Kỹ thuật xử lý gỗ bằng
phương pháp sấy
Gỗ ở trạng thái tự
nhiên, luôn luôn chứa một lượng nước lớn. Khi không có một lượng nước nào hoặc
một lượng nước nhỏ đựơc thoát ra, gỗ được gọi là “gỗ tươi” hoặc “gỗ chưa sấy”.
Lượng nước tồn tại trong gỗ ảnh hưởng đến tính chất của gỗ. Vì vậy sấy gỗ là
bước đầu tiên và quan trọng nhất trước khi gỗ được đem chế biến (gia công).
Sấy sẽ làm cho gỗ có
kích thước ổn định, không bị sâu mọt, dễ dàng bảo quản, quá trình hoàn thiện và
gia công sản phẩm cũng vì thế mà sẽ đạt chất lượng cao hơn. Đặc biệt, việc sấy
gỗ sẽ làm nhằm giảm trọng lượng của nó theo đó làm giảm chi phí vận chuyển.
Có hai phương pháp sấy
gỗ phổ biến đó là hong phơi và sấy cưỡng bức.
Hong phơi
Hong phơi là một cách
thức sấy gỗ tự nhiên. Mặt trời cung cấp năng lượng (nhiệt) cho việc làm bay hơi
nước ở trong gỗ trong khi đó gió lưu thông không khí xung quanh gỗ. Sử dụng
phương pháp hong phơi, gỗ có thể được sấy đến độ ẩm 15 -20% tuỳ thuộc vào điều
kiện thời tiết. Thời gian sấy có thể rất khác nhau từ 2 tháng cho đến 2 năm.
Điều này tuỳ thuộc vào loài gỗ và kích thước của gỗ.
So với việc sấy gỗ bằng
phương pháp sấy cưỡng bức, hong phơi yêu cầu đầu tư ít và không mất chi phí cho
năng lượng. Tuy nhiên hong phơi có những nhược điểm sau:
•
Thời gian sấy dài.
•
Gỗ không thể sấy khô đến độ ẩm dưới 15% . Với một độ ẩm thấp hơn thường
được yêu cầu cho các sản
phẩm xuất khẩu tới các nước có khí hậu ôn hòa.
•
Cần một diện tích rộng cho việc xếp đống và hong phơi.
Trong hong phơi, gỗ được
xếp đống theo lớp. Cách thức mà gỗ được xếp đống là rất quan trọng. Phải có
được sự lưu thông không khí một cách tự do qua bề mặt gỗ. Bởi vậy việc xếp đống
không nên gần cây cối và nhà cửa. Phía dưới đống gỗ phải được thông thoáng và
tốt nhất là sàn xi măng. Lớp gỗ cuối cùng nên được kê trên đà kê và cách mặt
đất ít nhất là 40 -50cm. Nhằm đảm bảo rằng không khí có thể lưu thông một cách
tự do trong đống gỗ, các tấm gỗ trong một đống nên có cùng một chiều dầy. Gỗ nên
được xếp phẳng với khoảng cách giữa lớp là 20-25mm. Tất cả các thanh kê phải
thẳng hàng theo phương thẳng đứng.
Các loài gỗ khác nhau
hoặc cùng loại gỗ nhưng có độ dầy khác nhau nên được xếp đống riêng biệt. Tốt
nhất gỗ nên được xếp đống vuông góc với hướng gió.
Xếp đống gỗ phải có
thanh kê ở đầu. Trong trường hợp các tấm gỗ có độ dài không bằng nhau, chúng
nên được xếp. Điều này sẽ giảm việc sấy không đều và nứt đầu. Kích thước của
đống gỗ thường là 1-1,5m đối với chiều rộng, 1m đối với chiều cao và từ 4 - 6m
đối với chiều dài tuỳ thuộc vào chiều dài của gỗ. Với kích thước này dễ dàng
trong việc vận chuyển. Ba hoặc bốn đống gỗ có thể được xếp chồng lên nhau.
Đầu của các tấm gỗ trong
đống gỗ nên được phủ một lớp chống nước. Bởi vì đầu của các tấm gỗ có xu hướng
khô nhanh hơn và hiện tượng nứt đầu có thể xảy ra. Các thanh gỗ hoặc kim loại
cũng có thể được đóng vào đầu các tấm gỗ để giảm nứt đầu.
Các thanh kê sử dụng để
tách các lớp gỗ trong đống gỗ phải có cùng một kích thước, chúng phải được xếp
thẳng hàng theo phương đứng khi xếp đống và vuông góc với chiều dài tấm gỗ.
Đồng thời chúng phải đảm bảo kích thước theo qui định về độ cứng và không hư
hại khi vận chuyển, trong trường hợp các thanh kê không đảm bảo kích
thước (không đủ độ cứng) có thể làm cho các tấm gỗ bị biến dạng.
Sắp xếp các đống gỗ ở
bãi hong phơi: Khoảng cách giữa các đống gỗ trong bãi hong phơi có ảnh hưởng
một cách đáng kể đến tốc độ sấy. Khoảng cách lớn giữa các đống gỗ làm tăng tốc
độ sấy trong khi đó khoảng cách hẹp sẽ làm giảm tốc độ sấy, thông thường khoảng
cách này là từ 0,6 -0,75 m.
Kiểm soát độ ẩm trong
quá trình hong phơi: Việc xác định độ ẩm được xác định bởi các tấm ván mẫu hoặc
được đo bằng máy đo độ ẩm điện trở ở lớp gỗ dưới cùng của đống gỗ.
Sấy cưỡng bức
Gỗ xẻ trước khi sử dụng
để làm đồ nội thất, các sản phẩm định hình hoặc cho một số mục đích sử dụng
khác… nó thường phải được sấy đến một độ ẩm theo yêu cầu. Nhằm đạt được mục
đích này nhanh và chính xác, gỗ được đưa vào sấy trong lò sấy. Không giống với
quá trình hong phơi, nhiệt độ, độ ẩm tương đối và sự tuần hoàn không khí trong
lò sấy được kiểm soát trong suốt quá trình sấy.
Nhiệt độ trong quá trình
sấy có thể lên tới 100 độ C. Tuy nhiên, việc sấy gỗ với nhiệt độ cao thường
không phổ biến bởi vì khó hạn chế các khuyết sinh ra trong quá trình sấy.
Như đã đề cập ở phần
trên, nhiệt là cần thiết để làm bay hơi nước từ gỗ. Nhiệt có thể được cung cấp
trực tiếp hoặc gián tiếp. Nguồn nhiệt trực tiếp, không khí trong lò sấy được
làm nóng bằng việc đốt than, củi…trực tiếp. Đối với lò sấy năng lượng mặt trời,
không khí trong lò được làm nóng bằng năng lượng của mặt trời. Nguồn nhiệt gián
tiếp, nhiệt được cung cấp chủ yếu bằng hơi nước quá nhiệt hoặc nước nóng tuần
hoàn qua các đường ống hoặc bộ phận trao đổi nhiệt. Hiện nay lò sấy hơi nước
quá nhiệt được sử dụng phổ biến.
Mô hình lò sấy hơi nước
Sự tuần hoàn không khí
trong các lò sấy được kiểm soát bằng quạt. Quạt được lắp đặt ở trần hoặc cạnh
của lò sấy.
Quạt sấy
Lò sấy cũng có cửa trao
đổi ẩm để lấy không khí ngoài môi trường vào và cho không khí ẩm trong lò thoát
ra.
Độ ẩm không khí trong lò
sấy được được kiểm soát bằng nhiệt độ, việc đóng mở cửa thoát ẩm cũng như hệ
thống phun ẩm bên trong lò sấy.
Ven xả ẩm
Gỗ được sấy theo một chế
độ sấy nhất định. Chế độ sấy là một loạt các giá trị về nhiệt độ và độ ẩm tương
đối. Trong quá trình gỗ được sấy, độ ẩm của gỗ ngày càng giảm, do vậy nhiệt độ
và độ ẩm bên trong lò sấy cũng phải được điều chỉnh cho phù hợp nhằm đảm bảo
cho khuyết tật sinh ra trong quá trình sấy là nhỏ nhất có thể. Mỗi một loại gỗ
khác nhau sẽ yêu cầu một chế độ sấy khác nhau. Chế độ sấy cũng phụ thuộc vào
kích thước của gỗ được sấy.
Khi sấy gỗ bằng phương
pháp sấy cưỡng bức, gỗ mềm có thể chịu được chế độ sấy khắc nhiệt hơn so với gỗ
cứng, gỗ mỏng dễ sấy hơn gỗ dầy.
Ưu điểm của việc sấy gỗ
bằng phương pháp sấy cưỡng bức :
•
Quá trình sấy được kiểm soát và hạn chế được khuyết tật
•
Đạt được độ ẩm thấp hơn so với hong phơi
•
Thời gian sấy ngắn hơn so với hong phơi
•
Lò sấy được sử dụng cho nhiều loại gỗ khác nhau
•
Đạt được độ ẩm chính xác theo yêu cầu
•
Các sâu nấm hại gỗ bị diệt trong quá trình sấy
Nhược điểm của việc sấy
gỗ bằng phương pháp sấy cưỡng bức:
•
Đòi hỏi đầu tư lớn hơn so với hong phơi
•
Yêu cầu chi phí cho năng lượng
•
Yêu cầu công nhân vận hành phải có kỹ năng vận hành và bảo dưỡng lò sấy
Hiện
nay phần lớn các nhà máy ở các nước phát triển thường hong phơi trước khi đưa
gỗ vào sấy nhằm tiết kiệm chi phí năng lượng. Đây cũng là bước tốt cần làm khi
sấy loại gỗ khó sấy.