SUSZENIE DREWNA
Prawidłowe suszenie drewna być poprzedzone okresem sezonowania, tj. długotrwałym składowaniem na wolnym powietrzu. Drewno osiąga wówczas wilgotność powietrzno-suchą wynoszącą w zależności od pory roku i warunków atmosferycznych, od 12 do 20% (przeciętnie 15%).
Sezonowanie powoduje równomierne rozmieszczenie wilgoci na przekroju tarcicy i doprowadza do wyrównania wewnętrznych naprężeń w drewnie. Dalsze obniżenie wilgotności drewna może nastąpić jedynie w wyniku sztucznego suszenia. Jeżeli jednak, co obecnie zdarza się nagminnie, suszenie drewna w komorach suszarnianych nie jest poprzedzone okresem sezonowania. Mogą wtedy wystąpić wady w postaci pęknięć powierzchniowych, wewnętrznych, czołowych, spaczenia, łódkowatości, wichrowatości, skrzywienia na długości, wadliwej wilgotności drewna, nadmiernie zróżnicowanej wilgotności tarcicy, naprężeń resztkowych, plam i przebarwień. Niektórych wad suszenia nie można rozpoznać od razu po suszeniu lub w trakcie obróbki tarcicy. Mogą się one ujawnić dopiero podczas użytkowania wykonanych wyrobów, pogarszając ich właściwości i skracając czas ich użytkowania.
Drewno, podobnie jak wiele materiałów pochodzenia roślinnego, jest materiałem higroskopijnym. Oznacza to, że posiada ono zdolność pobierania lub oddawania wilgoci do otoczenia. Zmianom wilgotności drewna towarzyszą zjawiska skurczu i pęcznienia. Kurczenie się drewna podczas szybkiego wysychania wywołuje paczenie i pękanie materiału. W związku z tym, że drewno jest materiałem anizotropowym, pęknięcia skurczowe (pęknięcia od wysychania) występują w kierunku stycznym i promieniowym.
Pękanie drewna okrągłego i tarcicy jest głównie następstwem nierównomiernego wysychania jego warstw wewnętrznych oraz zewnętrznych i związanego z tym powstawania naprężeń wewnętrznych w drewnie. Wielkość i rodzaj zniekształcenia zależą od:
- gatunku drewna
- rodzaju drewna
- sprężystości drewna
- struktury drewna
- rodzaju (kierunku) przetarcia
- wymiarów tarcicy lub jej elementów
- sposobu składowania materiału
- warunków schnięcia
- czasu schnięcia.
PĘKNIĘCIA DREWNA
Suszenie drewna w pierwszym etapie powoduje duże naprężenia desorpcyjne drewna. Jeśli w tym okresie proces wysychania drewna jest zbyt gwałtowny, czyli suszenie jest zbyt szybkie, to następuje nagły wzrost naprężeń (odkształceń) w strukturze drewna i przekroczenie granicy wytrzymałości drewna. Powoduje to powstawanie pęknięć powierzchniowych i czołowych w elementach tarcicy.
Pęknięcia te występują także na powierzchni gotowych wyrobów drewnianych, m.in. parkietu, w postaci różnej wielkości (szerokości i długości) szczelin widocznych na czołach i licu deszczułek. Pęknięcia te, często niedostrzegalne lub bagatelizowane przez parkieciarza w momencie montażu parkietu, powiększają się w trakcie użytkowania parkietu i są przyczyną licznych reklamacji posadzki drewnianej.
W dalszym, gwałtownym procesie suszenia drewna powstają pęknięcia wewnętrzne. Są one z pozoru niedostrzegalne, chyba że przetniemy deszczułkę. Podczas użytkowania posadzki następuje przeniesienie wewnętrznych szczelin na lico deszczułek i obniżenie wartości parkietu.
W czasie suszenia tarcicy, głównie gatunków liściastych, może wystąpić tzw. zjawisko zaskorupienia. W pierwszym okresie zbyt gwałtownego suszenia, zwłaszcza drewna nie sezonowa- lub sezonowanego zbyt krótko. Dochodzi do przesuszenia przypowierzchniowej części drewna i pojawienia się na obrzeżu elementu tarcicy wyschniętej „skorupy”. Skorupa ta tworzy barierę zmniejszającą odparowanie wilgoci z wnętrza drewna niemal do zera. Wskutek tego występuje pękanie wewnętrznego obszaru tarcicy oraz zatrzymanie wilgoci pod wyschniętą skorupką. Przyczyną pękania drewna podczas suszenia są nadmiernie wysokie naprężenia desorpcyjne przewyższające wytrzymałość drewna na rozciąganie w poprzek włókien.
WADLIWA WILGOTNOŚĆ DREWNA
Suszenie drewna posiada inną istotną wadę a mianowicie nadmierne zróżnicowanie wilgotności. Różnice w wilgotności mogą występować w całej suszonej partii drewna lub w jednym elemencie drewna. W związku z tym, że zróżnicowanie wilgotności suszonego drewna jest nieuniknione, niezbędne jest przyjęcie kryterium, będącego podstawą akceptowania określonego stanu wilgotności drewna. Rolę takiego kryterium pełni różnica między maksymalną i minimalną wilgotnością drewna, określana mianem rozrzutu wilgotności końcowej.
Produkty drewniane wykonane z tarcicy o zbyt zróżnicowanej wilgotności kurczą się w nadmierny sposób oraz bardzo łatwo ulegają spaczeniu. Zróżnicowanie wilgotności suszonego drewna może być ograniczone poprzez sezonowanie tarcicy. Pomocne jest także parowanie wyrównawcze w pierwszej fazie suszenia drewna. Nie należy zapominać, że zasadą powinien być załadunek suszarni tarcicą wyprodukowaną w tym samym czasie i z tego samego gatunku drewna lub gatunków o podobnej gęstości oraz o podobnych wymiarach
ZASKORUPIENIE
Innym problemem związanym ze zróżnicowaną wilgotnością drewna po jego wysuszeniu jest opisane powyżej zjawisko zaskorupienia. Pod normatywnie suchą skorupką występującą na obrzeżu tarcicy lub fryza parkietowego utrzymuje się wysoka wilgotność drewna. Podczas kontrolnego badania wilgotności drewna, wykonywanego rutynowo, najczęściej odczytywana jest wilgotność suchej skorupy.
Jeżeli proces obróbki drewna prowadzony jest szybko, bez okresu odprężenia drewna po suszeniu, a wytworzony parkiet jest od razu sprzedawany i montowany, to nawet standardowy pomiar wilgotności deszczułek przeprowadzony przez parkieciarza przed klejeniem posadzki może być zafałszowany. Po przyklejeniu deszczułek, w okresie aklimatyzacji posadzki, następuje otwarcie struktury drewna, a więc zaniknięcie skorupy na obrzeżach klepek. Wówczas wilgoć skumulowana wcześniej pod skorupką obejmuje całą deszczułkę, nie tylko podwyższając ponadnormatywnie jej wilgotność, ale także powodując jej deformację.
Po ukończeniu procesu suszenia drewno o prawidłowej, nawet idealnie równej wilgotności jest w stanie naprężonym. W związku z tym, elementy tarcicy powinny, przez choć krótki czas leżakować, by ulec odprężeniu. Jeśli jednak, producent wyrobów drewnianych nie zastosuje się do tej zasady i natychmiast po skończeniu suszenia będzie wycinał z tarcicy elementy o mniejszym przekroju lub dokonywał obróbki fryzów parkietowych, to odkształcą się one w wyniku zakłócenia istniejącego przedtem stanu równowagi naprę żeń.
SPACZENIE
Duży wpływ na paczenie się drewna mają cechy anatomicznej budowy drewna, tj. kierunek przyrostów rocznych, udział drewna wczesnego i późnego, bielu i twardzieli oraz kierunek przetarcia drewna. Najczęściej występującymi formami spaczenia są wzdłużne krzywienie się tarcicy, wichrowatość i łódkowatość.
Główną przyczyną występowania spaczenia elementów tarcicy jest zbyt wysoka temperatura, w której przeprowadza się suszenie drewna oraz zbyt gwałtowny proces schnięcia. Inną ważną, lecz często bagatelizowaną przyczyną paczenia się drewna w procesie suszenia jest brak przestrzegania elementarnych reguł dotyczących układania tarcicy i półfabrykatów w stosy. Istotne jest w tym przypadku używanie do składowania tarcicy w suszarniach przekładek o jednakowej grubości. Zachowywanie właściwych odstępów między nimi, dokładne sytuowanie przekładek w pionowych kolumnach oraz ułożenie całego stosu na równej, poziomej podstawie. Ważne jest również, by proces suszenia poprzedzony był sezonowaniem surowca.
PRZEBARWIENIA, ZAPARZENIA I ZAPLAMIENIA
Wadliwe suszenie drewna liściastego naraża je na przebarwienia, zaplamienia i zaparzenia. Jasne gatunki europejskie, takie jak buk, klon, jawor czy jesion oraz ciemne gatunki egzotyczne szczególnie narażone są na zaparzenia. Zjawisko to widoczne jest w postaci ciemniejszych (w przypadku gatunków jasnych) lub jaśniejszych (w gatunkach ciemnych) plam powstałych w miejscach stykania się asortymentu drzewnego z przekładką.
Główną przyczyną zaparzania drewna w procesie suszenia jest brak jego wcześniejszego sezonowania zbyt gwałtowne suszenie elementów tarcicy oraz niewłaściwe składowanie tarcicy w komorach suszarniczych. Niejednokrotnie zaparzenia są mało widoczne na powierzchni deszczułek posadzkowych lub bagatelizowane podczas montażu parkietu, lecz wada ta ujawnia się w całej okazałości w trakcie lakierowania posadzki.
Zmiana barwy drewna następuje także w wyniku reakcji biochemicznych zachodzących podczas suszenia drewna. Może wtedy nastąpić zmiana barwy drewna zarówno w twardzieli, jak i części bielastej. Przykładem tego typu zmiany barwy jest przebarwienie drewna olszy na kolor pomarańczowy.
Innym powodem zmiany koloru drewna w trakcie suszenia są chemiczne reakcje z jonami metali. Drewno dębowe, z powodu dużej garbników, szczególnie narażone jest na ciemne zaplamienia (plamy atramentowe) wywołane kontaktem z wodą zawierającą związki żelaza. Woda powstała w wyniku kondensacji pary wodnej na stalowych, wewnętrznych elementach konstrukcji komory suszarni spływa na suszoną tarcicę i plami drewno dębowe na grafitowy kolor. Zaplamienia te są najczęściej usuwane w procesie obróbki drewn.
ŻÓŁTE PRZEBARWIENIA
Innym problemem związanym z suszeniem drewna dębowego są żółte przebarwienia na drewnie. Żółte przebarwienia pojawia się szczególnie w tych miejscach, gdzie podczas składowania znajdowały się przekładki. Powstają one na obszarze przyległym do wczesnych naczyń oraz w obszarze promieni drzewnych. Zażółcenia występują wyłącznie w twardzieli drewna dębowego, części bielaste nie są przebarwiane. Przebarwienia te nie dotyczą tylko powierzchni tarcicy, przechodzą one w głąb drewna i są nieusuwalne podczas obróbki surowca.
Odpowiedzialnym za powstawanie tych żółtych przebarwień w drewnie dębowym jest grzyb Paecilomuces variotii. Jest to grzyb bardzo rozpowszechniony w otaczającym nas środowisku, zarówno w glebie, jak i powietrzu, a jego rozwojowi sprzyjają ciepłe warunki klimatyczne (wysoka wilgotność i temperatura do 55° C).
Porażenie drewna przez grzyby najczęściej następuje już podczas procesu przecierania i składowania tarcicy, głównie w okresie wiosenno-letnim. Jeżeli kłoda po ścięciu miała kontakt z glebą lub po przetarciu tarcica będzie składowana bez przekładek czy z zastosowaniem zbyt małych przekładek niegwarantujących odpowiedniej cyrkulacji powietrza, albo przekładek porażonych grzybami, to wtedy dochodzi do infekcji grzybami.
Dalszemu rozwojowi grzybów, a w konsekwencji powstaniu żółtych przebarwień drewna dębowego, sprzyjać będzie ciepłe i wilgotne środowisko panujące w suszarni. Badania wskazują, że drewno dębowe porażone Paecilomuces variotii nie powinno utracić swoich właściwości fizykomechanicznych, znacznie jednak obniżone zostają walory estetyczne wyrobów.
Zdarza się często, że parkieciarze montują parkiet dębowy z żółtym zaplamieniem licząc na to, że w trakcie szlifowania przebarwienia te znikną. Ani szlifowanie, ani nawet późniejsze podbarwianie parkietu nie zlikwiduje zaplamienia.
WNIOSKI
Występowanie wad suszarnianych drewna można wyeliminować lub znacznie ograniczyć dzięki przestrzeganiu zasady, iż do komór suszarniczych trafiać będzie drewno powietrzno-suche lub drewno o maksymalnej wilgotności 30%. Ponadto suszenie drewna powinien być prowadzone ostrożnie, zwłaszcza w przypadku suszenia twardych gatunków liściastych. W pierwszym okresie suszenia (do wilgotności drewna około 20%) suszenie powinno odbywać się w niewysokich temperaturach, wskazane jest także suszenie przerywane, tj. okresowe wyłączanie ogrzewania i wentylatorów w suszarni.
W przypadku wystąpienia zaskorupienia suszonej tarcicy niezbędne jest przerwanie procesu suszenia na tak długo, aż nastąpi wyrównanie wilgotności na obrzeżu i wewnątrz tarcicy lub wprowadzenie parowania wyrównawczego w celu otwarcia struktury drewna. Należy także przestrzegać zasad właściwego składowania zarówno nieprzetartego surowca drzewnego, jak i wytworzonej tarcicy.
Wady suszenia drewna mogą skutkować niemiłymi konsekwencjami w pracy parkieciarza. Dobrze jest wiec, przed montażem posadzki, dokładnie obejrzeć deszczułki, przeciąć kilka z nich i wewnątrz elementu zbadać wilgotność drewna. Pozwoli to nam wyeliminować materiał wadliwy, o niejednorodnej wilgotności, spękany i zaplamiony. Jeżeli jednak zdecydujemy się na zabudowanie wadliwego parkietu, to trudno nam będzie się tłumaczyć przed klientem, a i producent deszczułek nie będzie chciał uznać naszych racji.
Suszenie drewna – rodzaje pęknięć
Artykuł ukazał się w magazynie „Profesjonalny Parkiet”, nr 1/39/2008.
Autor: Profesjonalny Parkiet
