l_capitolul 10.pdf

7/25/2019 l_Capitolul 10.pdf

1/19

133

Capitolul 10.

Calitatea uscrii

Calitatea uscrii este oglinda corectitudinii cu care au fost efectuate celease operaii tehnologice care alctuiesc tehnologia uscrii (Fig. 10.1), ncepndde la depozitarea cherestelei n stare verde i pn la depozitarea cheresteleidupscoaterea acesteia din instalaia de uscare:

Fig. 10.1. Factori care determindecisiv calitatea uscrii.

10.1. Controlul calitativ final. Defecte de uscareControlul calitativ final, efectuat de reguln momentul desfacerii stivelor

prin examinarea vizual a pieselor i cteva msuratori cu ajutorulumidometrului, stabilete proporia / gravitatea defectelor de uscare i determinclasa de calitate n care poate fi ncadrat arja respectiv de cherestea.Optimizarea procesului de uscare nu este posibilfrcunoaterea principalelordefecte de uscare i mai ales a cauzelor care le-au generat.

Se numete defect de uscareorice diminuare a calitii materialului careapare ca urmare a procesului de uscare. La evaluarea defectelor de uscaretrebuie fcutnso delimitare clarntre:

CALITATEA

USCARII

PREGATIREA

MATERIALULUI

LEMNOS: STIVUIREA

PREGATIREA

INSTALATIEI

REGIMUL DE

USCARE APLICAT

MASURARE, COMANDA

SI REGLARE

DEPOZITAREA

CHERESTELEI

INAINTE DE

USCARE

DEPOZITAREA

CHERESTELEI

DUPA USCARE


2/19

134

defectele inevitabile, cauzate de proprietile specifice ale lemnului camaterial neomeogen i anizotrop;

defecte de uscare propriu-zise, cauzate de elemente specifice procesului de uscare.

Defecte inevitabilela uscare se consider:

- defecte influenate de anumite anomalii structurale ale lemnului (noduri,fibrnclinat, fibrtors, lemn de reacie etc. );

- defecte cauzate de contragerea inegal a lemnului dup cele trei direciistructurale, la o stivuire corect;

- defecte cauzate de factori biologici (insecte, ciuperci) i atmosferici (vnt,radiaie solar) pe durata depozitrii materialului nainte de uscare.

Pentru evidenierea acestor defecte este necesar controlul calitativ almaterialului nainte de uscare i nsemnarea defectelor cu cretcolorat, n cazcontrar ele putnd fi confundate cu defecte de uscare propriu-zise.

Defectele de uscare propriu-zisepot fi cauzate de :

- aplicarea unui regim de uscare necorespunztor;

- stivuirea incorecta pieselor;

- funcionarea incorect a elementelor de msurare i/sau de execuie alesistemului de reglare;

- construcia defectuoas sau ntreinerea necorespunztoare a instalaiei deuscare, care poate conduce la o repartiie neuniforma parametrilor aerului,la formarea de condensant care cade pe material .a.

n Tabelul 10.1 sunt prezentate sintetizat toate defectele de uscarepropriu-zise, cauzele care conduc la formarea lor, precum i modalitile deprevenire i de eventualremediere a acestora.

10.2. Criterii de evaluare a calitii uscrii. Mijloace imetode de evaluare

Principalele criterii de evaluare a calitii uscrii sunt:

- uniformitatea umiditii finale n cuprinsul arjei;

- gradul de cementare a suprafeei;- proporia pieselor care au suferit colaps i mrimea acestuia (diminuareagrosimii);

- proporia i mrimea crpturilor de suprafa, de capt i a celor interioare;

- mrimea deformaiilor (dacsunt considerate defecte de uscare propriu-zise).

- proporia i adncimea de ptrundere a coloraiilor.


3/19

135

Tabelul 10.1

Defecte de uscare

Denumiredefect

Cauze Metode de prevenire Metode deremediere

Neuniformitateatemperaturii ncuprinsulcamerei

Verificareaintegritii i curareaevilor de calorifer;msurtori deverificare atemperaturii pelungimea evii decalorifer.

Neuniformitateaumiditiiaerului ncuprinsulcamerei

Verificarea evilorde umezire, snu fienfundate.

Verificare dacseformeazcondens peplaneul intermediar.

1.Neuniformitateaumiditii finalen cuprinsularjei

Neuniformitateavitezei aerului ncuprinsulcamerei

Msurtori deverificare a vitezei ndiferite puncte alecamerei.

Obturarea spaiilorgoale dupintroducerea stivelor.

Tratament decondiionare mai

ndelungat.

2. Cementareasuprafeei

Nerespectarearegimului nfaza de nclzireiniial(temperaturprea ridicat;umiditate a

aerului preasczut).

Respectareacondiiei Ue=18% nfaza de nclzire, maiales daclemnul a fostdepozitat n aer libertimp ndelungat.

Evitarea forrii

uscrii n toate fazelepentru a nu genera odiferenmare deumiditate pe grosimeapiesei.

Umezire, dacfenomenul este

recunoscut la timp(nainte de

producereacrpturilor).


4/19

136

Denumiredefect

Cauze Metode deprevenire

Metode deremediere

3. Colaps Aplicarea unui regimprea dur (temperatur

prea ridicat) la uscarean domeniul peste UPSF.

Aplicareaunor regimuri

speciale laspeciilepredispuse laacest defect(vezi grupa 7 nTabelul 4.1).

Recondiionare lat=100C i=100%

(Ue=19%) timp de4-8 ore

(recuperarea esteposibilnumai

dacdefectul esterecunoscut nainte

de producereacrpturilor

interne).

4. Crpturide suprafa

Tensiunile internecare apar n prima etapa uscrii propriu-zisedatoritrezisteneiopuse de straturileinterioare la contragereastraturilor exterioare.

Respectarearegulilor dealctuire aregimului nprima etapauscrii propriu-zise (tmoderat,Ueredusdoartreptat de la18% spre 14-15%)

Nu exist.

5. Crpturiinterioare

Tensiunile internecare apar spre sfrituluscrii propriu-zisedatoritcontragerilormai mari n straturileinterioare (tensiunigenerate n prima etapa uscrii, cu semn

schimbat).

Accelerareaprocesuluinumai dupces-a atinsumiditateacritic.

Respectarearegimului n

fazele denclzire iniiali n prima etapa uscriipropriu-zise.

Nu exist.


5/19

137

Denumire defect Cauze Metode deprevenire

Metode deremediere

6. Crpturi decapt

Viteza dedifuziune a apeimai mare n lungul

fibrelor dectperpendicular peacestea, caredetermineliminarea forata apei prin capete.

Uscarea cuviteza aeruluiprea mare.

Acoperirea cupelicule deparafinsau

utilizareaagrafeloranticrpare (nformde S sauzig-zag) pecapetele pieselor,la cherestea defoioase tari cugrosimi peste40mm.

Nu exist.

7. Deformaii(bombare, arcuire,curbare, rsucire)

Stivuirenecorespunztoare.

Absena uneigreuti deasuprastivei.

Respectarearegulilor destivuire (ipci lacapete, distanecorespunztoarentre ipci).

Utilizareasistemelor depresare a stivei.

Nu exist.

8. Albstreal,

mucegai

Aciunea

bacteriilor i aciupercilor caregsesc condiiiprielnice dedezvoltare lauscarea prea lentn prima faz, maiales dacumiditatea iniiala lemnului este

mare.

nceperea

procesului deuscare cu oaburire scurt(2-3h) la 70-75C,apoi rcire iaplicarearegimului normaln continuare.

Prin rindeluire.

9. Pete de ipc Folosirea ipcilorde stivuiremurdare sauinsuficient uscate.

Respectarearegulilor deconfecionare aipcilor destivuire; utilizareaipcilor profilate.

Prin rindeluire.


6/19

138

Denumire defect Cauze Metode deprevenire

Metode deremediere

10. Pete decondens

Contact directntre lemnul cald i

picturi de ap.

Verificareaorientrii duzelor

de stropire (snufie ndreptatedirect spre lemn).

Verificare dacse formeazcondens peplaneulintermediar.

Prin rindeluire.

11. Alte coloraiianormale

Reacii chimicede oxidare (lasuprafa) sauenzimatice (ninteriorul pieselor)n condiii deumiditate ridicati n prezena apeilibere n lemn.

Aplicarea unorregimuri specialede uscare n cazulspeciilorpredispuse lacoloraii (vezigrupa 8 n Tabelul4.1).

Coloraiilesuperficiale seeliminprin

rindeluire. La celeinterne nu exist

metodderemediere.

Standardul aliniat la normele europene SR EN 14298:2005 definete

condiiile de conformitate ale unui lot din punct de vedere al calitii uscriifcnd referire numai la primele dou criterii menionate mai sus. Condiii deconformitate referitoare la celelate criterii (crpturi, colaps, coloraii,deformaii) trebuie stabilite contractual ntre pri, dupcaz.

n continuare se prezint metodologia efecturii unui control calitativriguros al uscrii, bazat att pe recomandrile prevzute de standardele nvigoare, ct i pe propunerile din linia directoare avansatde Grupul Europeanpentru Uscare (EDG 1994) privind evaluarea calitii uscrii.

a) Uniformitatea umiditii finale n cuprinsul arjei este, conform SR

EN 14298,principalul criteriu de apreciere a calitii uscrii. Acest defect sereferla diferena ntre umiditatea finala unor scnduri alese la ntmplare dinarja respectivfade valoarea intit(tar)(indicele tarprovine de la termenultarget, care nseamnintn limba englez).


7/19


8/19

140

Tabelul 10.3

Mrimea eantionului pentru determinarea uniformitii umiditii finalen cuprinsul unei arje i numrul maxim admisibil de piese neconforme

eantionare simplAQL 6,5 (SR ENV 12169)

Numr piese din lot Numr piese caretrebuie msurate Numr maxim de pieseneconforme

100 150 20 3

151 280 32 5

281 500 50 7

501 1200 80 10

1201 3200 125 14

Peste 3200 200 21

Tabelul 10.4

Abaterea admisibila umiditii finale medii a unui lot fade valoareaintit(conform SR EN 14298)

Coninutul de umiditate intit, % Interval admis pentru coninutulmediu de umiditate a unui lot fade

coninutul de umiditate intit, %

7 9 1%

10 12 1,5%13 15 - 2% / +1,5%

16 18 -2,5%/+2%

Exemplu rezolvat:Msurtorile efectuate pe 20 de piese alese la ntmplare din 2

pachete ale unui lot de cherestea format din 2 pachete, fiecare pachetcuprinznd cca. 60 de piese, au relevat urmtoarele valori

individuale ale umiditii finale: 9,1%; 9,4%; 13,1%; 12,0%; 11,4%;12,3%; 12,1%; 10,0%; 11,1%; 8,2%; 9,5%; 9,6%; 10,2%; 10,2%;9,5%; 9,6%; 8,6%; 11,1%; 10,3%; 10,2%. n condiiile n careumiditatea final intit este tar=10%, s se aprecieze gradul deconformitate a lotului.Rezolvare: n primul rnd se observ c eantionul considerat (20piese din 2 x 60 = 120), alese la ntmplare din ambele pachete


9/19

141

corespunde SR ENV12169 (vezi Tabelul 10.2i 10.3).Coninutul mediu de umiditate al pieselor eantionate (media

aritmetica valorilor individuale) este 10,37% i astfel se ncadreazn intervalul tar1,5% (vezi Tabelul 10.4).

O singur pies este neconform, adic nu se ncadreaz nintervalul 0,7tar ... 1,3tar (7-13%): cea cu umiditate de 13,1%.Conform tabelulul 10.3 numrul maxim de piese neconforme admiseeste 3.

Prin urmare, lotul este conform din punct de vedere aluniformitii umiditii finale, deoarece ambele condiii deconformitate sunt ndeplinite.

b) Cementarea suprafeei reprezint ntrirea stratului de la suprafaapiesei ca urmare a eliminrii prea rapide a apei din acest strat superficial i

acioneaz ca o barier n calea eliminrii apei din interior. Acest defect seevideniazprintr-o diferenmare de umiditate ntre straturile de miez i cele desuprafa. Dac nu este recunoscut la timp, cementarea suprafeei poateconduce la defecte grave de uscare (crpturi interne).

Metoda de determinare (SR ENV 14464) const n debitarea uneiepruvete cu lime de 15mm la distan de cel puin 300mm fa de captulscndurii, creia i se ndeprteazcapetele, astfel nct srezulte o epruvetcudimensiunile 100mm x 15mm x grosimea scndurii (Fig. 10.3). Aceasta sespintec la jumtatea grosimii. Cele dou jumti rezultate se condiioneaz latemperatur de 20C i umiditate relativ de 55% timp de 24h la rinoase,

respectiv 48h la foioase, timp n care cele doujumti se curbeazspre interior cu att mai mult cu ct gradul de cementare este mai mare. Valoarea maximadeschiderii (sgeii), n mm, reprezintgradul de cementare.

Conform SR EN 14298:2005, determinarea gradului de cementare esteopional. Determinarea se face pe fiecare a doua piesdin eantion (la jumtatedin numrul pieselor care trebuie msurate conform Tabelului 10.3). Lotul seconsider conform cerinelor standard n ceea ce privete cementarea dacgradul de cementare pentru 80% din piesele eantionate se situeazsub valoareadorit(Tabelul 10.5).

Tabelul 10.5Evaluarea gradului de cementare n funcie de mrimea deschiderii

(valori orientative)Grad de cementare Mrimea deschiderii, mm

Cementare uoar 1 mmCementare medie 2 3 mmCementare sever > 3mm


10/19

142

Fig. 10.3. Metoda de evaluare a cementrii.

n Fig. 10.4 este prezentatexemplul unei epruvete debitat

dintr-o scndur de stejar cusuprafacementat.

Fig. 10.4. Probde cementarea suprafeei la o scndurde

stejar (Trbswetter 2006).


11/19

143

Gradul de cementare poate fi apreciat i cu ajutorul epruvetei-furculi,acest test putnd fi aplicat att la nceputul uscrii (pentru evideniereaeventualei cementri iniiale a materialului dupdepozitarea ndelungatnaintede uscare), ct i dupuscare.

Confecionarea epruvetei-furculi (dup TRADA) const n debitarea

unei epruvete cu limea de 25mm de la cel puin 500mm distan fa decaptul scndurii. Pe grosimea piesei (d) se taie doi dini cu nlime egalcu 2di lime egal cu d/5 (Fig. 10.5a). Curbarea dinilor spre exterior sau interiorimediat dup debitare indic prezena tensiunilor interne n lemn. Gradul decementare se poate citi direct de pe ablonul construit dupmodelul indicat nFig. 10.5b (dimensiuni: 100 x 200mm)), aliniind epruveta-furculi la colulstnga-jos al ablonului. n funcie de gradul de curbare a marginii exterioare adintelui stng se apreciazgravitatea cementrii: 1* = cementare uoar; 2* =cementare medie; 3* = cementare sever.

Al treilea mod de a determina gradul de cementare, mai rapid i mai puinlaborios, este cu ajutorul umidometruluidotat cu douperechi de electrozi delungime diferit: o pereche de electrozi mai lungi pentru msurarea umiditii lamijlocul grosimii piesei i o pereche de electrozi scuri, de 8mm, pentrumsurarea umiditii la suprafaa lemnului. Diferene mai mari de 5% indicun grad de cementare avansat i deci necesitatea aplicrii unui tratament deumezire pentru reducerea gradientului de umiditate pe grosimea piesei (inmuierea suprafeei lemnului).

c) Colapsul reprezint cel mai grav defect de uscare i const nprbuirea pereilor celulari ai lemnului ca urmare a unei explozii puternicegenerate de presiunea care apare n pereii celulari n condiiile n care n timpuluscrii artificiale la temperaturi prea ridicate, apa se evaporrapid i n cantitatemare fr ca difuziunea ei spre exterior s poat avea loc n acelai ritm.Defectul poate fi recunoscut prin vlurarea suprafeei i diminuarea neuniforma grosimii pieselor (Fig. 10.6). El se produce la nceputul uscrii (la umiditipeste punctul de saturaie a fibrei), la anumite specii predispuse la acest defect(ex: eucalipt, nuc, stejar), n special atunci cnd piesele au umiditate iniialridicatsau cnd se aplicn aceastfazun regim de uscare prea dur.

Metoda de determinare const n msurarea dimensiunii minime (dmin) i

maxime (dmax) pe grosimea piesei cu ajutorul ublerului (Fig. 10.6). Diferenantre cele doudimensiuni (dc) indicgravitatea acestui defect (Tabelul 10.6).


12/19

144

a.

Fig. 10.5. Determinarea gradului decementare cu ajutorul epruvetei-

furculi(dupTRADA)

b.

Tabelul 10.6

Evaluarea gravitii colpasului

n funcie de reducerea grosimii pieselor (EDG 1994)

Colaps Reducerea maximadmisa grosimii

(dc), mm

Sever dc6mm

Moderat 3mm dc< 6mmFig. 10.6. Determinarea

colapsului. Redus dc2mm


13/19

145

d) Proporia i gravitatea crpturilor se evalueaz cu ochiul liber i prinmsurarea lungimii i/sau adncimii de ptrundere. Gravitatea acestor defectepoate fi apreciat conform criteriilor prezentate n Tabelele 10.7-10.9, deitrebuie menionat cacestea nu constituie criterii standardizate.

n cazul crpturilor de suprafa(Fig. 10.7), se determinadncimea

maxim de ptrundere a crpturilor prin rindeluiri succesive la grosime de1mm, pncnd achia detaatrmne continu.

Fig. 10.7. Evaluarea crpturilor de suprafala uscare prin rindeluirisuccesive.

Tabelul 10.7Evaluarea gravitii cpturilor de suprafan funcie de adncimea lor

(EDG 1994)Gradul de

crapare

Adncimea maxim admisa crpturilor

de suprafaSever Adncime > 5mm pe fiecare fa.

Moderat Adncime de 2-5mm pe fiecare fa.

Sczut Adncime < 2mm pe fiecare fa.

Crpturile interne (Fig. 10.8)pot fi puse n eviden numai printierea transversal a ctorva piese deprob, la distande cel puin 300mm

fa de capt, ntruct ele nu suntvizibile cu ochiul liber. Aceastverificare se face de regul numai lapiesele cu grosimi mari dac testul decementare a relevat prezena unortensiuni interne. Criterii orientative deapreciere a gravitii acestui defectsunt prezentate n Tabelul 10.8.

Fig. 10.8. Crpturi interne lauscare.


14/19

146

Tabelul 10.8

Evaluarea gravitii cpturilor interne n funcie de proporia apariiei lor(EDG 1994)

Gradul

decrapare

Proporie admisde piese cu crpturi interne

Sever Crpturi interne prezente n mai mult de 10% dinpiesele arjei.

Moderat Crpturi interne prezente n 2-10% din piesele arjei.

Sczut Crpturi interne prezente n 200mm n mai mult de 10% din arjModerat 50-200mm n mai mult de 10% din arj

Redus


15/19

147

e) Proporia i gravitateadeformaiilor (arcuire,curbur, bombare, rsucire)seevalueaz cu ochiul liber ieventual prin msurarea sgeii

maxime (Fig. 10.10). nmajoritatea cazurilor (atuncicnd stivuirea este realizatcorect), deformaiile nu suntconsiderate defecte de uscare.

Se consider defecte deuscare doar atunci cnd suntcauzate de o stivuirenecorespunztoare (curbareacapetelor lsate n consol, fr

sprijin pe ipci, arcuiri cauzatede distane prea mari ntre ipci vezi Fig. 5.4, absena unui sistemde presare a prii superioare astivei n timpul uscrii Fig.10.11).

Fig. 10.10. Evaluarea mrimiideformaiilor prin msurarea sgeii la:

a-arcuire; b-curbur; c-rsucire; d-

bombare.

Fig. 10.11. Deformaii la uscarea cherestelei, cauzate de absena unui sistemde presare.


16/19

148

f) Proporia i gravitatea coloraiilor de uscare se evalueazcu ochiulliber i eventual prin determinarea (prin rindeluiri succesive) a adncimiimaxime de ptrundere. Coloraiile constituie defecte de uscare numai dac ncontract sunt prevzute condiii speciale legate de acest aspect.

10.3. Fia de evaluare a calitii uscriin practic, controlul calitii uscrii ar trebui scuprindobligatoriu trei

operaii:

examinarea vizuala pieselor pentru constatarea defectelor vizibile cu ochiulliber (coloraii, crpturi de suprafa, deformaii); eficien maxim ndepartajarea defectelor de uscare propriu-zise de cele de cretere sau depozitarese obine atunci cnd aceast examinare se efectueaz i nainte de uscare, n

timpul stivuirii i se marcheazcu cretcoloratdefectele vizibile;msurtori de verificare a umiditii finale, la un numr de piese n funcie demrimea lotului, selectate aleator;

secionarea cel puin a unei piese la 300mm fa de capt pentru a verificaeventuala prezena crpturilor i/sau a coloraiilor interne.

Dup caz (n cazul foioaselor tari, a sortimentelor groase cu umiditateiniialridicatetc.) se mai recomand:

efectuarea testului de cementare (cu epruveta tiatpe jumatatea grosimii sau

epruveta-furculi).n Tabelul 10.10 se prezintun model de ficare ar trebui completatnurma controlului calitativ al uscrii, pentru nregistrarea rezultatelor controluluicalitativ la uscare.

Tabelul 10.10

Fide evaluare a calitii uscrii

RezultatCriteriu de verificare

nainte de uscare Dupuscare

Defecte constatate la examinarea vizual:Albstreal

Mucegai

Crpturi de suprafa

Fibrrsucit(rsuciri)


17/19

149

Piese arcuite saucurbate

Piese bombate

Crpturi de capt

Alte defecte

Defecte constatate prin msurare dupuscare:

Abaterea umiditiifinale medii fadevaloarea intit

-

ncadrarea valorilorindividuale ale umiditiifinale n intervalul admis

(Tabelul 10.4)

-

Existena cementrii

Colaps -

Crpturi interne -

Coloraii interne -

Alte defecte -

10.4. RezumatSe numete defect de uscareorice diminuare a calitii materialuluicare apare ca urmare a procesului de uscare.

Defectele de uscare propriu-zise sunt cele cauzate de aplicarea unuiregim de uscare necorespunztor, stivuirea incorect a pieselor,funcionarea incorect a elementelor de msurare i/sau deexecuie ale sistemului de reglare, construcia defectuoas sauntreinerea necorespunztoare a instalaiei de uscare.

Cele mai importante defecte de uscare sunt: neuniformitatea

umiditii finale, cementarea suprafeei, colapsul, crpturile,deformaiile i coloraiile.

Standardul care reglementeazestimarea calitii la noi n aresteSR EN 14298:2005.


18/19

150

10.5. Test de evaluare a cunotinelor

1. Lemnul nu se prelucreazn stare calddeoarece:

conine tensiuni de uscare

temperatura deterioreazsculelelemnul rece are densitate mai mic

2. La controlul calitativ final se determinobligatoriu conformstandardului n vigoare:

uniformitatea cementrii, proporia de crpturi ideformaii

uniformitatea umiditii finale pe grosimea materialului i

proporia de crpturiuniformitatea umiditii finale n cuprinsul arjei

3. Calitatea uscrii este corespunztoare (la umiditatea finalintitde 10%) dacmedia valorilor individuale msurate se ncadreaznintervalul:

8-10%

8,5-11,5%

7-13%

4. La un lot format din 4 pachete a cte 80 de piese n medie, trebuiemsurate pentru conformitate AQL6,5:

20 de piese

50 de piese

toate piesele dintr-un pachet.

5. Cauza cementrii este:

umiditate a aerului prea micn faza de condiionare

umiditate a aerului prea micn faza de nclzire iniial

temperatura aerului prea micn faza de uscare propriu-zis


19/19

6. Cementarea graveste de regulnsoitde:

crpturi interne

deformaii

coloraii

7. La utilizarea epruvetei furculi, gradul de cementare se apreciazn funcie de deformaia:

marginii interioare a dintelui aliniat n colul stnga-jos alablonului

marginii exterioare a dintelui aliniat n colul dreapta-jos alablonului

marginii exterioare a dintelui aliniat n colul stnga-jos alablonului

8. Mrimea colapsului se apreciazn funcie de:

deformarea dinilor la epruveta-furculi

scderea masei

reducerea neuniforma grosimii pieselor

9. Deformaiile sunt considerate defecte de uscare numai n cazul:

speciilor cu contragere radialmare

pieselor cu inim

unei stivuiri necorespunztoare

NOT:

Soluiile testului de evaluare sunt indicate la sfritul cursului, n Anexa 2.

l_capitolul 10.pdf

Documents