Sušení dřeva

Dřevo je všeobecně velmi ceněná surovina. Ale i přes tuto skutečnost každoročně vznikají při zpracování tohoto materiálu značné ztráty. Velkým negativem je skutečnost, že dřevo má při příjmu vlhkosti do bodu nasycení vláken (vlhkost cca 30% podle druhu dřeviny) tendenci bobtnat, což může značně snížit pevnost konstrukčních spojů. Naopak při ztrátě vlhkosti dřevo sesychá, bortí se a praská.

Vlhké dřevo vykazuje nižší pevnost lepených spojů, špatně se povrchově upravuje a má zhoršené některé mechanické a fyzikální vlastnosti.

Dřevo z právě pokáceného stromu má vysoký obsah vody. Dřevo je nutné vysušit na takovou vlhkost, při níž se materiál dobře obrábí. Důležité je, aby vlhkost dřeva byla v rovnováze s vlhkostí prostředí, ve kterém se bude výrobek využívat.

Jinak by mohlo dojít k rozměrovým a tvarovým změnám, které mohou být příčinou netěsnosti spojů nebo znehodnocení povrchové úpravy.

Sušení dřeva lze rozdělit na dva základní způsoby:

• přirozené sušení
• umělé sušení

6.1. Přirozené sušení řeziva

Přirozeným sušením řeziva se rozumí uskladňování řeziva nebo přířezů na volném prostranství, případně pod vzdušnými kůlnami. Řezivo, pražce, sloupy, přířezy (vlysy, dužiny sudů) musí být uloženy podle určitých pravidel a zásad tak, aby nedošlo k poškození tohoto materiálu. Materiál se ukládá na skladech pro přirozené sušení buďto přímo na pile, nebo u zpracovatele. Řezivo se uskladňuje proložené na předem připraveném místě – skladu.

Přirozené sušení se řídí stejnými zásadami jako sušení umělé, a proto závisí také na teplotě, vlhkosti vzduchu a rychlosti proudění vzduchu, na dřevině, rozměrech materiálu, zejména tloušťce, na počáteční vlhkosti a na konečné požadované vlhkosti.

Oba způsoby se od sebe liší tím, že při umělém sušení lze parametry sušícího prostředí měnit a řezivo vysušit na téměř libovolnou konečnou vlhkost.

Přirozené sušení ovlivňují povětrnostní podmínky. V našich klimatických podmínkách lze přirozeně řezivo vysušit maximálně na 13–15 % vlhkosti. Běžně se uvádí hodnoty okolo 20 %. Přesto se přirozeně suší ještě poměrně značné objemy řeziva. Přirozené sušení přináší úspory energie a může se uskutečňovat téměř kdekoliv bez nároků na energii. Nevýhodou přirozeného sušení je tzv. umrtvení kapitálu po dobu sušení, proto se v dnešní době množství přirozeně sušeného řeziva kolem truhláren zminimalizovalo.

V praxi je velmi používaná kombinace přirozeného předsušení a umělého dosušení na konečnou požadovanou vlhkost.

Nedodržením hlavních zásad pro uložení materiálu mohou vznikat poměrně vysoké ztráty způsobené trhlinami, zamodráním nebo plísněni, hnilobami. Řezivo uložené na skladech pro přirozené sušení je často napadáno dřevokazným hmyzem.

6.1.1. Hodnocení přirozeného sušení řeziva

Přirozené sušení může být při dodržení všech zásad a pravidel stejně kvalitní, jako sušení umělé. Energeticky nenáročné, náročné na potřebu vhodné skladovací plochy. Je-li takovýto materiál o vlhkosti okolo 15 až 20 % dodán k umělému dosušení, zkracuje se doba umělého sušení, sníží se spotřeba energie. Na skladě musí být dostatečná pohotovostní zásoba předsušeného materiálu.

6.1.2. Činitele ovlivňující přirozené sušení řeziva

Mezi faktory, které bezprostředně ovlivňují průběh přirozeného sušení řeziva patří:

• teplota vzduchu
• vlhkost vzduchu
• rychlost proudění vzduchu

Proudění vzduchu při přirozeném sušení probíhá ve dvou hlavních směrech. Ve směru vodorovném a ve směru svislém. Pohyb vzduchu ve vodorovném směru je vyvolán větrem. Pohyb ve svislém směru je dán denní dobou, odevzdáním části tepla mokrému dřevu a příjmem vlhkosti odpařované z povrchu dřeva. Přes den se tak vzduch stává těžší a klesá směrem dolů, po část noci má vzduch tendenci pohybovat se naopak. Aby docházelo k odvádění vlhkosti z celé hráně, vytváří se v širší hráni svislé komíny.

Mechanizace ukládání hrání

• ruční vyskládání hráně
• mechanizované vyskládání hráně
• ukládání hrání pomocí kolejových nízkozdvižných vozíků
• ukládání hrání pomocí vysokozdvižných vozíků a nakladačů
• ukládání hrání pomocí jeřábů

Výška hráně při ručním ukládání se doporučuje maximálně do 4 m, při mechanizovaném ukládání do 6 m. Šířka hráně se v případě, že řezivo je přirozeně předsoušeno, řídí rozměry řeziva uloženého pro umělé sušení.

 

6.1.3. Výběr místa skladu, prostorové uspořádání skladu

Dobře provětrávané místo s dostatečnou cirkulací vzduchu pokud možno ve větší vzdálenosti od povrchových vodních zdrojů a lesů – návaznost na dopravní komunikace.

Aby nedocházelo k problémům na skladě, musí být správně vyprojektovány hlavní rozdělovací linie skladu, jednotlivá dělicí pole skladu, průjezdy, uličky, prostor pro uložené řezivo včetně skladovací rezervy, s ohledem na příslušnou mechanizaci, při dodržení všech zásad bezpečnosti práce a požární ochrany.

Rozdělení skladu z pohledu skladovaného materiálu

• pole
• oddělení
• skupina hrání
• hráň

Pro jednotlivá pole, oddělení, skupiny hrání a jednotlivé hráně je nutno zvolit vhodný a přehledný způsob označování. Nejednodušší formou je tabulka s daty umístěná přímo na hráni, která je doplněna evidenční skladovou kartou, případně celková evidence skladu řeziva přes sledovaná a udržovaná pomocí výpočetní techniky.

Stavba hráně

• základy hráně (dostatečně zpevněná, odvodněná plocha, jednotlivé hráně, dvojhráně)
• podstavce (nejčastěji betonové s minimální výškou 40 cm)
• podklady (dřevěné hranoly nejčastěji 10 x 12 cm (10 x 15 cm), délka je dána šířkou hráně)
• proklady (dřevěné laťky tloušťky 18 nebo 24 mm, šířky 40 až 60 mm a délky podle šířky hráně)
• zastřešení vlastním materiálem
• mobilní stříšky
• pevné přístřešky
• kůlny

Hráně stavíme tak, aby byly boky hráně kolmé na převládající větry. Do jednotlivých vrstev klademe vždy řezivo ze stejného dřeva, stejné tloušťky, pokud možno stejné počáteční vlhkosti. Aby se zamezilo rozdílnému sesýchání radiální a tangenciální části v rámci jedné desky, klade se záměrně nahoru pravou stranou, která méně sesýchá. Úvaha vychází z toho, že spodní strana desky je vždy vlhčí, čímž se potom mohou částečně eliminovat napětí vznikající rozdílným sesycháním obou částí desky. Relativně pomalejší snižování vlhkosti dřeva na průřezu a častější střídání klimatu při přirozeném sušení má za následek menší zbytková napětí, než je tomu v případě sušení umělého.

Řezivo horších tříd se ukládá na okraje skladu. Desky nižší jakosti dáváme nahoru a do boků hráně. Hráň stavíme buď pod pevným přístřeškem, nebo ji opatříme mobilní stříškou.

Ukládá-li se na jednom skladu současně řezivo jehličnaté a řezivo listnaté, doporučuje se dovnitř skladu uložit řezivo listnaté.

Ukládá-li se řezivo stejného druhu, ale různé tloušťky, potom se tenké řezivo ukládá na návětrnou stranu skladu, silnější materiál se ukládá na stranu závětrnou.

Doporučuje se stavět hráň do výšky, která odpovídá maximálně trojnásobku šířky hráně. U hrání širších jak 170 cm se doporučuje ve středu šířky přes celou výšku hráňě vytvořit široký svislý komín. Nedoporučuje se stavět hráně širší jak 2 m.
Kombinuje-li se přirozené sušení s umělým, mají rozměry hráně korespondovat s rozměry sušárny.

Označování hrání:

• druh skladovaného materiálu
• rozměry
• množství (objem)
• počáteční vlhkost
• datum uložení na sklad
• dodavatel/odběratel

Způsoby ukládání řeziva do hrání

• vyrovnání řeziva stejných délek do pravoúhlého rovnoběžnostěnu
• ukládání jehličnatého řeziva různých délek
• ukládání listnatého řeziva různých délek
• ukládání řeziva různých šířek
• zvláštní způsoby ukládání:
• kmenování
• křížové hráně
• trojúhelníkové hráně
• ukládání do čtverce
• ukládání do jeslí
• ukládání hrubých přířezů
• překládání hrání
• ukládání sloupů
• ukládání pražců

Doba sušení závisí na:

• druhu materiálu
• rozměrech (především na tloušťce)
• konečné požadované vlhkosti
• měsíci, kdy bylo řezivo do hráně vyrovnáno

• klimatických podmínkách

Doba uložení řeziva do hráně

Včasné vyrovnání řeziva je podmínkou kvalitního vysušení bez zbytečných ztrát. V letním období je nutné především dbát o urychlené uložení především řeziva borovice a buku. Mokré borové řezivo je v teplém prostředí náchylné na zamodrání, bukové na zapaření. Až na výjimečné případy by nemělo být řezivo na skladě pro přirozené sušení déle než dva roky (ČSN 49 0650).
 

Obr. 2

Prvky ovlivňující rychlost a kvalitu sušení

Pasivní, které nelze ovlivnit:

• mechanizace běžně používaná na skladě
• rozměry prokladových latěk používaných na skladě
• výška podstavců pod hrání
• lokalizace skladu
• klima
• nadmořská výška
• roční období
• počasí

Aktivní, které je možno ovlivňovat:

• prostorové uspořádání skladu
• rozmístění řeziva v rámci skladu
• konstrukce hráně (šířka, výška)
• mezera mezi boky řeziva
• možnost volby tloušťky prokladových latěk
• volba vertikálních kanálů v rámci hráně

Urychlování přirozeného sušení dřeva

• řídké uložení hráně
• speciální konstrukce hrání
• malá výška hráně
• malá šířka hráně
• šikmé uložení hráně vůči terénu
• vertikální kanálky uvnitř hráně
• natáčení stříšky
• mobilní ventilátory

 

Sušení přířezů

Jednou z cest jak dosáhnout lepší využití dřeva, snížení odpadu, zmenšení skladů, zvýšení kapacity sušáren, zrychlení výroby, je zavedení výroby přířezů určených k sušení. Přířezy jsou pilařské výrobky z neopracovaného deskového řeziva, hranolků nebo hranolů, vyrobené vhodným řezem pro další zpracování. Přířezy se využívají jak v nábytkářské výrobě zejména ve výrobě vlysů pro výrobu rámových dveří a nábytkových hranolků pro výrobu ohýbaného nábytku, tak i pro stavebně-truhlářskou výrobu.

Pro výrobu přířezů z pohledu sušení je třeba:

• vytřídit řezivo podle rozměrů vhodných pro výrobu přířezů
• stanovit nadmíry na sesychání
• zohlednit příčné i podélné zborcení zapříčiněné diferenciálním sesýcháním
• určit optimální způsob manipulace s materiálem
• přizpůsobit základ hráně velikosti přířezů
• při vyrovnávání hráně zohlednit tvar přířezů a podmínky, za nichž je materiál ukládán

 

Suší-li se místo řeziva přířezy, sníží se náklady na sušení odpadu a zvýší se využití skladů i sušáren. Při výrobě přířezů se ukazuje, že je vhodné sdružovat přířezy jak na šířku, tak na délku. Potom se hovoří o sušení tzv. sdružených přířezů. Přířezy lze následně dosoušet umělým způsobem na požadovanou konečnou vlhkost.

6.1.4. Přirozené sušení řeziva z vybraných dřevin

Smrk (jedle)

Suší se lehce, málo sesychá, málo se bortí, po vysušení vypadává většina suků. Je nutno zabezpečit dobré odvětrávání prostoru pod hrání. Doporučuje se větší tloušťka prokladů, minimálně 24 mm.

Borovice

Dřevo náchylné na zamodrání zejména při vlhkosti dřeva okolo 25 % a teplotách 20 až 30 oC. Nutno ihned uložit se širšími mezerami, nemá sklon ke vzniku povrchových trhlin, dochází k zborcení, dobře se suší, doporučuje se okamžité zastřešení hrání.

Modřín

Uložit pečlivě s menšími mezerami, má velký sklon k praskání i k zborcení. Suší se pomalu, hráně se zatěžují a zakrývají. Stavějí se blíž k sobě, aby byla čela i boky chráněny.

Buk

Rychle zapaří, podléhá dřevokazným houbám, bortí se a trhá se. Zborcení BK řeziva se zabrání včasným proložením řeziva. Zborcení BK řeziva lze zabránit pařením ihned po pořezu. Pařený materiál je vnímavější na napadení houbami a plísněmi, proto je nutné řezivo chránit v antiseptickým roztokem ihned po paření. Čela a dokonce i boky hrání se doporučuje v letním období zastiňovat proti přímému slunečnímu záření a opatřit kovovými sponami.

Dub

Do hrání ukládá obdobně jako BK řezivo. S ohledem na větší pravděpodobnost napadení běle hmyzem se doporučuje řezivo před uložením do hráně zbavit kůry.

Pokud není žádoucí, aby dřevo na povrchu zašedlo, doporučuje se hráň zastřešit. Nedoporučuje se stavět uprostřed větrací komín, zvýšené proudění vzduchu by bylo na úkor kvality vysušeného materiálu. V případě, že je žádoucí vymytí tříslovin dešťovou vodou, může se zastřešení odstranit a nechat působit déšť.

Jasan

Dřevo je náchylné na změnu barvy – zešednutí, proto se má ihned po pořezu uložit. V bělové části je často napadán dřevokazným hmyzem. Má sklon ke zborcení a tvorbě trhlin. Déšť není na závadu, doporučuje se šikmé uložení hráně. Suší se obdobně jako dub.

Javor

Ukládá se obdobně jako buk. Včasným uložením se předejde vzniku barevných skvrn nebo nežádoucí změně barvy. V případě malých objemů, například při výrobě hudebních nástrojů, se doporučuje řezivo uložit na krátkou dobu vertikálně, užším koncem dolů. Údajným důvodem je, že dřevo zůstává po této operaci světlejší. Při větším množství je nutno ihned po pořezu zdravé řezivo vyskládat do zastřešených hrání, výsledná kvalita sušení bude vysoká. Přímé sluneční paprsky by mohly způsobit nežádoucí ztmavnutí dřeva.

Habr

Suší se pomalu. Materiál je třeba uložit zodpovědně ihned po pořezu. Je náchylný na zapaření obdobně jako buk. Hráň musí být dobře provětrávaná, ale materiál musí být chráněn proti vlivu přímých slunečních paprsků, které způsobují neviditelné vlasové trhliny snižující zásadně mechanické vlastnosti.

Jilm

Nutno ukládat velmi pečlivě. Proklady je vhodné ukládat hustěji, protože řezivo se prohýbá, bortí a praská. Sušení je pomalé.

Ořechové řezivo

Sušení je pomalé a vyskytují se při něm neviditelné vnitřní trhliny.

Bříza

Ukládá se v kůře, aby se předešlo trhlinám. Suší se pomaleji, bortí se, má sklon k zapaření, proto musí být zajištěno dostatečné proudění vzduchu.

Kaštan

Sušení je pomalé, nerovnoměrné, řezivo je náchylné ke kolapsu buněk. 

Olše

Ukládá se v kůře, suší se relativně dobře, má ale sklon k zapaření, proto musí být hráň řidčeji vyskládaná, aby byla dokonale provětrávaná.

Lípa

Chová se obdobně jako javor a habr, je ji nutno chránit před slunečními paprsky, z důvodu zachování přírodní zlaté barvy je nutno věnovat sušení zvýšenou pozornost.

Akát

Sušení je pomalé, dřevo se bortí.

Třešeň, hrušeň, jabloň

Sušení je pomalé, dřevo se bortí. 

Topol

Suší se pomalu, nerovnoměrně, suky praskají.

Vrba

Sušení je pomalé a nerovnoměrné. Praktické zkušenosti ukazují, že řezivo by nemělo být na skladě pro přirozené sušení uloženo déle než dva roky. Delší doba uložení řeziva na skladě neúměrně zvyšuje škody způsobené sušením (trhliny, změna barvy, napadení plísněni, houbami a hmyzem, nutnost ostrahy, vázání finančních prostředků ve skladových zásobách apod.) (ČSN 49 0650).

 

6.2. Umělé sušení řeziva

Umělé sušení řeziva je sušení, při němž je teplo – energie potřebná na odstranění vody ze dřeva přiváděna ze zvláštního zdroje.

Sušárenství – technický obor, který se zabývá snižováním obsahu vody nebo jiných teplem odstranitelných látek z materiálu.

V dřevozpracujícím odvětví se používají sušárny především na:

• sušení řeziva a některých drobných pilařských sortimentů
• sušení dýh
• sušení malých částí dřeva při výrobě velkoplošných materiálů

Sušící prostředí je plynné prostředí (vzduch), které v průběhu procesu sušení dřeva přijímá a odvádí vodní páru odstraněnou ze dřeva:

• odpařením
• vypařením
• sublimací

Sušárna na dřevo je zařízení, které je konstrukčně upraveno tak, aby v něm mohlo docházet k sušení dřeva podle určitého požadovaného sušícího způsobu.
Sušárny jsou zpravidla provozní (výrobní), poloprovozní nebo laboratorní.

Sušárenská linka je sušárna včetně zařízení pro dopravu a manipulaci s materiálem před sušením a po vysušení (příprava, přísun, odvoz, balení).

Sušárenský objekt je provozní prostor, kde je umístěna jedna nebo více sušících linek a další příslušenství (kancelář, velín, kotelna). 

Sušení probíhá podle určité charakteristiky (sušícího řádu), podle které jsou upravovány parametry sušícího prostředí. Jsou to změny teplot a relativních vlhkostí sušícího prostředí.

• vlhkostní sušící řád – parametry sušícího prostředí se upravují pouze podle zjištěné vlhkosti
• časový sušící řád – parametry sušícího prostředí se upravují podle času od počátku sušení.

V některých případech se proces sušení - parametry sušícího prostředí - upravují podle kriterií, která umožňují ještě racionálnější sušení (vlhkostní spád, sušící spád, napětí, deformace, akustické emise, úbytek hmotnosti)

Sušící způsob je metoda, která se použije k tomu, aby sušení daného materiálu probíhalo v požadované míře a rozsahu. Je to způsob vysoušení dřeva v zařízeních odlišné konstrukce a principu. V sušícím způsobu mají být vzájemně sladěny následující faktory:

• dodávka tepla potřebného k odstranění vody z vysoušeného materiálu
• pohyb sušícího prostředí, případně pohyb sušeného materiálu
• odvod vzniklých par sušícím prostředím.

6.2.1. Doporučené vlhkosti dřevěných výrobků

součásti k elektrickým přístrojům	5 %
hudební nástroje, hračky, tužky, obklady stěn, nábytek do místností s ÚT	7 %
dřevo pro vnitřní stavebně-truhlářské výrobky	8 %
běžný dřevěný nábytek a vybavení lodí	8 %
židle, sportovní potřeby, vnitřní vybavení dopravních prostředků	10 %
běžné dřevěné podlahy	11 %
vnější okna a dveře	13 %
čluny a nákladní železniční vagóny	14 %
lepené nosníky, stavebně-truhlářské výrobky	15 %
vnější dveře, zahradní nábytek, vnější obklady	16 %
bedny, obaly, sudy, stavební dřevo	18 %
dřevo do přírody	19 %
exportní řezivo, obaly na ovoce	20 %
dřevo na ohýbání a impregnaci	25 %
dřevěné dlažby	28 %