Kuivausmenetelmät

• Jatkuvatoiminen eli kanavakuivaus

• Kamarikuivaus

• Kuumakuivaus

• Lauhde- eli kondensaatiokuivaus

• Alipainekuivaus

• Suurjaksoalipainekuivaus

• Puristuskuivaus

Puutavaran kuivaukseen on kehitetty hyvin erilaisia menetelmiä. Mikään niistä ei ole paras mahdollinen kaikkeen kuivaukseen. On syytä tuntea eri menetelmät, jotta kuhunkin tarkoitukseen saadaan valittua sopivin ja taloudellisin menetelmä. Pohjatietoja voi tarkistaa seuraavilla peruskysymyksillä: Tehtävät

Jatkuvatoiminen eli kanavakuivaus

Jatkuvatoimisessa kuivaamossa kuivattava tavara syötetään kuivaamon toisesta päästä sisään ja kuiva tavara otetaan ulos toisesta päästä. Tavallisimmin kuormat ovat poikittain kanaalin pituuteen nähden ja ilma kiertää kanaalin pituussuunnassa kuormien läpi. Aikaisemmin käytettiin myös sellaisia kanavakuivaamoita, joissa kuormat olivat pituussuunnassa ja ilma kiersi poikittain. Kuivausta säädetään yleensä kuivan pään olosuhteitten avulla sekä ilmannopeutta säätäen. Uusimmissa kanaaleissa voi kanaali olla jaettu kahteen tai jopa kolmeen osaan, joissa ilman kierto voi kulkusuuntaan nähden vaihtua. Jatkuvatoimista kuivausta käytetään yleensä suurilla sahalaitoksilla.

Etuja

• Pieni energiankulutus, 0,8 – 1,0 kWh/kg vettä

• Pienet investointikustannukset

• Melko lyhyt kuivausaika, 2 – 6 vrk

• Helppohoitoinen

• Pieni värinmuutos

• Vähän virheitä oikeilla kaavoilla

Haittoja

• Kuivaus alle 15 %:iin vaikeata

• Kanavan sisältö suuri, joten samanlaista tavaraa oltava paljon

• Sopii suurille tehoille

Läpiajettava kamarikuivaamo

Kamarikuivaus

Tehtävät

Kamarikuivaamo on yleisin kuivausmenetelmä puusepän- ja huonekaluteollisuudessa. Kuivausta käytetään varsin paljon sahateollisuudessa, ja piensahoilla menetelmä on laajalti käytössä.
 

Etuja

• Sopii vaihteleville alku- ja loppukosteuksille ja eri puulajeille

• Melko hidas kuivaustapahtuma  on helppo hallita

• Valmiit tietokonekuivauskaavat

• Melko yksinkertaista tekniikkaa

• Laaja lämpötila-alue 40 – 80 °C

• Värinmuutos hallittavissa lämpötilalla ja kuivausvoimalla

• Soveltuu hyvin myös pienimuotoiseen tuotantoon

• Mitoitettavissa erilaisille tehoille.

Haittoja

• Suuri energiankulutus

• Pitkä kuivausaika

• Melko korkeat kustannukset

• Melko herkästi kuivausvirheitä

• Vaatii paljon tilaa.

Yleiskuva kaksikamarisesta kuivaamosta
 

Kuumakuivaus

Kuumakuivaus tapahtuu yli 100 °C:n lämpötilassa kuumalla höyryllä tai ilmalla. Kuumahöyrykuivauksessa ilmaa ei oteta kuivaamoon. Näitä kuivaamoita on käytössä varsin monia.

Kuumailmakuivauksessa kuivaamoon otetaan vaihtoilmaa. Kuivausolosuhteet ovat varsin rajuja ja tulipalovaara on olemassa. Menetelmä oli käytössä mm. rimalevyn valmistuksessa mutta katosi lähes kokonaan 80-luvulla. Kuivaamoita on alettu jälleen rakentaa.

Etuja

• Hyvin lyhyt kuivausaika

• Pieni energiankulutus

• Alhaiset investointikustannukset

• Pienet kuivauskustannukset

• Yksinkertainen ohjaustekniikka

• Vähän kuivausvirheitä

• Pieni tilantarve

• Voidaan yhdistää lämpökäsittelyyn.

Haittoja

• Melko voimakas värinmuutos

• Havupuilla voimakas pihkavuoto, joka voi olla etukin.

• Vaatii korkean lämpötilan lämmitysaineelta, vähintään 140 °C.

• Lujuudet ja työstettävyys hieman heikkenevät.

• Paksut kappaleet saavat sisähalkeamia, kuten eräät erikoispuulajitkin.

Lauhde- eli kondensaatiokuivaus

Lauhdekuivaus on periaatteessa sama kuin kamarikuivaus, mutta siinä kosteus poistetaan ilmasta lämpöpumpulla ja talteen saatu lämpöenergia siirretään takaisin kuivausilmaan. Haitat ja edut liittyvät lähinnä alhaisiin lämpötiloihin ja pitkään kuivausaikaan. Menetelmä on käytössä pienyrityksillä, sillä kallista lämpökeskusta ei välttämättä tarvita.

Etuja

• Pieni energiantarve

• Vähän kuivausvirheitä

• Väri säilyminen vaaleana

• Pienet investointikustannukset

Haittoja

• Hyvin pitkät kuivausajat

• Vaatii suuren rakennustilavuuden

• Homehtumisen ja sinistymisen vaara

• Taloudellinen vain pienillä tehoilla

Alipainekuivaus

Alipainekuivaus on kuumakuivausta alipaineessa alhaisessa lämpötilassa. Kriittisin tekijä on lämpöenergian siirto kuormaan ja puun sisään. Tavallisemmin käytetään lämpöpattereita, mutta myös sähköllä lämmitettäviä kontaktilevyjä on käytössä. Myös suurjaksolämmitys on mahdollista. Alipainekuivaus on yleistymässä oleva menetelmä.

 

Etuja

• Lyhyt kuivausaika

• Pieni energiankulutus

• Hyvin vähän kuivausvirheitä

• Pieni tilantarve

• Jätelämmön hyväksikäyttö helppoa

• Edullinen vuosikustannus.

• Väri säilyy vaaleana.

• Sopii hyvin paksuille kappaleille.

Haittoja

• Menetelmänä melko uusi, ei valmiita kaavoja kaikkiin tilanteisiin

• Melko monimutkainen tekniikka, paljon huoltokohteita

• Ei ole taloudellinen ohuille ja märille kappaleille, paitsi kontaktilevyjä käytettäessä, jolloin haittana paksuusvaihtelut

• Kalliit investointikustannukset

Suurjaksoalipainekuivaus

Suurjaksoalipainekuivaus on alipainekuivausta, jossa energia siirretään puuhun suurtaajuuskentän avulla. Siinä kuumenevat lähinnä vesimolekyylit. Menetelmää on käytetty Pohjois-Amerikassa ja Japanissa, mutta kentän hallinnan vaikeudet ovat estäneet menetelmän yleistymisen. Kuivaamon arvoja esitellään seuraavassa taulukossa.
 

Etuja

• Hyvin lyhyt kuivausaika, vain 2 – 5 h

• Kuivausvirheitä ei esiinny.

• Rimoitusta ei käytetä.

• Väri säilyy vaaleana.

• Voidaan kuivata aihioita tai valmiita tuotteita.

• Voidaan kuivata pyöreitä, märkiä, sydänkeskisiä kappaleita.

• Puun ominaisuudet eivät muutu haitallisesti, sorvausominaisuudet paranevat.

• Aihioina kuivattaessa ei kuivata hukkapuuta.

• Ei vaadi lämpökeskusta.

• Aihiokuivauksessa ja tuoreen pyöreän puun kuivauksessa kustannukset ovat edulliset.

Haittoja

• Uusi menetelmä, josta ei ole paljoa käytännön kokemuksia

• Sähköenergian käyttö

• Eräissä tapauksissa korkea energiakulutus

• Suuret lähtökosteuserot voivat aiheuttaa vaikeuksia.

Betonielementtisen kamarin koonti

(PowerPoint versio ylläolevasta 1,1 Mt)

Puristuskuivaus

Puristuskuivaus on vanha menetelmä, joka on nyt saanut uusia sovelluksia. Vesi saadaan poistumaan puusta pelkällä puristuksellakin, mutta yleensä käytetään apuna myös lämpöä. Lämpötila voi nousta yli 100 °C:n. Puun ominaisuudet kuivauksen jälkeen riippuvat sekä puristuspaineesta että lämpötilasta. Puristuskuivaus sopii mm. massiivisten pöytälevyjen raaka-aineen kuivaukseen, samoin lattialautojen. Myös hirsien kuivauksessa halkeamat vähenevät. Pääomakustannukset ovat kuitenkin korkeat puristuskuivauksessa.