Ξήρανση ξύλου

Ξήρανση ξύλου, ή ξήρανση ξυλείας, είναι η φυσική ή τεχνητή διαδικασία με την οποία η υγρασία αφαιρείται από τη χλωρή ξυλεία με αργό τρόπο. Η αναγκαιότητα για ξήρανση προκύπτει από το γεγονός ότι το ξύλο, ως βιολογικό υλικό στο δένδρο περικλείει μεγάλες ποσότητες υγρασίας, λ.χ. μεταξύ 50%-250%.

Το ξύλο είτε βρίσκεται µε τη µορφή στρογγυλής ξυλείας, είτε πριστής, αλλά και ως τελικό προϊόν περιέχει ποσά υγρασίας (νερού) που σε πολλές περιπτώσεις είναι αρκετά µεγάλα. Εξάλλου, µια ικανοποιητική ποσότητα υγρασίας στο ξύλο τις περισσότερες φορές είναι 'βοηθητική' καθώς συντελεί στη σωστή και εύκολη μηχανική κατεργασία του, δηλ. την πρίση του (βλ. πριστήρια) και κοπή του.

Η απότοµη αποµάκρυνση της υγρασίας, λόγω της ιδιότητας που έχει το ξύλο να ρικνώνεται, συχνά εµφανίζει διάφορα προβλήµατα που µειώνουν την αισθητική εμφάνιση του αλλά και τις µηχανικές του ιδιότητες. Επιπρόσθετα, η ύπαρξη υγρασίας δηµιουργεί ευνοϊκές συνθήκες για την ανάπτυξη µυκήτων αλλά και προσβολών από έντοµα στο ξύλο (ξυλοφάγα έντομα).

Στοιβαγμένη ξυλεία για φυσική ξήρανση.

Ξυλεία που πρόκειται να χρησιµοποιηθεί σε εξωτερικές κατασκευές στο φυσικό περιβάλλον της Ελλάδας πρέπει να ξηραίνεται σε ποσοστό 12-16%, ενώ αντίθετα, ξυλεία που θα χρησιµοποιηθεί σε εσωτερικές κατασκευές (βλ. έπιπλα κτλ.) πρέπει να ξηραίνεται σε ποσοστό 6-10% (ιδανικά 7-9%)

Όσον αφορά την απαιτούµενη υγρασία, διακρίνονται οι ακόλουθες περιπτώσεις για τα ελληνικά δεδοµένα:

• Ξυλεία για κατασκευές µπαλκονιών και εξωτερικών κουφωµάτων απαιτεί υγρασία 10-12%. Για εξωτερικές πόρτες µε µεγάλες επιφάνειες εφαπτοµενικής τοµής απαιτεί υγρασία 8-10%.
• Ξυλεία για πατώµατα, εσωτερικές πόρτες, εσωτερικές κατασκευές ξύλου, καθώς και ξυλεία για έπιπλα απαιτεί υγρασία 7-8%.

Η ξήρανση που θα υποστεί το ξύλο προσδίδει σηµαντικά πλεονεκτήµατα. Έτσι, αν η ξήρανση γίνει οµοιόµορφα και µε αργό ρυθµό εξόδου υγρασίας, τότε: (α) Ελαττώνεται η πιθανότητα εµφάνισης σφαλµάτων. (β) Μειώνονται οι κίνδυνοι για προσβολή από µύκητες και διατηρεί την ιδιότητα του αυτή, όσο η υγρασία του παραµένει χαµηλότερη από 20%. (γ) Το περιττό βάρος του που οφειλόταν στην υγρασία αποµακρύνεται και έτσι το κόστος µεταφοράς γίνεται σηµαντικά µικρότερο. (δ) Κατά τη διάρκεια της ξήρανσης, αναπτύσσονται υψηλές θερµοκρασίες µε αποτέλεσµα να θανατώνονται οι µύκητες και τα τυχόν ξυλοφάγα έντοµα που µπορεί να υπάρχουν µέσα στο ξύλο. (ε) Αυξάνονται σηµαντικά οι µηχανικές ιδιότητες της ξυλείας.

Ξήρανση καυσόξυλων με φυσικό τρόπο.

Οι παράγοντες που επηρεάζουν την ξήρανση του ξύλου είναι τρεις:

• Η θερµοκρασία του χώρου.
• Η σχετική υγρασία του αέρα.
• Η κυκλοφορία του αέρα στο συγκεκριµένο χώρο.

Όσο µεγαλύτερη είναι η θερµοκρασία του χώρου, τόσο πιο γρήγορα η υγρασία εγκαταλείπει το ξύλο, αντίθετα µε τη σχετική υγρασία που, όσο µεγαλύτερη είναι, τόσο λιγότερο συντελεί στη γρήγορη ξήρανση. Τέλος, η κυκλοφορία του αέρα είναι ένας παράγοντας που βοηθά τη µεταφορά της θερµότητας στο ξύλο, ενώ αποµακρύνει ταυτόχρονα την υγρασία από την επιφάνεια του.

Η ξήρανση της ξυλείας σήμερα µπορεί να γίνει είτε µε φυσικό τρόπο, φυσική ξήρανση, είτε µε τεχνητό τρόπο, τεχνητή ξήρανση.

Φυσική ξήρανση

Φυσική ξήρανση (air drying, natural drying) ονοµάζεται η ξήρανση κατά την οποία χρησιµοποιείται η ηλιακή ακτινοβολία για τη θέρµανση του ξύλου και τη φυσική ροή του αέρα για τη µετακίνηση της υγρασίας που βγαίνει από τα ξύλα. Η φυσική ξήρανση γίνεται σε χώρο ανοικτό ως προς τον ορίζοντα, αρκετά µεγάλο, επίπεδο και χωρίς βλάστηση, για να µην εµποδίζεται η κυκλοφορία του αέρα. Αρκετές φορές, χρησιµοποιούνται και υπόστεγα. Ο χώρος ξήρανσης θα πρέπει να διαθέτει διαδρόµους για να είναι εύκολη η τοποθέτηση και αποµάκρυνση των στοιβάδων µε ανυψωτικά µηχανήµατα. Επίσης, θα πρέπει να είναι προσιτός σε πυροσβεστικά οχήµατα σε περίπτωση πυρκαγιάς.

Η ξυλεία τοποθετείται σε απλές στοιβάδες. Κάθε στοιβάδα έχει πλάτος και ύψος περίπου 1-1,20 m. Σε κάθε απλή στοιβάδα µεταξύ των στρώσεων τοποθετούνται διαχωριστικοί πήχεις διατοµής 2x2 cm περίπου και σε οριζόντια απόσταση 1 m ο ένας από τον άλλο. Η στοίβαξη γίνεται µε µεγάλη προσοχή έτσι, ώστε οι διαχωριστικοί πήχεις να τοποθετούνται ο ένας ακριβώς πάνω από τον άλλο. Τρεις ή και περισσότερες απλές στοιβάδες τοποθετούνται στη συνέχεια η µία πάνω στην άλλη µε µηχανικά κυρίως µέσα, επάνω σε βάθρα. Μεταξύ των απλών στοιβάδων τοποθετούνται διαχωριστικές δοκοί διατοµής 10x10 cm περίπου. Οι στοιβάδες καλύπτονται στην κορυφή τους µε κεκλιµένα σκέπαστρα, για να προφυλάσσουν τα πριστά από τη βροχή και την άµεση επίδραση του ήλιου.

Η φυσική ξήρανση σε στεγασµένους χώρους, η κατασκευή των οποίων επιτρέπει την ελεύθερη κυκλοφορία του αέρα προς όλες τις κατευθύνσεις, µειώνει στο ελάχιστο την εµφάνιση σφαλµάτων κατά την ξήρανση. Για την αποφυγή ραγαδώσεων στα άκρα των πριστών, συνιστάται η επάλειψή τους µε ανθυγροσκοπικές χηµικές ουσίες (παραφίνη, λινέλαιο κ.ά.).

Βιομηχανικό ξηραντήριο (kiln dryer) για χλωρή ξυλεία πλατυφύλλων.

Τεχνητή ξήρανση

Η ξήρανση του ξύλου που γίνεται σε ξηραντήρια ονομάζεται τεχνητή ξήρανση (αγγλ. kiln drying, artificial drying). Οι τρόποι που χρησιµοποιούνται για την ξήρανση του ξύλου είναι πολλοί, αλλά αυτή που περισσότερο χρησιµοποιείται είναι η µέθοδος ξήρανσης µε θερµό και υγρό αέρα.

Για την ξήρανση του ξύλου υπάρχουν δύο τύποι ξηραντηρίων : α) Ενιαίας ξήρανσης, β) Τµηµατικής ξήρανσης ή προοδευτικής. Στην πρώτη περίπτωση της ενιαίας ξήρανσης, όλη η ποσότητα παραµένει στον ίδιο χώρο ξήρανσης και αλλάζουν οι συνθήκες του χώρου σύµφωνα µε το πρόγραµµα ξήρανσης. Αντίθετα, στην περίπτωση της προοδευτικής ξήρανσης, η ποσότητα της ξυλείας µετακινείται µε µικρή ταχύτητα από την είσοδο προς την έξοδο του ξηραντηρίου. Οι συνθήκες όµως στο χώρο του ξηραντηρίου, στη δεύτερη περίπτωση, δεν είναι ίδιες σε όλα τα σηµεία, αλλά µεταβάλλονται ανάλογα µε το πρόγραµµα ξήρανσης.

Η ξήρανση της ξυλείας µε θερµό και υγρό αέρα γίνεται µέσα σε ειδικά κατασκευασµένους θαλάµους (ξηραντήρια), όπου ρυθµίζονται η θερµοκρασία, η σχετική υγρασία και η κυκλοφορία του αέρα. Για το λόγο αυτό, τα ξηραντήρια φέρουν σωληνώσεις ατµού για τη ρύθµιση της θερµοκρασίας και αγωγούς διοχέτευσης ελεύθερου ατµού µέσα στο θάλαµο για τη ρύθµιση της σχετικής υγρασίας του αέρα.

• Τοποθέτηση ξυλείας στο ξηραντήριο: η ξυλεία τοποθετείται σε στοιβάδες µε τον ίδιο τρόπο, όπως και στη φυσική ξήρανση µε την εξής διαφορά: ενώ τοποθετούνται διαχωριστικοί πήχεις σε κάθε στρώση πριστών, τα πριστά τοποθετούνται χωρίς κενά µεταξύ τους, διότι η κυκλοφορία του αέρα ρυθµίζεται µε τους ανεµιστήρες.

• Πρόγραµµα ξήρανσης: η ξήρανση της ξυλείας πραγµατοποιείται µε την εφαρµογή προγραµµάτων ξήρανσης (drying schedules), όπου µε βάση το είδος και την αρχική υγρασία του ξύλου, ρυθµίζονται ανάλογα η θερµοκρασία και η σχετική υγρασία του θαλάµου ξήρανσης. Τα προγράµµατα αυτά καταρτίζονται µετά από έρευνα σε ειδικά εργαστήρια. Η παρακολούθηση της πορείας ξήρανσης γίνεται µε δείγµατα που τοποθετούνται µέσα σε αντιπροσωπευτικά σηµεία των στοιβάδων. Για την παρακολούθηση της πορείας ξήρανσης, γίνεται περιοδική ζύγιση των δειγµάτων ανά ορισµένα χρονικά διαστήµατα, που καθορίζονται από το ρυθµό απώλειας υγρασίας. Με τον τρόπο αυτό ελέγχουµε την πορεία ξήρανσης και διακόπτουµε την ξήρανση, όταν η υγρασία των στοιβάδων µειωθεί στο επιθυµητό επίπεδο.

Εξωτερικοί σύνδεσμοι

• «Η ξήρανση του ξύλου» του δρ. Μιχάλη Σκαρβέλη
• Παρουσίαση του δρ. Μιχάλη Σκαρβέλη