Дослідження якісних характеристик дубових заготовок висушених у різного типу сушильних камерах

Yuriy  Huber; Zoya  Kopynets; Оksana  Oliichuk; Zhanna  Humeniuk; Yuriy  Rubinskyy

doi:10.15421/412517

Yuriy Huber Національний лісотехнічний університет України https://orcid.org/0000-0003-2678-511X
Zoya Kopynets Національний лісотехнічний університет України http://orcid.org/0000-0001-8977-6953
Оksana Oliichuk Національний лісотехнічний університет України
Zhanna Humeniuk Національний лісотехнічний університет України http://orcid.org/0000-0001-9453-5812
Yuriy Rubinskyy Національний лісотехнічний університет України http://orcid.org/0009-0004-3111-7989

Ключові слова: конвективна сушильна камера; вакуумно-конвективна сушильна камера; дуб звичайний; пиломатеріал; кінцева вологість; залишкові напруження; сушіння.

Анотація

Сушіння деревини займає важливе місце у виробництві продукції деревообробної галузі, оскільки якісні показники пиломатеріалів чи заготовок після камерного сушіння мають вирішальне значення для естетичних та експлуатаційних показників готових виробів.

Об’єктом дослідження були заготовки пиляні з деревини дуба звичайного (Quercus robur L.) розміром 50×50×1000 мм. Їхнє сушіння проводили у конвективній сушильній камері фірми Katres типу KAD-1×6S та вакуумно-конвективній сушильній камері фірми Hildebrand-Brunner місткістю приблизно 50 м³ висушуваних сортиментів.

Встановлено вплив способу сушіння на якісні показники заготовок пиляних з деревини дуба звичайного. Задана кінцева вологість партії (W_к.зад.) становила 8%. Зокрема, мінімальний і максимальний показники вологості з вибірки після сушіння у конвективній сушильній камері становили: W_к.min=4,7%, W_к.max=8,8%; після сушіння у вакуумно-конвективній сушильній камері – W_к.min=5,0%, W_к.max=10,6%. Фактична середня кінцева вологість (W_к.факт.) у штабелі після сушіння у конвективній сушильній камері становила 7,0%, після сушіння у вакуумно-конвективній сушильній камері –7,6%. Середньоквадратичне відхилення кінцевої вологості заготовок після сушіння у конвективній сушильній камері становило 0,799%, після сушіння у вакуумно-конвективній сушильній камері – 0,958%.

Отримані значення показників якості сушіння дубових заготовок у конвективній та конвективно-вакуумній сушильних камерах засвідчили, що за досліджуваних умов у конвективній сушильній камері процес сушіння відбувається рівномірніше.

Посилання

Andrashek, Yo. V., & Humeniuk, Zh. Ya. (2003). Standardization and quality of the drying lumber. Scientific Bulletin of the Ukrainian State Forestry Universi-ty, 13(2), 122–124. Retrieved from https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2003/13_2/122_Andraszek_13_2.pdf [Андрашек, Й. В., Гуменюк, Ж. Я. (2003). Стандартизація та якість сушіння деревини. Науковий вісник УкрДЛТУ, 13(2), 122–124] (in Ukrainian)

Biley, P. V., Kopynets, Z. P., & Labaj, V. Yo. (2010). Principles of the rational modes of thin lumber drying. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 20(15), 75–78. Rertrieved from https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2010/20_15/75_Bil.pdf [Білей, П. В., Копинець, З. П., Лабай, В. Й. (2010). Принципи побудови раціональних режимів су-шіння тонких пиломатеріалів. Науковий вісник НЛТУ України, 20(15), 75–78] (in Ukrainian)

Bіlej, P. V., & Pristavskyy, B. I. (2012). Efficiency analysis of convective wooddrying. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 22(10), 116–119. Rertrieved from https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2012/22_10/116_Bil.pdf [Білей, П. В., Приставський, Б. І. (2012). Аналіз ефективності конвективного сушіння деревини. На-уковий вісник НЛТУ України, 22(10), 116–119] (in Ukrainian)

Biley, P. V., Sokolovskiy, I. A., Pavlyust, V. M., & Kunynets, Ye. Р. (2010). Technical guidelines on the technology of chamber drying of lumber. Uzhhorod: Karpaty. [Білей, П. В., Соколовський, І. А., Павлюст, В. М., Кунинець, Є. П. (2010). Керівні технічні матеріали з технології камерного су-шіння пиломатеріалів. Ужгород: Карпати, 140 с.] (in Ukrainian)

Brunner-Hildebrand (1987). Drying lumber. Buchdruckwerkstätten Hannover GmbH, Hanover. [Brunner-Hildebrand (1987). Die Schnittholztrocknung. Buch-druckwerkstätten Hannover GmbH, Hannover. 322 s.] (in German)

Câmpean, M., & Lazarescu, C. (2016). Considerations upon the drying of oak lumber. Bulletin of the Transilvania University of Brasov. Series II: Forestry, Wood Industry, Agricultural Food Engineering, 9(58), No. 1, 37–42. Re-trieved from: https://webbut.unitbv.ro/index.php/Series_II/article/view/830

Deaconu, I.-T., Georgescu, S.-V., & Campean, M. (2023). Drying Behaviour of 50 mm Thick Turkey Oak Lumber. Applied Sciences, 13, 10676. https://doi.org/10.3390/app131910676

DSTU 4921:2008 Sawn timber. Assessment of drying quality. Edition is official. Kyiv: State standard of Ukraine. Rertrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page?id_doc=86996 [ДСТУ 4921:2008 Пилопродукція. Оцінювання якості сушіння. Видання офіційне. Київ: Держстандарт України] (in Ukrainian)

DSTU 4922:2002 Timber and sawn wood. Determination methods damps. Kyiv: State standard of Ukraine. Rertrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=52795 [ДСТУ 4922:2008 Лісоматеріали та пилопродукція. Методи визначення волого-сті. Видання офіційне. Київ: Держстандарт України] (in Ukrainian)

EN 14298:2004 Sawn timber – Assessment of drying quality. Rertrieved from https://standards.iteh.ai/catalog/standards/cen/aa69f719-6a33-442c-95a0-bbd7dd3c679f/en-14298-2004?srsltid=AfmBOory6btIbQWK1ko3qhuPeDwaGIw5KZbB4pOhOuXy0XNULCqTCDJw

Espinoza, O., & Bond, B. (2016). Vacuum Drying of Wood – State of the Art. Current Forestry Reports, 2, 223–235. https://doi.org/10.1007/s40725-016-0045-9

Huber, Yu., Kopynets, Z., Humeniuk, Zh., Shchupakivskyy, R., & Partyka, V. (2023). Evaluation of color variability of sliced oak veneer in the process of its manufacture. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 25, 178–186. https://doi.org/10.15421/412315 [Губер, Ю. М., Копинець, З. П., Гуменюк, Ж. Я., Щупаківський, Р. Б., Партика, В. Р. (2023). Дослідження колірних характеристик струганого шпону з деревини дуба звичайного в процесі його виготовлення. Наукові праці Лісівничої академії наук України, 25, 178–186] (in Ukrainian)

Konopka, A., Barański, J.A., Vilkovská, T., & Klement, I. (2017). The impact of the drying process on the deformation of the beech and oak wood samples. Forestry and Wood Technology, 99, 168–173. Retrieved from: https://www.researchgate.net/publication/321192035_The_impact_of_the_drying_process_on_the_deformation_of_the_beech_and_oak_wood_samples

Kopynets, Z. P., & Shchupakivskyy, R. B. (2014). Investigation of beech lumber drying process by the low temperature multi-stage regimes. Forestry, Forest, Paper and Woodworking Industry, 40, 59–62. Rertrieved from https://forest-woodworking.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/122/309

Mayevskyy, V. O., Kopynets, S. V., & Moroz, R. O. (2024). Research on the consumption of raw unedged oak lumber for the production of rough blanks for glued panels. In Forestry education and science: current challenges and development prospects: proceedings of the International scientific and practical Conference. Lviv, October 23-25. Lviv, Ukraine. https://doi.org/10.36930/conf150.3.6 [Маєвський, В. О., Копинець, С. В., Мороз, Р. О. (2024). Дослідження витрати дубових сирих необрізних пиломатеріалів на вихід чорнових заготовок для клеєних щитів. Лісотехнічна освіта і наука: виклики сьогодення та перспективи розвитку: матеріали Міжнарод. наук.-практ. конф., м. Львів, 23-25 жовтня 2024 р. Львів: НЛТУ України] (in Ukrainian)

Mayevskyy, V. O., Moroz, R. O., Kopynets, S. V., Ferents, O. B., Shchupakivskyy, R. B., & Myskiv, Ye. M. (2024) Determining of dry oak lumber consumption due the production of solid edge glued panels. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 27, 181–188. https://doi.org/10.15421/412425 [Маєвський, В. О., Мороз, Р. О., Копинець, С. В., Ференц, О. Б., Щупаківський, Р. Б., Миськів, Є. М. (2024). Визначення витрати дубових сухих обрізних пиломатеріалів на виготовлення клеєних щитів. Наукові праці Лісівничої академії наук України, 27, 181–188] (in Ukrainian)

Ormarsson, S. (1999). Numerical Analysis of Moisture-Related Distortion in Sawn Timber. Doctoral thesis, monograph. Göteborg: Chalmers University of Technology, Dep. of Structural Mech. Retrieved from: https://www.researchgate.net/publication/341877999_Numerical_Analysis_of_Moisture-Related_Distortions_in_Sawn_Timber

Ozarkiv, I. M., Kobrynovuch, M. S., Humeniuk, Z. H., & Petryshak, I. V. (2018). Control of tense-deformed state and moisture of wood in heat and mass transfer during drying process. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 28(10), 81–84. https://doi.org/10.15421/40281017 [Озарків, І. М., Кобринович, М. С., Гуменюк, Ж. Я., Петришак, І. В. (2018). Контроль напружено-деформованого стану і вологості деревини в тепломасооб-мінних процесах сушіння. Науковий вісник НЛТУ України, 28(10), 81–84] (in Ukrainian)

Pinchevska, O. O., & Chausov, M. G. (2008). The quaschins of the assessment of sawn timber drying quality. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 18(4), 85–91. Rertrieved from https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2008/18_4/85_Pinczewska_18_4.pdf [Пінчевська, О. О., Чаусов, М. Г. (2008). Оцінка якості сушіння пиломатеріалів. Науковий вісник НЛТУ України, 18(4), 85–91] (in Ukrainian)

Simpson, W. T. (1991). Dry kiln operator’s manual. In Agriculture Handbook; U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory: Madison, WI, USA. Retrieved from: https://www.woodweb.com/knowledge_base/Dry_kiln_operators_manual.html?fb_locale=fr_FR

SIST-TS CEN/TS 14464:2010 Sawn timber – Method for assessment of case-hardening. Rertrieved from https://standards.iteh.ai/catalog/standards/sist/81983382-51e7-4547-a2b0-f3c94ec5265a/sist-ts-cen-ts-14464-2010?srsltid=AfmBOor09TgRShIjL5Q8u6tJO4lcHFK25eFkLIWwIG34hCs71THPnCRM

Shostak, V. V., Acberher, Yo. L., & Kopynets, Z. P. (2005). Influence of drying regimes on cracks formation in wood. Scientific Bulletin of the Ukrainian Na-tional Forestry University, 15(4), 109–114. Rertrieved from https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2005/15_4/index.htm [Шостак, В. В., Ацбергер, Й. Л., Копинець, З. П. (2005). Вплив режиму сушіння на тріщиноутворення деревини. Науковий вісник НЛТУ України, 15(4), 109–114] (in Ukrainian)

Teischinger, А., Avramidis, S., Hansmann, Ch., & Mayrhofer, A. (2023). Sawn Timber Steaming and Drying. In P. Niemz, A. Teischinger, D. Sandberg (Eds.), Springer Handbook of Wood Science and Technology (pp. 1167–1210). https://doi.org/10.1007/978-3-030-81315-4_23

Yin, Q., & Liu, H.-H. (2021). Drying Stress and Strain of Wood: A Review. Applied Sciences, 11, 5023. https://doi.org/10.3390/app11115023

Udovytska, M., Mayevskyy, V., Udovytskyi, O., Kopynets, Z., & Manzyuk, A. (2024). Development of mathematical model for predicting the cupping of lumber. Bulletin of the Transilvania University of Braşov. Series II: Forestry. Wood Industry. Agricultural Food Engineering, 17(66), No 2, 111–126. https://doi.org/10.31926/but.fwiafe.2024.17.66.2.7

Wood Handbook – Wood as an Engineering Material (2010). Gen. Tech. Rep. FPL−GTR−190. Madison, WI: U.S. Department of Agriculture, Forest Service, Forest Products Laboratory, 508 p.