Innovaatio: Kuivausmenetelmä
Nippukuivaus, patenttinumero 106982
Puun kuivausmenetelmä antaa nopeasti erittäin hyvän lopputuloksen. Menetelmän edut ovat kiistattomat ja ne on testattu käytännössä. Kuivausmenetelmän avulla säästyy sekä työtä että kuivausaikaa. Puutavara pysyy suorana, koska vääntyilemiselle ei jää tilaa.
Kuivaus kantotuoreesta puuaineksesta 8 % loppukosteuteen on saavutettu 3 vuorokauden aikana. Samaa nippukuivausmenetelmää ja pituussuuntaista ilmavirran puhallusmenetelmää on hyödynnetty myös pylväiden kuivauksessa ennen ja jälkeen painekyllästyksen.
Kuivausmenetelmän käyttö
- Profiloitu tai pyöreä puuaines kerätään koneellisesti pyöreään nippumuotoon.
- Pyöreä puutavaranippu nostetaan liinojen avulla nosturilla kuivaustilaan.
- Pyöreän kuivaustilan kansi suljetaan hydraulisesti ja täysin tiiviisti.
- Puutavaranipun ympärillä olevat letkut täytetään ilmalla (puristus ja ilman ohjaus).
- Kuivaustilaan johdetaan tulikuumaa höyryä.
- Puutavaranipun lävitse puhalletaan pituussuunnassa ilmavirtaa yli 20 m/sek.
- Puutavarassa oleva kosteus yhtyy vesihöyryyn yhdessä lämmön ja nopean ilmavirran aikaansaaman horisontaalisen kapillaari-ilmiön vaikutuksesta.
- Höyry tiivistetään vedeksi ja johdetaan pois kuivaustilasta.
- Kuivaustilaan johdetaan lämpöä ja kuivaustilaa tuuletetaan kuivauskaavan mukaisesti.
- Puristuselimet pitävät puutavaranipun koko kuivausprosessin ajan tiukassa muodossa, joka estää puuaineksen jännitysten purkautumisen ja puun vääntyilyn.
Tehokkuutta useilla kuivauskapseleilla
Kuivausmenetelmän tehokas käyttö edellyttää useita kuivauskapseleita, joista toisia täytetään ja toisia tyhjennetään. Näin kuivattua puuta saadaan jatkuvasti tuotantoon. Yhtenä vaihtoehtona on, että kapselit ovat kiertävällä radalla. Kuivauskapselit täytetään radan alkupäässä ja kuivauskierroksen tapahduttua kapselit tulevat tyhjinä uudelleen täytettäväksi.
Nippukuivausmenetelmää on kehitetty lisää. Muun muassa puutavaranipun puristuselimien osalta on kehitetty uusi tehokas ratkaisu, josta on jätetty patenttihakemus.
Tietoa puun eri kuivausmenetelmistä
Puu on hygroskooppinen materiaali, jonka kosteus asettuu ympäröivän ilman suhteelliseen kosteuteen eli tasapainokosteuteen.
- Kostea puu luovuttaa kosteutta ympäröivään ilmaan niin kauan, kunnes syntyy tasapainokosteus.
- Kuivattu puu imee itseensä ympäröivästä ilmasta kosteutta, kunnes syntyy tasapainokosteus.
- Puun kosteus ilmoitetaan sen sisältämän veden määrällä prosenteissa puun kuiva-aineen painosta.
-
Tavoite
Ulkokuivauksessa sahattu tuore puutavara kuivataan ulkotiloissa ulkokuivaksi.
Se on pitkäaikaisin tunnettu kuivausmenetelmä, jossa kostea (tuore) puuaines (sahatavara) rimoitetaan tai ladotaan toisistaan erilleen ilman kierron aikaansaamiseksi.
Sahojen kuivaustapa on ollut sahatavaran tapulointi. Tapulin päälle rakennetaan katto, joka estää sadeveden pääsyn pilaamaan puutavaran luonnollista kuivausprosessia, eli tasapainokosteuden syntymistä ulkoilman kanssa.
Tällä menetelmällä saavutetaan ns.ulkokuiva sahatavara. Ongelmana tässä menetelmässä on suuri käsityön osuus ja hidas kuivausprosessi, joka sitoo pääomia, koska kiertoaika sahatavaralle on hidasta. Yhtenä ongelmana on vallitsevien ulkoilmaolosuhteisen vaikutus kuivausprosessin lopputulokseen. Pitkäaikainen ulkoilman korkea kosteus ei edistä puun luovuttamasta kosteutta ja puun laatu heikkenee. Varsinkin rimoituksen tai vastakkain ladottujen puun pintojen kohdalle saattaa syntyä sinistymää, joka pilaa puutavaran laadun. -
Kamarikuivaus
Kamarikuivauksessa puutavara kuivataan suljetussa tilassa lämmön ja ilmavirran avulla. Menetelmä soveltuu parhaiten pienimuotoiseen tuotantoon.
Kamarikuivaamo on yleisin tunnetuista puun kuivaustavoista, kun puutavara halutaan saada ns. puusepänkuivaksi, eli kosteus (veden määrä) on alle 10 % puun kuiva-aineen painosta.Kamarikuivaamon toimintaperiaate on varsin yksinkertainen. Kuivauskamari täytetään rimoitetulla puutavaralla. Kuivaustilaan johdetaan lämpöä ja puhaltimien avulla saadaan aikaan ilman kierto, jonka kiertosuuntaa vaihdetaan määräajoin. Kuivaustilan kosteutta valvotaan ja säädetään erilaisten laitteiden avulla. Kosteaa ilmaa päästetään venttiileistä ulos. Kuivausaika on melko pitkä ja laatu hyvä, jos kuivausohjelma on oikea.
-
Kuumakuivaus
Kuumakuivauksessa puutavara kuivataan suljetussa tilassa yli 100 asteen lämpötilassa. Menetelmä soveltuu nykyisin lähinnä puun lämpökäsittelyn esiprosessiksi.
Kuumakuivaus eli pikakuivaus on ollut käytetyin kuivaustapa rimalevyn valmistuksessa tarvittavan puutavaran kuivaamisessa. Menetelmän avulla puusta saadaan mahdollisimman stabiili.
Väriviat, halkeamat ja oksien irtoamiset eivät ole ongelma, koska rimalevyn pinnoitetaan paksulla puuviilulla, jolloin puun virheet jäävät näkymättömiin. Rimalevyn käyttö on nykyisin vähäistä.
Kuumakuivauksessa vesihöyry poistuu ylipaineen vaikutuksesta kuivaustilasta poistoventtiilin kautta. Kuumakuivauksen etuna on puun kasvujännitysten tasaantuminen. Ongelmina esiintyvät kuivausviat, kuten puun värjääntyminen, oksien irtoaminen ja puun halkeilu. -
Alipainekuivaus
Alipainekuivauksessa kosteus siirtyy puusta kuivaustilaan alipaineen vaikutuksesta. Puun kuivaus suoritetaan tiiviissä säiliössä, joka alipaineistetaan. Kuivaustila lämmitetään ja puun sisäinen ylipaine pakottaa veden siirtymään alipaineistettuun kuivaustilaan, josta se siirretään pois.
Menetelmän etuna on lyhyt kuivausaika, jota voidaan lyhentää käyttämällä suurtaajuutta. Investointina alipainekuivaamo on suhteellisen kallis. -
Lauhde-eli kondenssikuivaus
Lauhde-eli kondenssikuivauksessa kuivaustilan vesihöyry tiivistetään vedeksi. Menetelmässä käytetään alhaisia lämpötiloja. Vesihöyryä syntyy hitaasti, ja se tiivistetään kompressorilla vedeksi, josta otetaan lämpöenergia talteen ja johdetaan takaisin kuivaustilaan.
Kondenssikuivauksen etuna ovat pieni energiatarve ja pienet investointikustannukset. Haittana on pitkä kuivausaika. Menetelmä soveltuu pienyrityksille. -
Kanavakuivaamoissa ja OTC-kuivaamoissa puutavara siirtyy kuivaustilassa. Suursahat käyttävät tätä menetelmää, jossa rimoitetut sahatavaraniput syötetään sisään kanavan toisesta päästä, ja ne tulevat toisesta päästä kuivana ulos.
Kuivausilmaa puhalletaan poikittain kulkevien puutavaranippujen läpi. Puun kuivaus tapahtuu lämpimän ilman ja ilmavirran avulla, kuten perinteisessä kamarikuivaamossa. Erona on, että kanavakuivaamossa saadaan aikaan tehokas volyymi, muttei tuoteta puusepänkuivaa puutavaraa, vaan ns. ulkokuivaa. Kuivausmenetelmä soveltuu suuriin volyymeihin suursahoille, jotka tuottavat tehokkaasti sahatavaraa. -
Nippukuivaus patentti nro 106982
Nippukuivauksessa puutavara kuivataan nippumuodossa ilman rimoitusta. Tämä patentoitu kuivausmenetelmä on kehitetty profiloidun puuaineksen, kuten Lock-Wood- ja Jofalock-puulamellien kuivaukseen. Samalla menetelmällä voidaan lisäksi kuivata pyöreä puuaines, kuten pylväät ja tolpat ennen ja jälkeen painekyllästyksen.
Menetelmän kehittämisen yhteydessä on otettu huomioon kaikkien tunnettujen
kuivausmenetelmien edut ja haitat. Kuivausmenetelmää kehitettäessä on pyritty
saamaan aikaan tehokas ja työtä säästävä kuivausprosessi. Menetelmä mahdollistaa myös pienpuun kuivauksen, joka on yleensä ongelmallista kiertymien ja mutkien syntymisen vuoksi.
Kuvassa alla pilottivaiheen kuivauskapseli, jolla ensimmäiset käytännön kuivaustestit on suoritettu. Testattiin puhallusilman nopeus, höyrytys, kuivauslämpö, tukielimet ja kuivausaika puun 8 % loppukosteuden saavuttamiseksi.
Kuvassa alla on koetuotannossa testattu, avattuna oleva kuivauskapseli, jonne puutavaranippu nostetaan nosturin avulla. Työaika on erittäin lyhyt, koska puutavaran rimoitusta ei tarvita.
Haluatko lisätietoja?
Jätä yhteystietosi, niin otamme sinuun yhteyttä.