Особливості всихання заготовок з дубової деревини, висушених у сушильних камерах різного типу
Анотація
Деревина належить до матеріалів, які змінюють свої лінійні розміри залежно від температурно-вологісного стану навколишнього середовища. На ці особливості потрібно звертати увагу не лише в технологічних процесах її механічного оброблення, де необхідно враховувати припуски на всихання, але й під час експлуатації за умов змінних параметрів довкілля.
Експериментальні дослідження проводили на заготовках, випиляних із деревини дуба звичайного (Quercus robur L.) номінальними розмірами 50 × 50 × 1000 мм. Величину всихання визначали після їхнього сушіння у конвективній сушильній камері KAD-1×6S фірми Katres та вакуумно-конвективній сушильній камері місткістю приблизно 50 м3 висушуваних сортиментів фірми Hildebrand-Brunner. Заготовки висушували до заданої кінцевої вологості 8%.
За умови зниження вологості деревини нижче 30% відбувається зменшення її лінійних розмірів. На величину цієї зміни впливає низка факторів: деревний вид та вологість деревини, її густина, напрям щодо головних осей дерева, розміри сортименту, режим сушіння, частка вмісту пізньої деревини, анатомічна й субмікроскопічна будова деревини, місце випилювання зразка деревини за висотою та діаметром колоди тощо.
Встановлено, що величина зміни лінійного розміру заготовок після вакуумно-конвективного сушіння становить 3,03 мм, після конвективного – 3,41 мм. Коефіцієнт всихання заготовок, висушених у вакуумно-конвективній сушильній камері становить 0,247, а у конвективній – 0,273.
Отримані результати засвідчують, що процес вакуумно-конвективного сушіння перебігає інтенсивніше і це має вплив на величину всихання, яка є меншою, ніж за конвективного сушіння.
Посилання
Badel, E., & Perre, P. (2007). The shrinkage of oak predicted from its anatomical pattern: validation of a cognitive model. Trees, 21, 111-120. https://doi.org/10.1007/s00468-006-0105-z
Biley, P. (2005). Theoretical foundations of heat treatment and drying of wood. Kolomyia: Publishing house «Vik» [Білей, П. (2005). Теоретичні основи теплової обробки і сушіння деревини. Коломия: Видавництво «Вік». 364 с.] (in Ukrainian)
Biley, P. V., Kombarov, A. M., & Biley, P. P. (2012). The study of physical properties of the wood of oak. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 22(5), 113–116. https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2012/22_5/113_Bil.pdf [Білей, П. В., Комбаров, А. М., Білей, П. П. (2012). Дослідження фізичних властивостей деревини дуба. Науковий вісник НЛТУ України, 22(5), 113–116] (in Ukrainian)
Biley, P. V.; Ozarkiv, I. M.; Huber, Yu. M.; Pavlyust, V. M., & Kopynets, Z. P. (2006). Vacuum drying of wood. Lviv: Editorial and Publishing Department of UNFU. [Білей, П. В., Озарків, І. М., Губер, Ю. М., Павлюст, В. М., Копинець, З. П. (2006). Вакуумне сушіння деревини. Львів: РВВ НЛТУ України. 72 с.] (in Ukrainian)
Biley, P. V.; Petryshak, I. V.; Sokolovskiy, I. A., & Soroka, L. Ya. (2013). Heat-and-mass transfer processes in woodworking. Lviv: Western Ukrainian Consulting Center, LLC. [Білей, П. В., Петришак, І. В., Соколовський, І. А., Сорока, Л. Я. (2013). Тепломасообмінні процеси деревообробки. Львів: ЗУКЦ. 376 с.] (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 сушіння пиломатеріалів. Ужгород: Карпати, 140 с.] (in Ukrainian)
Castro, A., Mituca, C., & Anjos, O. (2006). Shrinkage of beech (Fagus sylvatica) and oak (Quercus robur) veneer sheets during the drying process. Ecowwod – 2006, 2. International conference on environmentally – compatible forest products. Proceedings of Ecowwod – 2006. Edited by Fernando Caldeira Jorge. p: 491–498. Rertrieved from https://www.researchgate.net/profile/Ofelia-Anjos/publication/259822784_Shrinkage_of_beech_Fagus_sylvatica_and_oak_Quercus_robur_veneer_sheets_during_the_drying_process/links/0deec52e043ced2f20000000/Shrinkage-of-beech-Fagus-sylvatica-and-oak-Quercus-robur-veneer-sheets-during-the-drying-process.pdf
DSTU EN 1313-2:2018. (EN 1313-2:1998/AC:1999, IDT) Round and sawn timber. Permitted deviations and preferred sizes. Part 2: Hardwood sawn timber. Effective from January 01, 2019. Official edition. Kyiv: State Enterprise «Ukrainian Research and Training Center for Standardization, Certification and Quality». https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=79821
DSTU 4920:2008. Sawn wood. Assessment of radial and tangential shrinkage. Effective from July 01, 2009. Official edition. Kyiv: State Consumer Standard of Ukraine. https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=70608 [ДСТУ 4920:2008. Пилопродукція. Визначання радіального і тангенціального усихання. Чинний від 2009-07-01. Вид. офіційне. Київ: Держспоживстандарт України] (in Ukrainian)
DSTU 4922:2008. Timber and sawn wood. Determination methods damps. Effective from July 01, 2009. Official edition. Kyiv: State Consumer 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 вологості. Чинний від 2009-07-01. Вид. офіційне. Київ: Держспоживстандарт України] (in Ukrainian)
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
Glijer, L. (2011). Drying wood and more. Warszawa: Wies Jutra. https://books.google.com.ua/books/about/Suszenie_drewna_i_nie_tylko.html?id=XbRaMwEACAAJ&redir_esc=y [Glijer, L. (2011). Suszenie drewna i nie tylko. Warszawa: Wies Jutra. 140 s.] (in Polish)
Huber, Yu. M., Humenyuk, Zh. Ya., & Hinotskiy, A. K. (2012). Experimental investigation of shrinkage changes of the steamed acacia wood. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 22(2), 83–114. https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2012/22_2/index.htm [Губер, Ю. М., Гуменюк, Ж. Я., Хіноцький, А. К. (2012). Експериментальні дослідження зміни всихання пропареної деревини акації. Науковий вісник НЛТУ України, 22(2), 83–114] (in Ukrainian)
Huber, Y., Kopynets, Z., Oliichuk, О., Humeniuk, Z., & Rubinskyy, Y. (2025). Investigation of the qualitative characteristics of oak-wood blanks dried in diff erent types of drying chamber. Proceedings of the Forestry Academy of Sciences of Ukraine, 28, 229–240. https://doi.org/10.15421/412517 [Губер, Ю. М., Копинець, З. П., Олійчук, О. І., Гуменюк, Ж. Я., Рубінський, Ю. В. (2025). Дослідження якісних характеристик дубових заготовок, висушених у різних типах сушильних камер. Наукові праці Лісівничої академії наук України, 28, 229–240] (in Ukrainian)
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. https://forest-woodworking.nltu.edu.ua/index.php/journal/article/view/122/309
Koval, V. S., Marchenko, N. V., & Inozemzev, G. B. (2008). Question of the estimation of quantity shrinkage of saw-timbers of the different kind of sawing up. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 18(3), 136–142. https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2008/18_3/136_Kowal_18_3.pdf [Коваль, В.С., Марченко, Н. В., Іноземцев, Г. Б. (2008). Щодо оцінки припусків на усихання пиломатеріалів різного виду розпилювання. Науковий вісник НЛТУ України, 18(3), 136–142] (in Ukrainian)
Maksymiv, V. M., Biley, P. V., Kombarov, A. M., & Biley P. P. (2014). The Determination of Machining Allowances for Drying Maple Wood Lumber. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 24(2), 143–146. https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2014/24_2/143_Maks.pdf [Максимів, В. М., Білей, П. В., Комбаров, А. М., Білей, П. П. (2014). Визначення припусків на всихання пиломатеріалів з деревини явора. Науковий вісник НЛТУ України, 24(2), 143–146] (in Ukrainian)
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. Рroceedings of the International scientific and practical conference. Lviv, October 23–25, 2024, Lviv: Ukrainian National Forestry University. 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: матерали Міжнарод. наук.-практ. конф., м. Львів, 23-25 жовтня 2024 року, 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)
Ozarkiv, I. M., Kopynets, Z. P., & Acberher, Yo. L. (2006). Methods of Kirpichov's Criterion Research as Basic of Cracks Forming in Convective Wood Drying. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 16(2), 81–85. https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2006/16_2/index.htm [Озарків, І. М., Копинець, З. П., Ацбергер, Й. Л. (2006). Методика дослідження критерію Кірпічова як основного критерію тріщиноутворення у процесі конвективного сушіння деревини. Науковий вісник НЛТУ України, 16(2), 81–85] (in Ukrainian)
Perré, P., & Keey, R. B. (2006). Drying of Wood: Principles and Practices. In book: Handbook of Industrial Drying. (3rd ed., pp. 821–877). Taylor & Francis Group. https://doi.org/10.1201/b17208-44
Pinchevska, O. O. (2013). Determination of oak wood shrinkage. Scientific Bulletin of the National University of Life Resources and Environmental Management of Ukraine. Series "Forestry and Ornamental Gardening", 187, 205–209. https://forestscience.com.ua/web/uploads/journals_pdf/Ukrainian%20journal%20of%20forest%20and%20wood%20science_No%20187_Part_2.pdf [Пінчевська, О. О. (2013). Визначення всихання деревини дуба. Науковий вісник НУБіП України. Серія «Лісівництво та декоративне садівництво», 187, 205–209] (in Ukrainian)
Rahimi, S., Singh, K., DeVallance, D., Chu, D., & Bahmani, M. (2022). Drying behavior of hardwood components (sapwood, heartwood, and bark) of red oak and yellow-poplar. Forests, 13(5), 722. https://doi.org/10.3390/f13050722
Shostak, V. V., Acberher, Yo. L., & Kopynets, Z. P. (2005). Influence of drying regimes on cracks formation in wood. Scientific Bulletin of the Ukrainian National Forestry University, 15(4), 109-114. https://nv.nltu.edu.ua/Archive/2005/15_4/109_Szostak_15_4.pdf [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)
Strikha, I. A. (1950). Allowances for shrinkage of beech lumber. Kyiv: Publishing House of the Academy of Architecture of the Ukrainian SSR [Стріха, І. А. (1950). Припуски на всихання букових пиломатеріалів. Київ: Видавництво Академії архітектури УРСР. 55 с.] (in Ukrainian)
Teischinger, А., Avramidis, S., Hansmann, Ch., & Mayrhofer, A. (2023). Sawn Timber Steaming and Drying. In book: Springer Handbook of Wood Science and Technology (pp.1167–1210). https://doi.org/10.1007/978-3-030-81315-4_23
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), No2, 111–126. https://doi.org/10.31926/but.fwiafe.2024.17.66.2.7
