۵ روش خشک کردن انواع چوب در صنایع
عملکرد، زیبایی، کیفیت و دوام چوب، در گرو فرآوری بهینه و میزان رطوبت آن است. هر چقدر رطوبت چوب کمتر باشد، در برابر تغییرات ابعادی، فیزیکی و پوسیدگی مقاومت بیشتری از خود نشان می‌دهد. همچنین، عدم رطوبت و خشکی چوب، کارآیی و زیبایی محصولات چوبی را دو چندان می‌کند. در صنعت، از روش‌های گوناگونی برای خشک کردن انواع چوب اعم از چوب راش، چوب گردو، چوب یولکا و … استفاده می‌کنند. در ادامه این مقاله از «پرسال» به ۵ روش صنعتی خشک کردن چوب و دلایل اهمیت این فرآیند می‌پردازیم.
چرا خشک کردن چوب مهم است؟
چوب یک ماده «هیگروسکپپیک» یا جاذب رطوبت است. هر نوع محصول چوبی، رطوبت هوای اطراف را جذب و دفع می‌کند. این پروسه تا زمانی ادامه پیدا می‌کند که تبادل رطوبت بین چوب و محیط، به یک نقطه تعادل برسد. هر چقدر میزان رطوبت چوب بیشتر باشد، استحکام و دوام کمتری خواهد داشت. رطوبت چوب درختان مختلف، تحت‌تأثیر محیط و جغرافیایی است که چوب در آن رشد یافته و قرار دارد. عدد رطوبت چوب نسبی است و به صورت درصد بیان می‌شود. رطوبت چوب معمولا از سه روش سنتی، صنعتی و آزمایشگاهی مورد ارزیابی قرار می‌گیرد. رطوبت‌گیری و رطوبت‌سنجی، جزو مهم‌ترین مراحل فرآوری و عرضه چوب برای استفاده کارآمد از محصولات چوبی است.
ابعاد الوار چوب با نوسانات رطوبت تغییر می‌کنند. بنابراین، ممکن است چوب در گذر زمان و رطوبت بالا، ترک بخورد، تغییر شکل بدهد و یا تاب بردارد. همچنین، چوب خشک مقاومت بیشتری در برابر فشار، ضربه و سایش دارد و کمتر مستعد پوسیدگی است. چوب‌های خشک سطح صاف‌تری دارند. در نتیجه، راحت‌تر می‌توان روی آن‌ها عملیات مختلف نجاری، رنگ‌‌کاری و ماشین‌کاری را انجام داد. از دیگر مزایای خشک کردن چوب می‌توان به کاهش وزن، افزایش خواص مقاومتی و مقاومت بیشتر در برابر زوال بیولوژیکی ناشی از نفوذ قارچ‌ها و حشرات اشاره کرد. چوب خشک در صنایع گوناگون به خصوص صنعت ساخت مبلمان، ساختمان‌سازی و تولید لوازم چوبی عملکرد بهتری دارد. به‌این‌ترتیب، الوار چوب حتما باید قبل از استفاده، برای هر گونه کاربرد در ساخت بعدی خشک شود. صنعت‌گران و تولیدکنندگان، عموما از روش‌های زیر برای خشک کردن چوب استفاده می‌کنند:
۱. خشک کردن چوب به روش هوایی (هوا خشک)
هوا خشک، جزو قدیمی‌ترین روش‌های خشک کردن چوب است که از گذشته‌های دور تا به امروز مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این روش، چوب در معرض جریان طبیعی هوا قرار داده می‌شود تا رطوبت آن به تدریج کاهش یابد. در روش هوا خشک، پس از برش‌دهی استاندارد الوارها، آن‌ها را به صورت منظم و با فاصله استاندارد روی هم می‌چینند. سپس در محیط باز و زیر سایه‌بان‌های مخصوص، به دور از نور مستقیم خورشید و بارش باران و برف قرار می‌دهند. زمان خشک شدن چوب به این روش به عوامل گوناگون مثل: نوع چوب، ضخامت، رطوبت اولیه و شرایط آب‌وهوایی بستگی دارد که معمولا بیشتر از چند هفته است. تا زمان خشک شدن نهایی چوب، رطوبت و سایر ویژگی‌های آن به صورت دوره‌ای مورد بازرسی قرار می‌گیرد.
خشک کردن چوب به روش هوایی نیاز به تجهیزات پیشرفته و اپراتورهای متخصص ندارد. از آنجاییکه چوب یک سیر طبیعی را برای خشک شدن طی می‌کند، کمتر دچار تنش‌های داخلی، ترک‌خوردگی و شکستگی می‌شود. هزینه انرژی در روش خشک کردن هوایی مقرون‌به‌صرفه است. همچنین، این روش سازگاری بالایی با محیط زیست دارد. نیاز به فضاهای بزرگ برای چیدن بافاصله چوبها، احتمال رشد قارچ و حمله حشرات، از جمله معایب روش هوا خشک است. همچنین، در این روش، فرآیند خشک‌سازی به شدت تحت‌تأثیر شرایط جوی و دمایی است به همین دلیل زمان‌بر است.
۲.خشک کردن چوب به روش کوره‌ای
خشک کردن چوب به روش کوره‌ای، یک فرآیند صنعتی پیشرفته است که نسبت به روش‌های سنتی محبوبیت بیشتری دارد. در این روش میزان دما، رطوبت و زمان خشک کردن چوب باید به دقت کنترل شود. خشک کردن چوب به روش کوره‌ای، با انتخاب چوب‌های برش خورده باکیفیت و بدون ترک آغاز می‌شود. سپس رطوبت چوبها را اندازه‌گیری می‌کنند و به صورت منظم و با فاصله‌های مناسب روی واگن‌های مخصوص می‌چینند تا گردش هوا در بین آن‌ها به خوبی انجام شود. در این مرحله چوبها به داخل کوره منتقل می‌شوند. خشک کردن چوب به روش کوره‌ای، عموما توسط دو نوع کوره؛ سنتی یا مدرن انجام می‌شود.
در کوره‌های سنتی، از بخار آب و هوای داغ برای خشک کردن چوب استفاده می‌کنند. اما در کوره‌های مدرن، تنظیم دما و رطوبت توسط تجهیزات و فن‌های پیشرفته و از طریق سیستم‌های کنترل کامپیوتری انجام می‌شود. خشک کردن چوب به روش کوره‌ای شامل مراحل پیش گرمایش، خشک کردن، تعادل‌دهی، خنک کردن و تخلیه چوب است. روش کوره‌ای نسبت به بعضی دیگر از روش‌های خشک کردن چوب، مثل روش هوا خشک، ظرف مدت زمان کمتر و با سرعت بالاتری انجام می‌شود. در روش خشک کردن کوره‌ای، به دلیل حرارت بالای کوره، قارچ‌ها و حشرات چوب‌خوار از بین می‌روند و چون کنترل دقیقی روی دما و میزان رطوبت وجود دارد، احتمال ترک‌خوردگی و تغییر شکل چوب بسیار کمتر است. از خشک کردن کوره‌ای چوب می‌توان برای انواع چوب‌های نرم و سخت استفاده کرد. نیاز به اپراتورهای متخصص و حرفه‌ای، هزینه بالای خرید و نگهداری کوره‌ها و مصرف انرژی زیاد، از جمله معایب این روش است.
۳. خشک کردن چوب به روش انجمادی
یکی از شیوه‌های پیچیده و تقریبا جدید در صنعت خشک کردن چوب، استفاده از فرآیند تصعید است که تحت عنوان خشک کردن چوب به روش «انجمادی» شناخته می‌شود. برعکس روش‌های سریع خشک کردن چوب که باعث ایجاد تنش‌های داخلی چوب می‌شود، در روش انجمادی خبری از تغییر شکل، ترک‌خوردگی و آسیب‌های ناشی از خشک کردن سریع نیست. این روش با حفظ ساختار سلولی چوب و جلوگیری از تغییر شکل و پیچ‌خوردگی، کیفیت چوب را به طور چشمگیری بهبود می‌بخشد. به همین علت، عموما از روش انجمادی برای خشک کردن چوب‌های اصیل، گران‌قیمت و حساس که در صنایع تخصصی و لاکچری مثل موسیقی، ساخت عتیقه‌جات، آثار هنری و صنایع دستی خاص مورد استفاده قرار می‌گیرند، استفاده می‌کنند.
در روش انجمادی چوب‌های باکیفیت و بدون ترک را پس از برش‌دهی و رطوبت‌سنجی اولیه، در یک محفظه مخصوص چیده می‌شوند و آن‌ها را تحت دمای بسیار پایین (معمولا ۱۸- درجه سانتی‌گراد) قرار می‌دهند تا رطوبت داخل منافذ چوب به سرعت یخ بزند. پس از یخ زدن، با کاهش فشار محسوس داخل محفظه، چوب وارد مرحله خلأ می‌شود. دمای پایین و کاهش فشار باعث آغاز فرآیند تصعید می‌شود. به‌این‌ترتیب، یخ موجود در بافت‌‌های سلولزی چوب بخار می‌گردد. برای تسریع فرآیند تصعید، چوب را به آرامی و تحت دمای کنترل شده گرما می‌دهند تا بخار آب تولید‌شده از چوب به بیرون محفظه هدایت شود. این عملیات تا زمانیکه رطوبت چوب به حدود ۶ تا ۱۲ درجه سانتی‌گراد برسد ادامه می‌یابد.
روش انجمادی، شیوه‌ای ایده‌آل برای خشک کردن چوب، بدون آسیب به ساختار سلولزی آن است. روند تدریجی خشک شدن چوب و کنترل دقیق دما در روش انجمادی، مانع از شوک‌های ناگهانی به چوب و تغییر شکل و ترک خوردن آن می‌شود. همچنین، این شیوه خشک‌سازی چوب کمک می‌کند تا تمامی نقاط، به شکلی یکدست و یکنواخت خشک شوند. انجماد و خشک کردن در خلاء، احتمال رشد قارچ‌ها و حمله حشرات را کاهش می‌دهد. متأسفانه اجرای روش انجمادی برای خشک کردن چوب، علی‌رغم مزایای متعدد، با هزینه‌های عملیاتی بالا و محدودیت استفاده از الوارهای چوب در مقیاس بزرگ همراه است. از سوی دیگر، خشک کردن چوب به این شیوه زمان‌بر است و نیاز به نیروی متخصص و حرفه‌ای دارد.
۴. خشک کردن چوب به روش شیمیایی
روش شیمیایی یکی دیگر از شیوه‌های پرکاربرد در صنعت خشک کردن چوب است. در این روش از مواد شیمیایی مخصوص مانند کلرید کلسیم، گلیکول‌ها و … برای رطوبت‌گیری نسبی چوب استفاده می‌کنند. این روش به دلیل سرعت بالا و توانایی کنترل دقیق رطوبت، در برخی موارد خاص مثل پروژه‌هایی که با محدودیت زمانی مواجه هستند و یا چوب‌های کوچک و غیر حساس، مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای اجرای این روش نیاز به کوره‌ها و یا خشک کن‌های پیشرفته نیست. برای خشک کردن چوب به روش شیمیایی ابتدا چوبها را طبق استانداردهای لازم برش می‌دهند و رطوبت‌سنجی می‌کنند، سپس آن‌ها را در محلول‌های شیمیایی جذب‌کننده رطوبت غوطه‌ور کرده یا با استفاده از اسپری، مواد شیمیایی را به سطح چوب اعمال می‌کنند. پس از نفوذ مواد شیمیایی به داخل بافت چوب، آن‌ها را در یک محیط کنترل‌شده قرار می‌دهند تا رطوبت جذب‌شده توسط مواد شیمیایی تبخیر گردد.
کنترل دما و رطوبت در این مرحله از حساسیت بالایی برخوردار است، زیرا هرگونه خطا باعث آسیب، ترک و تنش در سطوح داخلی و خارجی چوب می‌گردد. با اتمام فرآیند رطوبت‌گیری و خشک شدن چوبها، آن‌ها را تحت عملیات تخصصی می‌شورند تا مواد شیمیایی اضافی از سطح چوب حذف شوند. در نهایت چوب‌های شسته‌شده در محیط باز قرار می‌گیرند تا کاملا خشک شوند. سرعت بالا نسبت به روش‌های طبیعی و عدم نیاز به تجهیزات پیچیده و پیشرفته، از جمله مزایای مهم خشک کردن چوب به روش شیمیایی است. در مقابل، باقی ماندن مواد شیمیایی در بافت چوب، نگرانی‌های زیست محیطی، نوسانات قیمت مواد شیمیایی وارداتی و محدودیت دسترسی به برخی از آن‌ها، جزو مهم‌ترین چالش‌های پیش‌رو در استفاده از این روش، برای خشک کردن چوب است. برای خرید بهترین مواد شیمیایی با کیفیت عالی و قیمت رقابتی می‌توانید از طریق راه‌های ارتباطی موجود با کارشناسان فروش ما در این مجموعه معتبر (شرکت بازرگانی پرسال) تماس حاصل فرمایید.
۵. خشک کردن چوب به روش هیبریدی (ترکیبی)
روش هیبریدی جزو شیوه‌های نوین و پیشرفته در صنعت خشک کردن چوب است که به دلیل کاهش زمان خشک کردن، بهبود کیفیت چوب و کاهش هزینه‌ها، بیش از پیش توسعه یافته‌است. برای خشک کردن چوب به روش هیبریدی از ترکیب شیوه‌های مدرن و سنتی استفاده می‌کنند. یعنی پس از برش‌دهی و کنترل کیفی اولیه چوب، الوارها را روی واگن‌های مخصوص به صورت منظم و با فاصله از هم قرار می‌دهند. سپس همانند روش هوایی، از گردش هوای آزاد برای رطوبت‌گیری اولیه چوبها استفاده می‌کنند. بنابراین، پس از طی چند هفته تا چند ماه رطوبت چوبها به صورت طبیعی به حدود ۲۰ تا ۳۰ درصد می‌رسد. سپس چوب‌های پیش خشک شده را به داخل کوره‌های پیشرفته با دمای حدود ۴۰ تا ۷۰ درجه سانتی‌گراد هدایت می‌کنند.
چوبها در داخل کوره نیز بسته به نوع و ضخامت‌شان به مدت چند روز تا چند هفته نگهداری می‌شوند تا رطوبت آن‌ها به کمک هوای داغ ناشی از فعالیت فن‌های صنعتی، به حدود ۶ تا ۱۲ درصد برسد. پس از پایان این مرحله، چوبها را برای انجام مراحل خنک‌سازی و استفاده برای مراحل بعدی از داخل کوره خارج می‌کنند. روش هیبریدی تأثیر قابل توجهی در کاهش هزینه‌های انرژی و زمان خشک شدن چوب دارد. این روش از ترک‌خوردگی و تغییر شکل چوب جلوگیری می‌کند و کیفیت نهایی آن را بهبود می‌بخشد. خشک کردن چوب به روش هیبریدی یک فرآیند کارآمد و مقرون‌به‌صرفه است که می‌توان از آن برای خشک کردن کلیه چوب‌های حساس، نرم و سخت استفاده کرد. توجه داشته‌باشید که روش خشک کردن ترکیبی نیاز به کنترل دقیق دما و رطوبت در کوره، حضور اپراتورهای مجرب و آموزش‌دیده، فضای بزرگ برای انجام عملیات سایه خشک و مساعد بودن شرایط جوی دارد.
