7) iz srednje temp, sušionice, u;i = početni, uc konačni
sadržaj vode drveta u %, T je temperatura sušenja u C, F je temperatura
vlažnog termometra u ° C i d je debljina drveta u cm. Formula (7)
daje najkraće trajanje sušenja kod temperature iznad 100» C i to bez zagrijavanja
i hlađenja.


o


""*;. -toe ´Ja log U.


/´ ´


SI. 9. Odnos između koeficijenta
Ck Jednadžba 7) i
početnog sadržaja vode u
drvetu (po Keylwerthu, Gai


60 100 120 % 1*0


seru i Meichsneru).


Početni sadržaj vlage Ut


c) Trajanje hlađenja iznosi 1 do 3 h, obično 2 h. Trajanje hla


đenja nije ekonomično produžavati obzirom na iskorišćenje kapaciteta su


šionice. . ´ , i.


d) Trajanje izjednačenja iznosi od 1 do 5 sati (tab. i).


Potrošnja energije. Ukupna potrošnja energije po 1 kg isušene vode


kreće se od 0,88 kWh kod sušenja sirovog drveta četinjača debelog 24 mm


do 1,55 kWh kod sušenja prirodno prosušenog drveta četinjača iste debljine.


Potrošnja energije kod prirodno suhog drveta četinjača manja je za 14%,


ako se drvo suši kod temperature iznad 100« C nego ako se suši kod tem


perature ispod 100° C na »klasični način« (vlažnim uzduhom). Ukupna


potrošnja energije kod sušenja iznad 100» C je to veća, što je drvo deblje


i što mu je niža početna vlaga (21).


Utjecaj sušenja iznad 100» C na kvalitetu drveta. Drvo sušeno kod


visoke temperature pokazuje smanjivanje utezanja i bubrenja, promjenu


boje, vitlanje i ispadanje kvrga. Površina drveta, koje je sušeno^ kod tem


perature 100° do 130° C, oboji se smeđe. Smeđa boja površine može se uklo


niti blanjanjem (si. 10). Na promjenu boje utječe visoki stupanj zasićenja


pare (7). Kod temperature 220» C drvo se oboji tamno po cijelom presjeku


(17). Vitlanju naginju osobito daske gornjeg sloja složaja. Ono se može


304




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 27     <-- 27 -->        PDF

izbjeći, ako su daske opterećene za vrijeme sušenja (7). Iz drveta bogatog
smolom ističe smola. Slabo srasle kvrge neminovno ispadaju. K o 11 m a n n,
Keylwerth i Tuomola su pokazali, da kod temperature iznad 100° C
ne postoji ništa veća opasnost pucanja drveta nego kod temperatura ispod
100° C. To se dovodi u vezu s promjenama plastičnosti drveta kod visoke
temperature. Drvo, sušeno kod temperature iznad 100° C, pokazuje smanjivanje
sadržaja octene kiseline (smrekovina za 0,1 do 0,6%) (7).


Prednosti i mane. Osnovna prednost sušenja kod visoke temperature
sastoji se u njegovu kratkom trajanju, zbog čega sušionice za sušenje pregrijanom
parom imaju 5 do 10 puta veći kapacitet od običnih sušionica za
sušenje vlažnim uzduhom. Prednost je i u tom, što se ove sušionice dobavljaju
gotove, pa nisu potrebni nikakvi građevinski radovi, osim toga se


SI. 10. Promjena boje na površini
smrekove daske, koja je
sušena kod 129° C (po Keylwerthu,
Gaiseru i Meichsneru).


mogu prenositi i ekonomičnije su od običnih sušionica za sušenje vlažnim
uzduhom kod temperature ispod 100° C. Drvo sušeno kod visoke temperature
manje »radi« nego drvo sušeno ispod 100° C, što ima za posljedicu
veću stabilizaciju dimenzija. Vođenje sušenja je pojednostavljeno, jer se
može automatizirati. Osnovna mana sušenja kod visoke temperature je promjena
boje drveta. Osim toga kod sušenja visokom temperaturom ističe
smola iz drveta, koje je bogato smolom, ispadaju kvrge, koje nisu čvrsto
srasle, i na sušionici nastaju štete od korozije (19).


ZAKLJUČAK


Sirovo i prirodno prosušeno drvo četinjača i drvo listača koje ima manji
početni sadržaj vode od točke zasićenosti (30%) može se bez znatnijih
oštećenja sušiti kod temperature iznad 100° C znatno brže nego »klasičnim
načinom« pomoću vlažnog uzduha kod temperature ispod 100° C. Kod sirovog
je drveta četinjača dopuštena temperatura 132° C, kod prirodno prosušenog
drveta četinjača debelog do 20 mm 125° C, debelog 20 do 30 mm
120° C i debelog 30 do 45 mm 115° C. Kod prirodno suhe brezovine do
45 mm debljine dopuštena je temperatura 127° C, a kod tikovine do 50 mm
debljine 122° C. Kod temperature 100 do 130° C može se sušiti i bukovina




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 28     <-- 28 -->        PDF

koja ima manji početni sadržaj vode od točke zasićenosti, dok hrastovina
jako puca na površini već kod 110° C. Drvo se suši kod temperature iznad
100° C ili pregrijanom parom ili mješavinom pregrijane pare i uzduha uz
reverzibilnu cirkulaciju. Brzina cirkulacije sredstva za sušenje iznosi 1,5
do 2,5 m/s. Smjer cirkulacije se mijenja automatski u kraćim vremenskim
intervalima, kod nekih sušionica svakih 15 minuta. Kod sušenja iznad 100° C
prirodna boja na površini drveta postaje tamnija. Promjena boje zavisi o
stupnju zasićenosti sredstva za sušenje. Ona ne smeta u nekim slučajevima,
a tamo gdje smeta može se ukloniti blanjanjem. Sušionice za sušenje kod
visoke temperature izrađuju se iz metala i to iz željeza ili aluminiuma i prenosive
su. Sušionice se griju električnom strujom, vodenom parom, toplom
vodom ili uljem. Postupak se može automatizirati, a to pojednostavljuje
sušenje. Potrošnja energije manja je kod sušenja prirodno suhog četinjavog
drveta visokom temperaturom za cea 14% nego kod sušenja vlažnim
uzduhom. Do danas nije riješeno pitanje sušenja sirovog drveta listača
kod visoke temperature, koje imaju veći početni sadržaj vode od točke
zasićenosti, a nisu pronađeni ni materijali za gradnju sušionice, koji ne
podliježu koroziji kao ni zaštitni premazi, koji bi sigurno štitili od korozije.


CONCLUSION


In summing up several investigations carried out so far on high-temperature
drying of wood, the author draws the following conclusions:


Green and air-dry wood of conifers as well as the wood of deciduous
species possessing an initial moisture content below the fibre-saturation
point (30 per cent) can be seasoned without considerable defects at temperatures
above 100° C much faster than by the orthodox method using
humid air at temperatures below 100° C.


Permissible temperatures for green coniferous wood is 132° C, for air-
dry coniferous wood up to 20 mm. thickness 125° C, 20—30 mm. thickness
120° C and 30—40 mm. thickness 115° C. Permissible temperature for air-
dry birch wood up to 45 mm. thickness is 127° C, and for teak wood up
to 50 mm. theickness 122° C.


Beech wood possessing the initial moisture content below saturation
point can be seassoned at temperatures from 100 to 130° C, while oak wood
shows considerable surface checking already at 110° C. At temperatures
over 100° C timber is dried by means of superheated steam or with mixture
of superheated steam and Mr under reversible circulation. The circulation
speed of drying agent is 1,5—2,5 m/sec. The direction of circulation changes
automatically at short intervals, and in several kilns every 15 minutes.
When drying at temperatures over 100´- C the natural colour of wood
surface becomes darker. The alteration of colour depends upon the saturation
degree of the drying medium. This is not troublesome in some cases,
but when it is, it can be removed by planing. Kilns for drying at temperatures
above 100 ° C are manufactured of metal, i e. of iron or aluminium
and are transportable. Kilns are heated by means of electricity, water
vapour, hot water or oil. The process of drying can be simplified by the
application of automatic control. The consumption of energy at high-temperature
of drying of conifers wood is by ca 14 per cent lower than the
orthodox humid air method.




ŠUMARSKI LIST 9-10/1955 str. 29     <-- 29 -->        PDF

To this day the question of high-temperature drying of green deciduous
wood possessing an initial moisture content above fibre-saturation
points is not solved nor are materials formd for building kilns which would
not be attacked by corrosion or protective coatings which would be impervious
to corrosion.


LITERATURA:


1. Tiemann , H. D.: The kiln drying of lumber. Philadelphia and London
1917, str. 47 .. . 50.
2. Tuomola , T.: Über die -Holztrocknung Helsinki 1943, str. 149.
3. R i e t z, C. R. Fundamentals of wood seasoning. Economies in Seasoning.
Northeastern Wood Utilization Coneil Inc. Bull. 23. August 1948.
4. C z e p e k, E.: Wärmezahlen künstlicher Holztrocknung. Ein Vergleich der
üblichen Kammertrocknung mit neuen Methoden der Hochtemperaturtrocknung. Holz
Zentralblatt, Nr. 1111, 16 Sept. 1950.
5. Keylwerth , R.: Grundlagen der Hochtemperaturtrocknung Beitrage zur
Kraft und Wärmewirtschaft in der Holzindustrie, Stuttgart 1950, str. 42—46.
6. Fessel , F.: Anlagen zur künstlichen Holztrocknung. Holz als Roh- und
Werkstoff 1951, Heft 4, str. 151—158.
7. Egner , K.:Zur Trocknung von Hölzern bei Temperaturen über 100° C.
Holz als Roh-und Werkstoff 1951 Heft 3 str. 84—97.
8. Kallmann , F.: Technologie des Holzes und der Holzwerkstoffe. Erster
Band. Berlin (Göttingen) Heidelberg, München 1951 str. 478—483.
9. C z e p e k, R.: Theorie und Praxis der Hochtemperatur Holztrocknung. Holz
als Roh-und Werkstoff 1952, Heft 1, str. 1—6.
10. Tiemann , H. D.: The kiln-drying of lumber. 47 Recent developments
in transportable kilns. Southern lumberman. Vol 185 (1952) No. 2319, str. 56—58.
11. Keylwerth , R, und Kubier, H.: Holztrocknung in heissem Teeröl und
die Ermittlung der Trockenzeit bei Hochtemperaturtrocknung Holz — Zentralblatt 78
(12), 1952 str. 135—136.
12. . S t u r a n y, H.: Trocknung im reinen Heissdampf. Holz als Roh-und Werkstoff
1952 Heft 9, str. 858—362.
13. Keylwerth , R.: Hochtemperatur-Trockenanlage. Holz als Roh-und Werkstoff
1952, Heft 4, str. 134—138.
14. Kiefer , O.: Ein Hochtemkeratur-Trockner für den Kleinbetrieb. Internationaler
Holzmarkt 1953, br. 5 str. 32—33.
15. L a d e 11, J. L.: High-Temperature Kim-Drying of Canadian Softwoods.
An Exploratory Investigation, Wood Sept. 1953, str. 342—346.
16. Internationaler Holzmarkt (1954) Nr. 8, str. 17.
17. Keylwerth, R. und H. Kubier: Höchstmögliche Temperaturen bei
.der
Nadelschnittholztrocknung. Deutsche Holzwirtschaft, Fachblatt für Holzhandel,
Sägeindustrie, Holzverarbeitung und Forstwirtschaft. Herford, Jg. 8. Nr. 6. Sonnabend
16 Jannuar 1954.


18. For. Prod. Lab. Ser. U. S. Dept. of Agrie. Madison Rept. No 1665-1. Revised
May 1954. Special methods of seasoning wood. High-temperature drying: its application
to the drying of lumber.
19. Kollmann , F.: Technologie des Holzes und der Holzwerkstoffe-Zveiter
Band, Berlin (Göttingen) Heidelberg, München 1955, str. 350—35<6.
20. Egner , K.: Über die Holztrocknung in den Oststaaten der USA Holz-Zentralblatt.
Jg. 8, Nr. 57 (1955) str. 705—707.
21. Keylwerth, R., H. Gaiser und H. Meichsner: Untersuchungen an
einer Heissdampftrockenanlage. Holz als Roh- und Werkstoff 1955, Heft 1, str. 5—20.
22. Rietz , C. R.: Status of wood seasoning, 1953-4 Forest Products Journal.
Vol. V. No. 1 February 1955, str. 9—16.