Buscando un método sencillo para secar la madera
Los métodos de secado de la madera generalmente se pueden dividir en secado natural (natural) y secado artificial. Según los diferentes métodos de calentamiento de la madera, se puede dividir en secado por convección, secado dieléctrico, secado por radiación y secado por contacto. El secado por convección incluye principalmente secado a presión normal, secado en cámara convencional, secado por deshumidificación, secado solar, secado al vacío (intermitente), etc. El secado dieléctrico incluye secado por microondas y secado de alta frecuencia. El secado por radiación se refiere principalmente al secado por infrarrojos; el secado por contacto significa que la madera a secar está en contacto directo con la superficie del objeto calentado para conducir el calor y evaporar el agua. Los principales métodos de secado de la madera se analizan brevemente a continuación.
(1) El secado atmosférico, denominado secado al aire, es la principal forma de secado natural. Utiliza el calor de la atmósfera en la naturaleza para evaporar la humedad de la madera y lograr el propósito de secar. El secado al aire se puede dividir en secado al aire ordinario y secado al aire forzado. El secado con aire forzado tiene una buena calidad de secado, la madera no se enmohece ni se decolora y también puede reducir las grietas en los extremos. En comparación con el secado al aire normal, el tiempo de secado se puede acortar entre 1/2 y 2/3, pero el costo del secado aumenta aproximadamente 1/3. Las ventajas del secado atmosférico son: proceso simple, fácil de implementar, ahorro de energía y económico, y puede cumplir con los requisitos del secado de madera al aire. Además, si se combina con otros métodos de secado, como el secado en interiores y el secado por microondas, también puede lograr efectos obvios de acortar el tiempo de secado, garantizar la calidad del secado y reducir los costos de secado. La desventaja es que las condiciones de secado son difíciles de controlar, el tiempo de secado es largo y ocupa mucho espacio. Durante el secado, la madera es susceptible al ataque de bacterias e insectos, y el contenido máximo de humedad sólo puede secarse hasta una sequedad al aire que esté en equilibrio con el estado atmosférico.
(2) El secado interior se refiere al control manual de los parámetros del medio de secado y al secado de la madera en una sala de secado convencional. Según la temperatura del medio de secado, el secado en interiores se puede dividir en secado en interiores con baja humedad, secado en invernadero ordinario y secado en invernadero a alta temperatura. Las llamadas temperatura baja, temperatura normal y temperatura alta significan que la temperatura del medio durante el proceso de secado puede alcanzar 50-60 ℃, 100 ℃ y más de 100 ℃ respectivamente. El ciclo de secado del invernadero de baja temperatura es largo, pero puede garantizar la calidad del secado y mantener el color original de la madera. El secado en interiores a temperatura ambiente tiene poco efecto sobre las propiedades y el color de la madera y generalmente está permitido. El secado en invernadero a alta temperatura se puede dividir en dos tipos: secado en invernadero a alta temperatura utilizando aire húmedo como medio y secado en invernadero a alta temperatura utilizando vapor sobrecalentado a presión normal como medio. El ciclo de secado a alta temperatura es corto, pero afecta algunas propiedades de la madera, haciendo que la superficie de la madera sea dura, difícil de cepillar y procesar, quebradiza, quemada, que se dañe fácilmente y de color oscuro, lo que afecta la apariencia. Los tres tipos de secado en cámara anteriores deben aplicarse correctamente según la especie, espesor, uso, rendimiento de la sala de secado y otras condiciones de la madera a secar. Las ventajas del secado en cámara son una buena calidad de secado, un ciclo de secado corto (muchas veces más rápido que el secado al aire), un ajuste flexible de las condiciones de secado y la capacidad de secar hasta cualquier contenido de humedad final inferior al del secado al aire. Las operaciones permiten la mecanización y la automatización. La desventaja es que el equipo y el proceso son más complicados que el secado al aire, la inversión es grande y el costo es alto.
El secado al aire y el secado en cámara son métodos de secado tradicionales, generalmente denominados secado convencional. En cuanto a otros métodos de secado, generalmente se denominan secado especial, principalmente de la siguiente manera.
(3) La diferencia entre el secado por deshumidificación (secado por condensación) y el secado en habitación es que el aire húmedo no sale de la habitación, sino que fluye a través del deshumidificador. Después del enfriamiento, parte del vapor de agua se condensa en agua y se descarga, y el aire se seca. Después del recalentamiento, fluye hacia la pila de leña para secar la madera. En otras palabras, el aire húmedo sufre un ciclo de "condensación-calentamiento-secado" en un sistema cerrado. La ventaja del secado por deshumidificación es que puede recuperar el calor latente del vapor de agua y el consumo de energía es significativamente menor que el secado en cámara convencional, especialmente en la etapa inicial del proceso de secado, la calidad del secado es buena y la madera se degrada menos; , y el funcionamiento es sencillo. La desventaja es que la temperatura de secado está limitada por el refrigerante, que generalmente es baja, lenta y prolongada, especialmente cuando el contenido de humedad es inferior al 20%. Debido a que utiliza electricidad, los costos de energía son altos; generalmente sin un generador de vapor, es difícil ajustar la humedad.
(4) Secado al vacío (secado por presión negativa) El secado al vacío consiste en secar la madera en un recipiente cerrado en condiciones de vacío. Según el modo de operación, se puede dividir en método de vacío intermitente y método de vacío continuo. El primero se realiza de forma intermitente en dos etapas: calentamiento a presión normal y secado a presión negativa, con vapor, agua caliente, gases de combustión o calentamiento eléctrico. Este último es calentamiento continuo y aspiración al mismo tiempo, y el calentamiento se logra mediante placas calientes, películas, altas frecuencias y microondas. La ventaja del secado al vacío es que en condiciones de vacío, el punto de ebullición del agua disminuye y la presión interna de la madera es mayor. Por lo tanto, en condiciones de baja humedad, la velocidad de secado se puede acelerar, el ciclo de secado se acorta y el secado. La calidad está asegurada. Es especialmente adecuado para aplicaciones de secado con buena permeabilidad al aire o madera de fácil contracción y árboles de hoja ancha más gruesos y duros.
Las desventajas son equipos complejos, poca capacidad y grandes inversiones.
(5) Secado solar El secado solar utiliza un colector para absorber la energía de la radiación solar para calentar el aire y luego seca la madera mediante transferencia de calor convectiva en el aire. Los cuartos de secado solar se pueden dividir en tipo invernadero y tipo colector externo, también se pueden dividir en tipo activo (es decir, tiene un dispositivo de almacenamiento de calor o una fuente de calor auxiliar, puede funcionar de forma continua y tiene poca o ninguna influencia del clima); ) y tipo pasivo (es decir, solo se puede utilizar cuando Solo se puede operar cuando hay luz solar, sujeto a restricciones climáticas). La velocidad de secado de la energía solar es generalmente más rápida que la del secado al aire y más lenta que la del secado en interiores. Varía según el clima, las especies de árboles, la estructura del colector y el área específica, y los métodos de control. La ventaja destacada del secado solar es el ahorro de energía y la posibilidad de utilizar energía solar inagotable. En comparación con otros métodos de secado artificial, consume menos energía y tiene bajos costos de secado. La degradación del secado es menor que la del secado al aire, el contenido de humedad final es menor que el del secado al aire y la calidad del secado es mejor. La desventaja es que se ve muy afectado por el clima, y el efecto de secado invernal en latitudes altas es pobre, y la cantidad de madera seca no se puede suministrar de manera estable, la inversión en servicios de construcción es similar a la del secado en habitación, pero la producción de; La madera seca es mucho menor que la del secado en habitación.
(6) El secado por microondas de alta frecuencia consiste en colocar madera húmeda, principalmente dieléctrica, en un campo electromagnético de alta frecuencia o microondas. Bajo la acción del campo eléctrico alterno, las moléculas de la madera se polarizan, por fricción. Genera calor y la madera se seca. La alta frecuencia utilizada para el secado de la madera es de decenas de MHz y las frecuencias de microondas son 915 y 2450 MHz. Debido a que la frecuencia del secado por microondas es mayor que la del secado de alta frecuencia, la eficiencia del secado también es mejor. La aplicación del secado de alta frecuencia tiende a ser un secado combinado, como el secado combinado por convección de alta frecuencia y el secado combinado por vacío de alta frecuencia. Las ventajas del secado por microondas y por alta frecuencia son que el interior y el exterior de la madera se calientan al mismo tiempo, el calentamiento es uniforme, la velocidad de secado es rápida, el tiempo de secado es corto, la calidad del secado es buena y el Se mantiene el verdadero color de la madera. La desventaja es que la electricidad es relativamente cara, el costo de secado de algunos materiales es alto y la inversión en equipos también es grande.
(7) El secado a presión consiste en colocar la madera en un recipiente sellado y secar la madera a una presión superior a 1 atmósfera y una temperatura superior a 100°C. La presión interior puede alcanzar los 0,25 Mpa y la temperatura puede alcanzar los 148,9 ℃. La característica de este método de secado es que puede mantener un alto contenido de humedad en equilibrio a altas temperaturas y es menos probable que cause grandes gradientes de humedad y tensiones. El secado a presión es un secado a alta temperatura que tiene las ventajas de una velocidad de secado rápida, un ciclo de secado corto y un bajo consumo de energía. La desventaja es que la madera difícil de secar, como el nogal, el roble, etc., es propensa a agrietarse.