PL233212B1 - Sposób sztaplowania lameli drewnianych, zwłaszcza przy suszeniu drewna do wytwarzania desek podłogowych - Google Patents

Description

Opis wynalazku

Wynalazek dotyczy sposobu sztaplowania lameli drewnianych, zwłaszcza przy suszeniu drewna gatunku drzew liściastych do wytwarzania warstwowych desek podłogowych.

Powszechnie znany sposób sztaplowania desek drewnianych przy suszeniu drewna o wilgotności 30-90% do wytwarzania warstwowych desek podłogowych obejmuje umieszczenie surowca w postaci lameli o grubości 30 mm i szerokości 150-400 mm ułożonych na przekładkach stanowiących listwy o przekroju 25 x 25 mm (lub zbliżonych) w komorach do suszenia, gdzie zazwyczaj jednorazowo wkłada się ok. 25-100 m³ drewna. Medium grzewcze w postaci ciepłego powietrza w połączeniu z odpowiednią wilgotnością powietrza uzyskiwaną poprzez dozowanie wody z dysz ciśnieniowych sterowane jest mikroprocesorem z odpowiednim programem. Zużycie wody jest niewielkie natomiast zużycie energii elektrycznej jest duże z tego względu, że proces suszenia dla desek o grubości 30 mm wynosi - w zależności od pory roku - nawet 50-60 dni. Podstawowym problemem tej technologii jest długotrwałość procesu oraz związane z tym wysokie koszty zarówno związane z koniecznością zapewnienia odpowiedniej infrastruktury do suszenia w postaci komór oraz z późniejszą ich eksploatacją (duża energochłonność). Dodatkowym problemem jest to, że deski - zwłaszcza dębowe - w czasie tak długiego procesu suszenia ulegają wielu deformacjom kształtu, co wynika z grubości drewna i tym samym dużych naprężeń podczas kurczenia drewna przy suszeniu, w szczególności w klasie drewna rustykalnej (dużo sęków, rdzeń i inne) służącego do produkcji najwyższej jakości podłóg drewnianych. W efekcie uzyskuje się drewno o wilgotności końcowej na poziomie wilgotności przyszłej podłogi czyli 7% ± 1%. Po wysuszeniu z desek przygotowane są półfabrykaty - lamele, które stanowią przyszłą zewnętrzną warstwę użytkową podłogi o gr. 3-6 mm.

Znany jest także sposób sztaplowania lameli ciętych „na mokro” o grubości 5-8 mm uzyskanych z desek drewnianych o wilgotności 30-90%. W tym wypadku, po cięciu mokre lamele układa się tak jak deski na drewnianych przekładkach, przy czym przekładki są mniejszym przekroju ok. 10 x 10 mm i o różnym kształcie. Następnie pakiety lameli umieszcza się w komorach suszarnianych, przy czym z uwagi na mniejszą grubość lameli od desek, czas suszenia ulega skróceniu do 7-10 dni, a tym samym wzrasta niemal dwukrotnie efektywność procesu suszenia w porównaniu do suszenia grubszych desek drewnianych. Niestety sposób suszenia cieńszego drewna na przekładkach powoduje również deformowanie drewna nie tyle na jego przekroju, co miejscowo w obrębie występowania sęków co powoduje duże straty drewna i w konsekwencji gorszą wydajność materiałową.

Dodatkowo z amerykańskiego zgłoszenia patentowego nr US2003037458 AA znane jest sposób suszenia drewna charakteryzujący się tym, że w etapie podwyższania ciśnienia doprowadza się co najmniej jedną szczelną komorę do określonego ciśnienia, poprzez wtryśnięcie albo wytworzenie nasyconej pary wodnej, i utrzymuje się to ciśnienie przez określony czas oraz jednocześnie zapewnia się wymuszony obieg powietrza i nasyconej pary wodnej w obrębie komory, w etapie nagrzewania podgrzewa się rdzeń drewna i środkową część przedmiotów drewnianych przeznaczonych do suszenia poprzez emisję mikrofal, a w etapie odprowadzania odprowadza się ciekłe produkty wypacania wydzielane przez drewno i zbiera się je, gdy spłyną na dno komory.

Z kolei inne amerykański patent nr US6640462B ujawnia sposób suszenia drewna w komorze suszenia, który obejmuje etapy ogrzewania komory suszenia układem grzewczym do temperatury od 80 do 100°C, poddając drewno do odsysania podciśnienia, łącząc wnętrze suszącej komory z komorą próżniową opróżnianą przez pompę obrotową, aż ciśnienie wewnątrz komory spadnie do 1 do 10 mmHg, odłączając od komory próżniowej komorę suszącą, łącząc komorę suszącą z atmosferą. Gdy wnętrze komory suszenia jest połączone z komorą próżniową, wilgotność drewna jest znacznie obniżona. Następnie, gdy jest odłączony od komory próżniowej i połączony z atmosferą, temperatura komory suszenia wzrasta. Tymczasem system ogrzewania pracuje w trakcie całego procesu. Powyższe etapy stanowią jeden cykl, który jest powtarzany kolejno, aż wilgoć drewna spadnie do pożądanego poziomu. Korzystnie połączenie między komorą suszącą a komorą próżniową wykonuje się w ciągu 0,1 do 0,5 sekundy.

Odcięcie ciśnienia odbywa się w próżni przez 0,5 do 5,0 sekundy, aż do uzyskania równowagi wilgoci.

Celem wynalazku było opracowanie bardziej efektywnego sposobu sztaplowania lameli drewnianych, zwłaszcza przy suszeniu drewna do wytwarzania desek podłogowych.

Szczególnie istotne było opracowanie sposobu, który byłby odpowiedni w procesie przetwarzania drewna dębowego klasy rustykalnej.

PL 233 212 B1

Podczas prowadzonych badań nad nowymi sposobami, nieoczekiwanie uzyskano bardzo dobrą efektywność suszenia przy zastosowaniu zamiast przekładek drewnianych aluminiowej siatki ciętociągnionej.

Przedmiotem wynalazku jest zatem sposób sztaplowania lameli drewnianych, zwłaszcza przy suszeniu drewna gatunku drzew liściastych do wytwarzania warstwowych desek podłogowych, w którym lamele drewniane umieszcza się warstwowo na elementach oddzielających charakteryzujący się tym, że element oddzielający lamele drewniane stanowi profil aluminiowy, korzystnie wykonany z siatki cięto-ciągnionej.

Korzystnie, gdy wymiar profilu aluminiowego wynosi 1,2 m x 2,5 m.

Równie korzystnie, gdy profil stalowy wykonany jest z blachy o grubości 12-15 mm.

Korzystnie, gdy oczka siatki cięto-ciągnionej mają przekrój podłużny w postaci sześciokątów. Szczególnie korzystnie, gdy boki sześciokątów są względem siebie równoległe, a jedna para boków jest wydłużona, przy czym długość tej pary boków wynosi nie więcej niż 15 mm, a odległość między równoległymi bokami wynosi nie więcej niż 10 mm.

Równie korzystnie, gdy grubość lameli drewnianych wynosi od 5 do 8 mm.

Dzięki zastosowaniu sposobu sztaplowania lameli drewnianych sposobem według wynalazku, uzyskano efekt w postaci zmniejszenia deformacji lameli podczas leżakowania oraz w przypadku wykorzystywania sposobu przy suszeniu - znaczne skrócenie jego czasu (z ok. 50 dni w obecnym stanie techniki do ok. 10 dni wg wynalazku).

Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przykładach wykonania nieograniczających jego zakresu oraz na rysunku, na którym:

fig. 1 ilustruje element oddzielający w postaci profilu stalowego wykonany z siatki cięto-ciągnionej;

fig. 2 ilustruje wymiary oczek profilu stalowego wykonany z siatki cięto-ciągnionej;

fig. 3 ilustruje sztaple wykonaną sposobem według wynalazku - lamele umieszczone są pomiędzy profilami aluminiowymi.

W przykładzie wykonania wykorzystano surowiec do produkcji lameli drewnianych w postaci elementów dębowych mokrych o wilgotności 30% oraz 90%, o wymiarach: grubość 30±5 mm, szerokościach 150-400 mm i długościach 1,0-3,0 m. Pakiety mają szerokość od 1,0-1,2 m, wysokość ok. 1,2 m i długość zależną od długości desek. Mokry surowiec wyrównano z jednej powierzchni deski na strugarko-wyrówniarce przed wprowadzeniem jej do maszyny rozcinającej te same mokre elementy dębowe na lamelki o gr. 6-7 mm (4 sztuki z jednej deski o grubości 30 mm). Proces ten przebiegał na uniwersalnej pile taśmowej cienkotnącej wyposażonej w wysoko precyzyjne ostrze, które tnie mokre drewno dębowe z dużą dokładnością ± 0,15 mm i z dużą prędkością.

Tak uzyskane lamele drewniane umieszczono na elementach oddzielających stanowiących profil aluminiowy wykonany z siatki cięto-ciągnionej zilustrowanej na fig. 1 o wymiarach 1,2 m x 2,5 m i grubości 13 mm. Oczka siatki cięto-ciągnionej miały przekrój podłużny w postaci sześciokątów o bokach w kształcie zbliżonym do plastra miodu, przy czym pary naprzeciwległych boków były względem siebie wydłużone. Kształt oczek siatki przedstawiono na fig. 2. Długość pary wydłużonych boków wynosiła ok. 15 mm, a odległość między równoległymi wydłużonymi bokami wynosiła ok. 10 mm.

Zakładając, że grubość siatki aluminiowej wynosiła 13 mm, a grubości lameli 6 mm, to daje warstwę o grubości 19 mm. Ciężar aluminiowej siatki wynoszący ok. 12 kg przy wadze mokrej lameli dębowej ok. 3 kg powoduje, że drewno jest mocno obciążone, co przy połączeniu z drobną perforacją siatki (dużo punktów styku z suszonym drewnem) daje pożądany efekt prostolinijności drewna po suszeniu. Podczas prowadzonych testów nie zaobserwowano żadnych deformacji po suszeniu drewna klasy rustykalnej i tym samym wydajność materiałowa wzrosła do 120 m² podłogi z 1 m³ deski. Na fig. 3 uwidoczniono ułożony pakiet na siatce aluminiowej ułożony sposobem według wynalazku.

Sam proces suszenia wskutek dużej ilości oczek w siatce aluminiowej i jej prześwitu pozwala na dokładną cyrkulację powietrza w suszonym drewnie, co było zawsze problemem przy stosowaniu przekładek z drewna ponieważ przy ich ręcznym czasochłonnym układaniu (700 sztuk na jeden pakiet) dochodziło do częstych przesunięć i tym samym zakłócania przepływu powietrza podczas procesu suszenia (w późniejszym etapie nierównomierny rozkład wilgotności na powierzchni lameli skutkujący deformacją podłogi).

Tak ułożone lamele suszono do osiągnięcia wilgotności końcowej na poziomie wilgotności przyszłej podłogi czyli 7%±1%. Następnie wysuszone lamele szlifowano i formatowano. Szlifowanie odby

PL 233 212 B1 wa się na jednej dwuagregatowej szlifierce szerokotaśmowej - jeden agregat składający się z kilku wałów szlifuje górę lameli, drugi jej spodnią część podczas jednej operacji. Następnie lamela jest formatowana na długości (nadaje jej się żądaną szerokość) na formatyzerce a następnie na optymalizerce nadawana jest finalna długość lameli. Po tych operacjach lamela jest gotowa do sklejenia z płytą listewkową w warstwową deskę podłogową.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób sztaplowania lameli drewnianych, zwłaszcza przy suszeniu drewna gatunku drzew liściastych do wytwarzania warstwowych desek podłogowych, w którym lamele drewniane umieszcza się warstwowo na elementach oddzielających, znamienny tym, że element oddzielający lamele drewniane stanowi profil aluminiowy, korzystnie wykonany z siatki cięto-ciągnionej.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że wymiar profilu aluminiowego wynosi 1,2 m x 2,5 m.
3. 3. Sposób według zastrz. 1-2, znamienny tym, że profil aluminiowy wykonany jest z blachy o grubości 12-15 mm.
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że oczka siatki cięto-ciągnionej mają przekrój podłużny w postaci sześciokątów.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że boki sześciokątów są względem siebie równoległe, a jedna para boków jest wydłużona, przy czym długość tej pary boków wynosi nie więcej niż 15 mm, a odległość między równoległymi bokami wynosi nie więcej niż 10 mm.
6. 6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że grubość lameli drewnianych wynosi od 5 do 8 mm.