Kỹ thuật xử lý gỗ bằng phương pháp sấy

Gỗ ở trạng thái tự nhiên, luôn luôn chứa một lượng nước lớn. Khi không có một lượng nước nào hoặc một lượng nước nhỏ đựơc thoát ra, gỗ được gọi là “gỗ tươi” hoặc “gỗ chưa sấy”. Lượng nước tồn tại trong gỗ ảnh hưởng đến tính chất của gỗ. Vì vậy sấy gỗ là bước đầu tiên và quan trọng nhất trước khi gỗ được đem chế biến (gia công).

Sấy sẽ làm cho gỗ có kích thước ổn định, không bị sâu mọt, dễ dàng bảo quản, quá trình hoàn thiện và gia công sản phẩm cũng vì thế mà sẽ đạt chất lượng cao hơn. Đặc biệt, việc sấy gỗ sẽ làm nhằm giảm trọng lượng của nó theo đó làm giảm chi phí vận chuyển.

Có hai phương pháp sấy gỗ phổ biến đó là hong phơi và sấy cưỡng bức.

Hong phơi

Hong phơi là một cách thức sấy gỗ tự nhiên. Mặt trời cung cấp năng lượng (nhiệt) cho việc làm bay hơi nước ở trong gỗ trong khi đó gió lưu thông không khí xung quanh gỗ. Sử dụng phương pháp hong phơi, gỗ có thể được sấy đến độ ẩm 15 -20% tuỳ thuộc vào điều kiện thời tiết. Thời gian sấy có thể rất khác nhau từ 2 tháng cho đến 2 năm. Điều này tuỳ thuộc vào loài gỗ và kích thước của gỗ.

So với việc sấy gỗ bằng phương pháp sấy cưỡng bức, hong phơi yêu cầu đầu tư ít và không mất chi phí cho năng lượng. Tuy nhiên hong phơi có những nhược điểm sau:

• Thời gian sấy dài.
• Gỗ không thể sấy khô đến độ ẩm dưới 15% . Với một độ ẩm thấp hơn thường

được yêu cầu cho các sản phẩm xuất khẩu tới các nước có khí hậu ôn hòa.

• Cần một diện tích rộng cho việc xếp đống và hong phơi.

Trong hong phơi, gỗ được xếp đống theo lớp. Cách thức mà gỗ được xếp đống là rất quan trọng. Phải có được sự lưu thông không khí một cách tự do qua bề mặt gỗ. Bởi vậy việc xếp đống không nên gần cây cối và nhà cửa. Phía dưới đống gỗ phải được thông thoáng và tốt nhất là sàn xi măng. Lớp gỗ cuối cùng nên được kê trên đà kê và cách mặt đất ít nhất là 40 -50cm. Nhằm đảm bảo rằng không khí có thể lưu thông một cách tự do trong đống gỗ, các tấm gỗ trong một đống nên có cùng một chiều dầy. Gỗ nên được xếp phẳng với khoảng cách giữa lớp là 20-25mm. Tất cả các thanh kê phải thẳng hàng theo phương thẳng đứng.

Các loài gỗ khác nhau hoặc cùng loại gỗ nhưng có độ dầy khác nhau nên được xếp đống riêng biệt. Tốt nhất gỗ nên được xếp đống vuông góc với hướng gió.

Xếp đống gỗ phải có thanh kê ở đầu. Trong trường hợp các tấm gỗ có độ dài không bằng nhau, chúng nên được xếp. Điều này sẽ giảm việc sấy không đều và nứt đầu. Kích thước của đống gỗ thường là 1-1,5m đối với chiều rộng, 1m đối với chiều cao và từ 4 – 6m đối với chiều dài tuỳ thuộc vào chiều dài của gỗ. Với kích thước này dễ dàng trong việc vận chuyển. Ba hoặc bốn đống gỗ có thể được xếp chồng lên nhau.

Đầu của các tấm gỗ trong đống gỗ nên được phủ một lớp chống nước. Bởi vì đầu của các tấm gỗ có xu hướng khô nhanh hơn và hiện tượng nứt đầu có thể xảy ra. Các thanh gỗ hoặc kim loại cũng có thể được đóng vào đầu các tấm gỗ để giảm nứt đầu.

Các thanh kê sử dụng để tách các lớp gỗ trong đống gỗ phải có cùng một kích thước, chúng phải được xếp thẳng hàng theo phương đứng khi xếp đống và vuông góc với chiều dài tấm gỗ. Đồng thời chúng phải đảm bảo kích thước theo qui định về độ cứng và không hư hại khi vận  chuyển, trong trường hợp các thanh kê không đảm bảo kích thước (không đủ độ cứng) có thể làm cho các tấm gỗ bị biến dạng.

Sắp xếp các đống gỗ ở bãi hong phơi: Khoảng cách giữa các đống gỗ trong bãi hong phơi có ảnh hưởng một cách đáng kể đến tốc độ sấy. Khoảng cách lớn giữa các đống gỗ làm tăng tốc độ sấy trong khi đó khoảng cách hẹp sẽ làm giảm tốc độ sấy, thông thường khoảng cách này là từ 0,6 -0,75 m.

Kiểm soát độ ẩm trong quá trình hong phơi: Việc xác định độ ẩm được xác định bởi các tấm ván mẫu hoặc được đo bằng máy đo độ ẩm điện trở ở lớp gỗ dưới cùng của đống gỗ.

Sấy cưỡng bức

Gỗ xẻ trước khi sử dụng để làm đồ nội thất, các sản phẩm định hình hoặc cho một số mục đích sử dụng khác… nó thường phải được sấy đến một độ ẩm theo yêu cầu. Nhằm đạt được mục đích này nhanh và chính xác, gỗ được đưa vào sấy trong lò sấy. Không giống với quá trình hong phơi, nhiệt độ, độ ẩm tương đối và sự tuần hoàn không khí trong lò sấy được kiểm soát trong suốt quá trình sấy.

Nhiệt độ trong quá trình sấy có thể lên tới 100 độ C. Tuy nhiên, việc sấy gỗ với nhiệt độ cao thường không phổ biến bởi vì khó hạn chế các khuyết sinh ra trong quá trình sấy.

Như đã đề cập ở phần trên, nhiệt là cần thiết để làm bay hơi nước từ gỗ. Nhiệt có thể được cung cấp trực tiếp hoặc gián tiếp. Nguồn nhiệt trực tiếp, không khí trong lò sấy được làm nóng bằng việc đốt than, củi…trực tiếp. Đối với lò sấy năng lượng mặt trời, không khí trong lò được làm nóng bằng năng lượng của mặt trời. Nguồn nhiệt gián tiếp, nhiệt được cung cấp chủ yếu bằng hơi nước quá nhiệt hoặc nước nóng tuần hoàn qua các đường ống hoặc bộ phận trao đổi nhiệt. Hiện nay lò sấy hơi nước quá nhiệt được sử dụng phổ biến.

Mô hình lò sấy hơi nước

Sự tuần hoàn không khí trong các lò sấy được kiểm soát bằng quạt. Quạt được lắp đặt ở trần hoặc cạnh của lò sấy.

Quạt sấy

Lò sấy cũng có cửa trao đổi ẩm để lấy không khí ngoài môi trường vào và cho không khí ẩm trong lò thoát ra.

Độ ẩm không khí trong lò sấy được được kiểm soát bằng nhiệt độ, việc đóng mở cửa thoát ẩm cũng như hệ thống phun ẩm bên trong lò sấy.

Ven xả ẩm

Gỗ được sấy theo một chế độ sấy nhất định. Chế độ sấy là một loạt các giá trị về nhiệt độ và độ ẩm tương đối. Trong quá trình gỗ được sấy, độ ẩm của gỗ ngày càng giảm, do vậy nhiệt độ và độ ẩm bên trong lò sấy cũng phải được điều chỉnh cho phù hợp nhằm đảm bảo cho khuyết tật sinh ra trong quá trình sấy là nhỏ nhất có thể. Mỗi một loại gỗ khác nhau sẽ yêu cầu một chế độ sấy khác nhau. Chế độ sấy cũng phụ thuộc vào kích thước của gỗ được sấy.

Khi sấy gỗ bằng phương pháp sấy cưỡng bức, gỗ mềm có thể chịu được chế độ sấy khắc nhiệt hơn so với gỗ cứng, gỗ mỏng dễ sấy hơn gỗ dầy.

Ưu điểm của việc sấy gỗ bằng phương pháp sấy cưỡng bức :

• Quá trình sấy  được kiểm soát và hạn chế được khuyết tật
• Đạt được độ ẩm thấp hơn so với hong phơi
• Thời gian sấy ngắn hơn so với hong phơi
• Lò sấy được sử dụng cho nhiều loại gỗ khác nhau
• Đạt được độ ẩm chính xác theo yêu cầu
• Các sâu nấm hại gỗ bị diệt trong quá trình sấy

Nhược điểm của việc sấy gỗ bằng phương pháp sấy cưỡng bức:

• Đòi hỏi đầu tư lớn hơn so với hong phơi
• Yêu cầu chi phí cho năng lượng
• Yêu cầu công nhân vận hành phải có kỹ năng vận hành và bảo dưỡng lò sấy

Hiện nay phần lớn các nhà máy ở các nước phát triển thường hong phơi trước khi đưa gỗ vào sấy nhằm tiết kiệm chi phí năng lượng. Đây cũng là bước tốt cần làm khi sấy loại gỗ khó sấy.