MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA Ústav základního zpracování dřeva. Bakalářská práce

Transkript

1 MENDELOVA UNIVERZITA V BRNĚ LESNICKÁ A DŘEVAŘSKÁ FAKULTA Ústav základního zpracování dřeva Analýza příčin vzniku transparentnosti SM konstrukčních dýh v závodě DYAS.EU Bakalářská práce 2010 Jiří Pelikán

2 Zadání 2

3 PROHLÁŠENÍ Prohlašuji, že jsem bakalářskou práci na téma: Analýza příčin vzniku transparentnosti SM konstrukčních dýh v závodě DYAS.EU zpracoval sám a uvedl všechny použité prameny. Souhlasím, aby moje bakalářská práce byla zveřejněna v souladu s 47b Zákona č. 111/1998 Sb., o vysokých školách a uložena v knihovně Mendlovy univerzity v Brně, zpřístupněna ke studijním účelům ve shodě s Vyhláškou rektora MENDELU o archivaci elektronické podoby závěrečných prací. Autor kvalifikační práce se dále zavazuje, že před sepsáním licenční smlouvy o využití autorských práv díla s jinou osobou (subjektem) si vyžádá písemné stanovisko university o tom, že předmětní licenční smlouva není v rozporu s oprávněnými zájmy university a zavazuje se uhradit případný příspěvek na úhradu nákladů spojených se vznikem díla dle řádné kalkulace. V Brně dne 20.června 2010 Jiří Pelikán 3

4 Poděkování Poděkovat bych chtěl mým rodičům že mi umožnili studium na této škole a po celou dobu studia mi byli podporou. Dále mé poděkování patří panu dc.dr.ing.pavlu Královi za odbornou pomoc při vypracování této práce a zajištění návštěvy v závodě DYAS.EU a také zaměstnancům tohoto závodu kteří mi byli nápomocni při odběru vzorků a všem těm co mi pomáhali ve zdárném měření. 4

5 ABSTRAKT Autor: Jiří Pelikán Název bakalářské práce: Analýza příčin vzniku transparentnosti SM konstrukčních dýh v závodě DYAS.EU Teoretická část této práce zachycuje seznámení s jednotlivými vlastnostmi dřeva které mohou ovlivňovat jeho různorodé chování při zpracování v dýhárenském průmyslu. Dále obsahuje způsoby hydrotermické úpravy a režimy které jsou nezbytné pro kvalitní přípravu kulatiny před loupáním a je zde zachycena i problematika již loupaných dýh. Praktická část práce se zabývá měřením vlhkosti a teploty vybraných vzorků smrkové kulatiny před a po hydrotermické úpravě, těsně před loupáním a po loupání dýhy. Měření má být podkladem pro zjištění možné příčiny vad konkrétně transparentnosti na loupaných konstrukčních dýhách. Klíčová slova: Hydrotermická úprava, loupání dýh, transparentnost, smrkové dřevo, vlhkost a teplota ABSTRACT Author: Jiří Pelikán Name of the bachelor thesis: Analysis of the cause of transparency spruce veneer construction in the plant DYAS.EU Theoretical part show the introduction of the individual characteristics wood that can effect the behaviour of heterogneous processing in the veneer industry. It also contains methods water-temperature adjustment and arrangements that are necessary for good preparation before peeling logs, and rosenfeld, the question has already been peeled veneers. The practical part deals with the measurement of humidity and temperature of selected samples of spruce logs before and after treatment water-temperature, just before and after peeling veneer. Measurements should be used for the detection of possible causes of defects in particular transparency of peeled veneers construction. Keywords: Water-temperature change, veneer peeling, transparency, spruce wood, moisture and temperature 5

6 OBSAH 1 ÚVOD. 8 2 CÍL PRÁCE POHLED DO HISTORIE Z historie závodu Historie výroby dýh.11 4 DŘEVO JAKO MATERIÁL Význam dřeva a jeho vlastnosti Základní údaje o materiálu Vlhkost dřeva Vazba vody Pohyb vody ve dřevě Propustnost tekutiny ve dřevě Tepelné vlastnosti dřeva Měrná tepelná kapacita dřeva Teplotní vodivost dřeva Elektrické vlastnosti dřeva SUROVINA NA VÝROBU DÝH Stanovení kvality suroviny Skladování kulatiny, ochrana, ošetřování Délka kulatiny, manipulace TEPELNÁ ÚPRAVA PŘED LOUPÁNÍM DÝH Režim hydrotermické úpravy Způsoby plastifikace Změkčování ve vodě Ohřívání ve vodě Paření Změkčování elektrickým proudem Spotřeba tepla Opatření pro zvýšení kvality dýh KONKRÉTNÍ ÚDAJE PRACOVNÍHO POSTUPU V ZÁVODĚ Hydrotermická úprava Účel operace Rozsah operace Údaje o pracovním předmětu Popis pracoviště Pracoviště Použitá strojní zařízení, technologické režimy Podrobný popis zařízení Technologie paření Kontrola opracování činnost obsluhy Obsluha programu řídícího hydrotermickou úpravu kulatiny Úvod Ovládání Zpracování a výtěž SM kulatiny Doprava na manipulační linku kulatiny MATERIÁL A METODIKA Zařízení a pomůcky Metodika Měření vlhkosti dřeva váhovou metodou..34 6

7 8.4 Statistické vyhodnocení Popisná statistika a grafické znázornění VÝSLEDKY MĚŘENÍ Data k odebíraným vzorkům Grafické znázornění naměřených a vypočítaných hodnot Porovnání naměřených teplotních a vlhkostních hodnot Porovnání vlhkosti dřeva v zimním a jarním období Celkový přehled změn vlhkosti průchodem zpracování Porovnání teploty dřeva v zimním a jarním období Celkový přehled změn teplot průchodem zpracování Porovnání měření váhovou metodou a vlhkoměrem ÚDAJE ZE ZÁVODU DÝHA CHRAST S.R.O Zásadní pokyny pro krájení a excentrické loupání dýh Krájení a excentrické loupání DISKUSE ZÁVĚR POUŽITÁ LITERATURA SUMMARY..55 7

8 1.ÚVOD Dýhy jsou tenké listy, nebo desky dřeva tl. 0,1 10mm. Vyrábějí se krájením, loupáním a řezáním. Krájené dýhy mají lepší kresbu, a proto se používají pro olepování dýhování konstrukčních desek. Většina dýh (až 90%) se však vyrábí loupáním. Je to vlastně obvodové krájení. Tento způsob je mnohem produktivnější, kresba dýhy však zůstává jednotvárná. Proto se loupané dýhy používají na výrobu velkoplošných tradičních konstrukčních desek, tj. překližek a laťovek. Neplatí to však o dřevinách, u nichž se vyskytují vlnitá vlákna, vlnité letokruhy, popř. tzv. spící pupeny. Loupáním kmenů s uvedenými vadami se dosahuje velmi zajímavé kresby dýhy. Řezané dýhy jsou zpravidla tlusté 1 3mm. Jsou použitelné jako okrasné vrchní dýhy a zvláště se hodí pro výrobu intarzií. Výroba řezaných dýh je však nehospodárná a proto jejich produkce stále klesá. Dýhy jsou velmi choulostivé na mechanické poškození a za určitých podmínek i málo odolné proti škůdcům dřeva. Také barva dýh se na světle mění. Proto je nutné skladovat dýhy ve svazcích v místnostech tmavých, dobře větraných, které nesmějí být ani příliš suché, ani vlhké. V suchých skladech dýhy přeschnou a lámou se, ve vlhkých nevětraných plesnivějí a objevují se na nich skvrny. 8

9 2. CÍL PRÁCE Cílem této práce je zjištění faktorů které by mohly ovlivňovat kvalitu při výrobě smrkové dýhy, konkrétně její transparentnost. Zapotřebí je odebrat vzorky smrkového dřeva v závodě DYAS.EU, zjistit jejich vlhkosti a teploty ve vybraných částech průřezu kmene. Tato měření se budou provádět od sekce uložení dřeva na skládkách řeziva přes hydrotermickou úpravu a až těsně u zpracování na loupacích strojích. Naměřené a vypočítané hodnoty budou zapsány do tabulek a graficky vyobrazeny. Dále se bude posuzovat, jestli hodnoty zjištěné dosahují požadovaných hodnot či nikoli. Aby se tohoto výsledku mohlo dosáhnout, budou zjištěné údaje porovnány s hodnotami které uvádí literatura. Měření bude prioritou, které by mělo vést k výsledku možného znehodnocení dýh. Bude se také dát posoudit jestli se v závodě používá správné manipulace s materiálem a jestli je používán kvalitní postup při hydrotermické úpravě. 9

10 3. POHLED DO HISTORIE 3.1 Z historie závodu 30.října 1930 byla založena akciová společnost pod názvem DYAS na výrobu překližek a dýhy. Továrna se rozkládala v budovách bývalého cukrovaru bratří Mayů. Během jednoho roku byla provedena demontáž cukrovarnického zařízení a současně s tím byla provedena montáž strojů k výrobě překližek, laťovek a dýh. V roce 1931 byla již zahájena výroba překližek. Obr. 1 Závod DYAS v počátcích výroby Zdroj: První zařízení se skládalo ze dvou loupaček Fleck 3300mm 1600mm. Komorové sušárny na dýhy, byly velmi primitivní. V roce 1932 byly instalovány další stroje: frézy na dýhy, dvouetážová sušička, klížící stroje a spárovací stroj značky Topik. V lisovně byly instalovány dva 12etážové lisy. Současně byly instalovány formátovací pily a pro dokončovací práce byly použity dvě brusky. Obr. 2 Linka výroby v závodě Zdroj: 10

11 Počátky výroby překližek byly na dnešní poměry nesrovnatelné. Jedna směna odlisovala 16 lisů za 8 hodin. V roce 1932 byla výroba laťovek nepatrná, za den zpravidla jen asi 100 ks laťovek. Velký rozmach výroby nastal v roce , kdy roční produkce překližek dosáhla 4 55O m 3 a laťovek m 3. Od roku 1945 se pomalu začíná závod modernizovat a výroba se zvyšuje a dosahuje v roce 1969 objemu: m 3 překližek, m 3 laťovek, 461 t vrstveného dřeva, později 100 m 3 překližek atd. V roce 1992 vzniká ze,,závodu na překližky a dýhy n.p. samostatný podnik DYAS a.s. Vlivem špatného hospodaření se podnik dostává do problémů, které vrcholí roku 2003 prohlášením konkurzu na firmu Dyas s.r.o. Přesto se i nadále daří výrobu zachovat. Roku 2008 se firma přejmenovává na DYAS.EU, a.s. 0br. 3 Letecký snímek současné podoby areálu firmy Zdroj: HISTORIE VÝROBY DÝH Dřevo je na dotek i vzhledově teplé, a proto bylo a je vyhledávanější než kámen, kov či plast. Kresba dřeva je oproti jmenovaným materiálům na každém kousku originální a neopakovatelná. Toho si byli vědomi už staří Egypťané. Vzácná dřeva byla i dříve velice drahá a tak nábytek těmito dřevy pouze zdobili ve formě tenkých destiček v kombinaci se slonovinou. Lepení a spojování povrchů se začalo používat už před tisíci let před Kristem. 11

12 Dodnes jsou důkazy o nábytku olepeném destičkami ze dřeva. A můžeme obdivovat umění a zručnost dřívějších řemeslníků. Z Egypta se rozšířilo dýhování do Řecka, Říma a dále do Evropy. V 16. století se v západní Evropě, a zejména ve Francii, začal vedle nábytku z masivního dřeva, vyrábět i dýhovaný nábytek. Značný zájem o tento druh nábytku a tím i nutnost výroby předchůdců dnešních dýh si vyžádalo zdokonalení způsobu jejich výroby. První průmyslově vyráběné dýhy se vyráběly řezáním na horizontálních pilách. Až teprve v první polovině 19.století byl vynalezen horizontální stroj, který umožnil větší využívání technologie dýhování. Pro lepší využití a větší výtěž se vyrobené dýhy začaly sesazovat a formovat tak do symetrických a asymetrických obrazců. Značnou popularitu získali též intarzie. Obr. 4 Nábytek z intarzie Zdroj: 12

13 4. DŘEVO JAKO MATERIÁL 4.1 Význam dřeva a jeho vlastnosti Dřevo je organickým materiálem rostlinného původu, jehož převážná většina pletiv je zdřevnatělá. Dřevo je obnovující se surovina a při správném hospodaření v lesích existuje neomezený potenciál pro doplňování jeho zásob. Pro svůj přírodní charakter, přirozenou kresbu, variabilitu barev, příznivé fyzikální a mechanické vlastnosti, je žádaným prvkem životního prostředí člověka. Prakticky se využívá a zpracovává, především dřevo kmene stromů dvou hlavních skupin dřevin, listnatých a jehličnatých. 4.2 Základní údaje o materiálu Z hlediska makroskopické stavby jsou na příčném řezu neodkorněného kmene vnější povrchové vrstvy tvořeny kůrou. Pod kůrou je vrstva lýka. Mezi lýkem a vlastním dřevem se nachází kambium. Toto pletivo vytváří v rostoucím stromě dřevní hmotu. Střed kmene tvoří dřeň. Na příčném řezu kmene lze rozlišit dřeviny s jádrem, bělí nebo vyzrálým dřevem. Do vnitřních středových částí se ukládají zejména živice, třísloviny a barviva (jádrové látky). Ve srovnání se dřevem běle je vlhkost jádra zpravidla nižší. Propustnost tekutin jádrem je vlivem jádrových látek velmi snížena. Vnější, zpravidla světlejší bělová část kmene je přizpůsobena k vedení tekutin především ve svislém směru. Základ mikroskopické stavby listnatých dřevin je tvořen cévami, cévicemi, libriformními vlákny a parenchymatickými buňkami. Cévy jsou dlouhé vodivé elementy, jejichž délka u některých dřevin dosahuje i několika metrů. Parenchymatické buňky jsou u některých listnatých dřevin ve větším zastoupení a vytvářejí podélné a příčné dřeňové paprsky. Stavba jehličnatých dřevin je charakteristická především cévicemi a parenchymatickými buňkami. Parenchymatické buňky se podílejí na stavbě pryskyřičných kanálků a dřeňových paprsků. V mikroskopické stavbě dřeva je možno objevit v některých případech i jiné útvary např.thyly nebo hyfy dřevokazných hub. Dřevní hmota se skládá z buněk, které vznikly dělením v kambiu. Jsou to útvary se složenými buněčnými stěnami. Kostra buněčné stěny je tvořena organickými látkami (hemicelulosy, celulosa, lignin). Skupiny molekul celulosy a hemicelulos tvoří mikrofibrily. Svazky mikrofibril s ligninem tvoří pórovitě vláknitou strukturu makrofibril. Mezery mezi nimi jsou propojeny a mohou být vyplněny vodou nebo vzduchem. Ve struktuře buněčné stěny se tak vytváří vlastní vodivý systém. Různá hustota dřeva vyplívá z rozdílných rozměrů jednotlivých stavebních elementů. Pro většinu dřevin platí, že čím je hodnota hustoty dřeva vyšší, tím jsou podmínky pro pohyb vlhkosti obtížnější. To se uvádí jako jeden z důvodů proč je čas sušení našich dřevin přímo úměrný hustotě dřeva. Anatomická stavba dřeva má značný vliv na pohyb vody ve zpracovávaném dřevě. Například u jehličnatého řeziva se voda pohybuje směrem tangenciálním pomaleji než ve směru radiálním. Ve směru podélném je pohyb vody nejrychlejší. Na uvedené rozdíly má též vliv rozdílný stav a poloha propustných míst (ztenčenin). 13

14 Schopnost dřeva propouštět kapaliny a plyny pod určitým tlakem okolí se označuje jako propustnost. Nejlépe propouští dřevo vodu ve směru podélném, méně ve směru radiálním, nejméně ve směru tangenciálním. (Aleš Dejmal 1995). 4.3 Vlhkost dřeva Přítomnost kapalin (vody) ve dřevě se nazývá vlhkost dřeva. Vyjadřuje se podílem hmotnosti vody k hmotnosti dřeva v absolutně suchém stavu vlhkost absolutní w abs, nebo podílem hmotnosti vody ke hmotnosti mokrého dřeva vlhkost relativní w rel. Absolutní a relativní vlhkost se nejčastěji vyjadřuje v [%] a vypočítá se podle vztahů: w abs = [(m w m 0 ) / m 0 ] * 100 = (m v /m 0 ) * 100 (4.a) w rel = [(m w m 0 ) / m w ] * 100 = (m v /m w ) * 100 (4.b) kde m w hmotnost vlhkého dřeva (kg, g), m 0 hmotnost absolutně suchého dřeva (kg, g) a m v hmotnost vody (kg, g) Absolutní vlhkost dřeva se používá pro charakteristiku fyzikálních a mechanických vlastností dřeva. Relativní vlhkost se využívá tam, kde je nezbytné znát procentické zastoupení vody z celkové hmotnosti mokrého dřeva, např. při prodeji nebo nákupu dřeva podle jeho hmotnosti. V závislosti na podílu vody ve dřevě ve vztahu k sušině dřeva rozlišujeme tři hraniční hodnoty: Vlhkost suchého dřeva ustálený poměr hmotnosti vody ke hmotnosti sušiny dle vztahu (4.a) při sušení dřeva teplotou 103±2 C, tzn.že se ve dřevě nenachází žádná voda vázaná ani volná. Tato vlhkost se vyjadřuje vlhkostí absolutně suchého dřeva (w 0 = 0%). Vlhkost při nasycení buněčných stěn mikrokapilární systém v buněčné stěně je zcela zaplněn vodou. Tato vlhkost se vyjadřuje mezí nasycení buněčných stěn MNBS, nebo mezí hygroskopicity (MNBS MH = 22.35%). Vlhkost při nasycení dřeva - mikro- i makrokapilární systém je plně nasycen vodou, dřevo obsahuje maximální množství vody. Tato vlhkost se vyjadřuje maximální vlhkostí dřeva (w max = %) Vazba vody Z hlediska uložení ve dřevě můžeme vodu rozdělit na chemicky vázanou, vázanou hygroskopickou a volnou kapilární: 14

15 Chemicky vázaná voda je součástí chemických sloučenin. Nelze ji ze dřeva odstranit sušením, ale pouze spálením, proto je ve dřevě zastoupena i při nulové absolutní vlhkosti dřeva. Zjišťuje se při chemických analýzách dřeva a její celkové množství představuje 1-2% sušiny dřeva. Při charakteristice fyzikálních a mechanických vlastností nemá žádný význam. Voda vázaná hygroskopická se nachází v buněčných stěnách a je vázána vodíkovými můstky na hydroxylové skupiny OH amorfní části celulózy a hemicelulóz. Voda vázaná se ve dřevě v průměru vyskytuje při vlhkostech 0-30%. Při charakteristice fyzikálních a mechanických vlastností má největší a zásadní význam. Voda volná kapilární vyplňuje ve dřevě lumeny buněk a mezibuněčné prostory. Při charakteristice fyzikálních a mechanických vlastností má podstatně menší roli než voda vázaná. 4.4 Pohyb vody ve dřevě Tekutiny (kapaliny a plyny) se ve dřevě pohybují dvěma základními způsoby objemovým tokem a molekulárním tokem. Objemový tok probíhá v mezo- a makrokapilárách pod vlivem směru toku statického nebo kapilárního tlaku. Molekulární tok zahrnuje pohyb plynů v lumenech buněk přes ztenčeniny buněčných stěn a pohyb vody vázané v mikrokapilárách buněčné stěny. Praktickou aplikací objemového toku je tlaková impregnace ochranných látek do dřeva a impregnace monomery. Velikost objemového toku dřevem je dána jeho propustností Propustnost tekutiny ve dřevě Propustnost je objemový tok tekutin přes látku (dřevo) vyvolaný gradientem vnějšího tlaku statického nebo kapilárního souhrnně nazývaný hydrodynamickým pohybem. Měřítkem propustnosti může být pórovitost dřeva, která určuje snadnost/obtížnost toku tekutin přes porézní látku (dřevo) za přítomnosti gradientu tlaku. K propustnosti látky pro tekutiny nestačí její pórovitost, podmínkou je navíc spojení volných prostor do kapilárního systému, u dřeva propojení lumenů buněk perforovanými přehrádkami cév, ztenčeninami buněčných stěn nebo křížovými poli dřeňových paprsků. Pod vodivými cestami rozumíme makro- a mezokapiláry o poloměru větším než 10-7 m, kterými se pohybuje voda volná. Podobně jako u difúze tekutin ve dřevě je možno propustnost popsat stacionárními a nestacionárními podmínkami. Tok látek může ve dřevě probíhat jako viskózní (laminární), turbulentní a nelineární. 4.5 Tepelné vlastnosti dřeva Tepelné vlastnosti dřeva nás zajímají nejčastěji při řešení praktických problémů spojených se sušením dřeva a využitím tepelně-izolačních vlastností dřeva. Zajímá nás například, kolik je třeba dodat tepla systému dřevo- voda, aby se ohřál na požadovanou teplotu a dále jaká je teplota v daném bodě tělesa a daném čase. Méně se již setkáváme s otázkami změn rozměrů tělesa spojených se změnou teploty. 15

16 4.5.1 Měrná tepelná kapacita dřeva Je vyjádřena množstvím tepla, které je potřeba na ohřev jednoho kilogramu dřeva. Její velikost závisí zejména na vlhkosti a teplotě dřeva. Uvádí se že druh dřeva nemá na její hodnotu zásadní vliv. Měrná tepelná kapacita dřeva je rozdílná při teplotách dřeva nad bodem mrazu a pod ním, což se zdůvodňuje jinou tepelnou kapacitou kapaliny a ledu. C = Q / (m* t) [J*kg -1 * K -1 ] (c měrná tepelná kapacita, Q množství tepla, m hmotnost tělesa, t teplotní gradient) Intenzita šíření tepla dřevem neboli tepelná vodivost dřeva je dána koeficientem tepelné vodivosti dřeva a je dána množstvím tepla, které projde za sekundu přes stěnu o ploše jeden metr čtvereční a tloušťce jeden metr při rozdílu teplot na protilehlých stěnách jeden kelvin. Tepelná vodivost čerstvě pokáceného zmrzlého dřeva se zvýšením teploty snižuje. To se projevuje i na dřevě úplně vysušeném. Tento jev se vysvětluje jinou tepelnou vodivostí tuhých látek nebo látek s krystalickou stavbou. Se zvyšující se hustotou, vlhkostí a teplotou nad 0 C koeficient tepelné vodivosti roste. Q = -λ * (dt / dx) [W * m -2 ] (q intenzita přenosu tepla dřevem, λ koeficient tepelné vodivosti dřeva, t teplota, x souřadnice rozměru) Teplotní vodivost dřeva Vyjadřuje určité tepelně setrvačné vlastnosti materiálu, které mají vliv na rychlost ohřevu a na rychlost vyrovnání rozdílu teplot na průřezu. Informaci o teplotní vodivosti dřeva zprostředkovává koeficient teplotní vodivosti. Teplotní vodivost dřeva podél vláken je vyšší než napříč. Příčná vodivost je ale z praktických důvodů důležitější. Se zvyšující se teplotou koeficient teplotní vodivosti roste, se zvýšenou vlhkostí klesá. a = λ / (c * p o ) [m2 * s -1 ] (a koeficient teplotní vodivosti, λ koeficient tepelné vodivosti dřeva, c měrné teplo, p o hustota suchého dřeva) 4.6 Elektrické vlastnosti dřeva Elektrická vodivost dřeva vyjadřuje schopnost dřeva vést elektrický proud. Roste se zvyšující se vlhkostí do meze hygroskopicity, závisí na teplotě a druhu dřeviny. 16

17 Opakem elektrické vodivosti dřeva je elektrický odpor dřeva. Suché dřevo je nevodivé a způsobuje velký elektrický odpor. Suché dřevo umístěné v elektrickém poli je dobrý izolant. Po dosažení určité intenzity odpor dřeva klesá. Tento kritický bod bývá označován jako elektrická pevnost, která je u absolutně suchého dřeva ve směru kolmém na vlákna několikrát vyšší než ve směru podélném. Se zvyšováním vlhkosti se elektrická pevnost dřeva snižuje. Z významnějších elektrických vlastností dřeva se v literatuře zmiňuje permitivita. Je to veličina charakterizující vliv elektrického pole na elektrické vlastnosti dřeva. Permitivita dřeva roste se zvyšující se vlhkostí a teplotou. Při konstantní vlhkosti a teplotě dřeva se zvyšováním frekvence elektrického proudu permitivita snižuje. Tab.1 Hodnoty elektrického odporu dřeva u vybraných dřev při vlhkosti 7-9% (podle Ugoleva 1975) 17

18 5. SUROVINA NA VÝROBU DÝH 5.1 Stanovení kvality suroviny Surovina je charakterizována stanovenými kvalitativními znaky. Hodnocení jakosti evropské dýhárenské a překližkárenské kulatiny vychází z následujících kvalitativních znaků: rozměry délkové, tloušťka čepu podle druhu dřeviny suky otevřené, zarostlé trhliny dřeňové, odlupčivé, mrazové, výsušné nepřirozené zbarvení jádra nepřirozené zbarvení běli nepravé jádro hniloba jádra hniloba běli sbíhavost jednoduchá křivost točitost poškození hmyzem Ostatní vady např.: zapaření a zkřenčení, svalovitost, mechanické poškození apod.se nedovolují. Při posuzování kvality dýh a překližovaných materiálů se vychází z těchto norem: ČSN EN Překližované desky-klasifikace podle vzhledu povrchu-část 1: Všeobecně ČSN EN Překližované desky-klasifikace podle vzhledu povrchu-část 2: Listnaté dřeviny ČSN EN Překližované desky-klasifikace podle vzhledu povrchu-část 3: Jehličnaté Dřeviny ČSN okrasné dýhy ČSN konstrukční dýhy 18

19 5.2 Skladování kulatiny, ochrana, ošetřování V zimním období nevyžaduje skladování kulatiny speciální ošetřování. Kulatina v délkách 2,7 10,9m je skladována na suchých skládkách. V letním období je kulatina uskladňována bazénováním. Jednotlivé kmeny jsou uloženy pod vodou. Části vyčnívající nad vodní hladinou jsou postřikovány vodou z bazénu. Čela kulatiny jsou zpravidla zatírána teplým parafínem. Z důvodu krátké životnosti a rychlého tuhnutí je zvažováno použití jiné emulze. Čela kulatiny jsou zajišťována,,s háky proti praskání. 5.3 Délka kulatiny, manipulace Obr. 5 Sklad kulatiny a uzavřené pařící jámy Zdroj: Kulatina je hydrotermicky upravována ve sdružených délkách v závislosti na délce varné jámy. Manipulace na jednotlivé výřezy je prováděna následně až po provedení hydrotermické úpravy. Při zkracování se odmanipuluje čelní konec se zaraženým,,s hákem. Podle pařezového schématu jsou zvoleny délky jednotlivých výřezů v závislosti na délce kulatiny. Pořezové schéma je zpracováno pro délkové stupně od 2,7m až po 10,9m se stoupáním po 0,5m. 19

20 6. TEPELNÁ ÚPRAVA PŘED LOUPÁNÍM DÝH Při výrobě dýh je důležitá hladkost a nepřerušenost jejich povrchu. Jednotlivé části dřeva, které vytváří letokruhy, se snaží, když jsou loupáním odříznuty, vyrovnat. Na vnější(roztažené) straně vzniká napětí, které je tím větší, čím větší je pružnost dřeva(modul pružnosti), tloušťka loupané dýhy a čím menší je průměr výřezu. Aby list dýhy zůstal rovný a nevrátil se po odříznutí nožem do původní polohy, je nutno zvýšit jeho plastičnost a snížit jeho tvrdost. Dřevo musí být,,změkčeno. Tvárnost a plastičnost ovlivňují zejména: pórovitost dřevních pletiv - čím je větší, tím je dřevo tvárnější vlhkost dřeva - čím je vyšší, je dřevo tvárnější teplota dřeva - při vysokých teplotách se tvárnost zvyšuje, zejména se současným zvyšováním vlhkosti. Hlavní cíle a účel plastifikace: dočasné snížení tlakové pevnosti dřeva v příčném(tangenciálním a radiálním) směru (asi o 40%), přičemž dochází k vyrovnání pevnosti v obou směrech zvýšení neformovatelnosti dřeva (až o 30%) eliminace vnitřních růstových pnutí a tím zmenšení deformace kroucení dýh, případně i výrobků z nich. Růstová pnutí podstatně ovlivňují stanovení režimu hydrotermické úpravy dřeva. Při manipulaci čerstvé nebo nedostatečně hydrotermicky upravené kulatiny se na příčném řezu okamžitě objevují čelní praskliny, které se velmi rychle rozšiřují od středu k obvodu. Podobně v dýhách, vyrobených z takovéto kulatiny, při paření vznikají praskliny v takovém rozsahu, že jsou v některých případech nepoužitelné dosažení pevnosti v tahu napříč vláken (tj.zvýšení soudržnosti a pevnosti dýh) snížení počtu trhlin po noži a dosažení vysoké hladkosti povrchu dýh odstranění průsvitu (transparentnosti) dýh dosažení rovnoměrného zbarvení dýh dosažení rovnoměrné tloušťky dýh Tepelná úprava dřeva se musí provádět pouze v určitých hranicích teploty a doby trvání. maximální vyrovnání pevnosti v tlaku v tangenciálním a radiálním směru (tzv.pevnostní homogenizace dřeva) se dosáhne podle výzkumů prováděných ŠDVÚ Bratislava: u tvrdých listnatých dřevin při teplotě kolem 90 C u jehličnatých kolem 70 C u některých listnáčů kolem 45 C 20

21 Výřezy se krájejí nebo loupají při teplotě, která je obvykle funkcí jejich hustoty a tvoří optimální interval teplot: pro r0 > 580 kg/m 3 je teplota dřeva při krájení 50 až 75 C pro r0 > 450< 580 kg/m 3 je teplota dřeva při krájení 40 až 60 C pro r0 < 450 kg/m 3 je teplota dřeva při krájení 25 až 40 C Přitom horní hranice teplot platí obvykle pro loupání tlustších dýh nad 1mm, dolní hranice pro krájení tenčích dýh (do 1mm). Pro stanovení teploty (maximální) vlastní hydrotermické úpravy je rozhodující náchylnost na tvorbu čelních trhlin (poškození koncovými trhlinami). Mezi tyto dřeviny patří buk, dub a jasan. U citlivých dřevin je přípustný tepelný spád mezi teplotou paření a loupání pouze v rozmezí C. U méně citlivých dřevin jako např. bříza a jehličnany je to v rozmezí C. Aby byla udržena uvedená teplota v průběhu zpracování výřezu, je nutné vyjmout z jámy pouze tolik výřezů, kolik je nezbytné pro jejich zpracování v průběhu jeden a půl až dvou hodin. V zimě se tato doba zkracuje na polovinu. Přebytečné výřezy je potřebné uložit zpět do pařící (varné), případně temperovací jámy a nechat zahřívat a udržovat na uvedených teplotách. 6.1 Režim hydrotermické úpravy Režimem hydrotermické úpravy rozumíme působení plastifikační látky (páry nebo jiného média) na dřevo v závislosti na čase, teplotě venkovního vzduchu, průměru kulatiny a druhu dřeva. Podle nejnovějších zkušeností se osvědčil režim postupného zvyšování teploty, tj.stupňovitý režim hydrotermické úpravy v závislosti na čase. Režim hydrotermické úpravy můžeme rozdělit na tři fáze: 1.Ohřevná fáze ohřev zařízení, prostředí a odpařovací vody resp. vodní náplně na danou teplotu prostředí obvykle na 80 až 90 C. 2.Vlastní hydrotermická úprava pokračování ohřevu při dané teplotě. 3.Egalizační dopařování a ochlazování další účinek plastifikačního média na dřevo (při uzavřeném přívodu ohřívacího média) na vyrovnání teplotních rozdílů uvnitř dřeva a na dosažení optimálního intervalu teploty dřeva pro jeho beztřískové dělení. Režim hydrotermické úpravy je jedním z nejdůležitějších předpokladů dobré přípravy kulatiny na krájení a loupání. Režim hydrotermické úpravy záleží na druhu dřeviny. 21

22 Významná je teplotní egalizace prodloužený účinek teploty na dřevo při uzavřeném přívodu ohřívacího média. Cílem egalizace je postupné snižování teploty prostředí, vyrovnávání teploty v průřezu kmene a její postupné snižování až do optimálního intervalu teploty. Doba egalizace se určuje podle druhu dřeviny, optimálního intervalu teploty dřeva a účelu výroby dýh. Pohybuje se od 12 do 16 hodin, pro výrobu tenkých dýh (0,4 0,6mm) krájením až 24 hodin. V průběhu vlastní hydrotermické úpravy je důležitá teplota prostředí, která má být 80 až 90 C. Při působení teplot pod 80 C se ani prodlužování doby hydrotermické úpravy nedosáhne požadovaného změkčení a spotřeba energie je dokonce vyšší. Obecně teplota prostředí nemá přesahovat 95 C, protože se zvyšuje možnost rozpraskání čel a také spotřeba tepelné energie z důvodů ztrát je vyšší. Celkovou dobu plastifikace mohou ovlivnit: počáteční teplota dřeva pokud je tato kolem 10 C a nižší, je potřebné prodloužit dobu ohřevu o 10 až 15% z celkové doby hydrotermické úpravy na rozmrazení kmenů rychlost ohřevu na teplotu prostředí je to čas potřebný na dosažení teploty prostředí 80 C. Doba ohřevu by neměla přesáhnout 24 hodin. V případě dalšího ohřevu je potřebné prodloužit celkovou dobu hydrotermické úpravy o 10 až 20% průměr výřezů se zvětšujícím se průměrem výřezů je potřebné prodloužit dobu hydrotermické úpravy. Podle ŠDVÚ (Sochor, Kadlec) při základním průměru výřezu kolem 40cm, době ohřevu prostředí na teplotu 80 až 90 C za 12 až 16 hodin a dalšího účinku této teploty je možné počítat v průměru se zvyšováním teploty v radiálním směru do středu výřezu o 1,6 až 2 C za hodinu, tj.na povrchu zbytkového válečku v hloubce 15 cm od povrchu se dosáhne teplota blízká 80 C za 40 až 48 hodin hydrotermické úpravy. Pokud mají výřezy průměr větší než 40cm, doporučuje se počítat na každý další 1cm průměru výřezu s prodloužením doby hydrotermické úpravy asi o 1 hodinu. Rychlost ohřevu se za stejných podmínek zpomaluje úměrně se čtvercem zvětšování průměru. Pokud je znám čas hydrotermické úpravy (T 1 ) pro daný průměr (D 1 ) lze vypočítat odpovídající dobu hydrotermické úpravy (T 2 ) pro průměr (D 2 ) ze vztahu T 2 = T 1 * (D 2 / D 1 ) kde: T 1 známá doba hydrotermické úpravy T 2 doba hydrotermické úpravy odpovídající většímu průměru kulatiny D 1 stávající průměr kulatiny D 2 nový průměr kulatiny Při krájení dýh je možné kratší dobu hydrotermicky upravovat hotovou omítnutou prizmou. Rovněž při loupání je ze stejného důvodu vhodnější paření odkorněných výřezů, čímž se eliminuje izolační funkce kůry. 22

23 6.2 Způsoby plastifikace Plastifikaci výřezů je možné provádět: A. Změkčováním ve vodě B. Ohříváním ve vodě C. Pařením D. Změkčováním elektrickým proudem Změkčování ve vodě Kulatina je změkčována vodou ve vodních bazénech, nebo jezerech při teplotě vody 20 C. Tento způsob je využíván zejména ve Finsku. Výřezy uskladněné po delší dobu ve vodě mají vlhkost 100 až 140% Ohřívání ve vodě Při vodním ohřevu dřeva jsou plastifikovány výřezy teplou nebo horkou vodou. Voda musí mít teplotu vždy pod bodem varu. Z hlediska účinků plastifikace není mezi pařením a ohřevem ve vodě podstatný rozdíl. Ohřev ve vodě je výhodnější použít u vzácnějších a cennějších druhů dřevin. Ohřev ve vodě je vhodný pro druhy dřevin s velkým podílem tvrdého jádra, které obvykle obsahuje nižší vlhkost a také pro částečně proschlé dřevo, dále skladované na suchých skládkách nebo v důsledku dlouhé přepravy (např.tropické kulatiny). Konstrukce jam je podobná jako u paření. V praxi, ale i v odborné literatuře je možné se setkat s označením pro tento způsob hydrotermické úpravy vaření. Ne zcela správně tento název vystihuje podstatu a princip, ale je již užíván a budeme jej tedy používat. Hydrotermická úprava výřezů (kulatiny) je velmi rizikový způsob. Při vaření je nezbytné dodržovat některé zásady: Po otevření varné jámy se musí část vody odpustit. Nad varnou jámou lze manipulovat jen pokud má pracovník dostatečný výhled tj.až po odstranění parní clony. Po vynesení dávky výřezů, potřebné na zpracování, jámu znovu zaklopit částečně nebo úplně. V prostoru varných jam se nesmí pohybovat nepovolané osoby Paření Paření je způsob plastifikace, při kterém působí na výřezy fyzikální činitelé teplota,vlhkost a tlak ve stanovených časových fázích. Je nejrozšířenějším způsobem plastifikace. Rozeznáváme: 1. Paření v pařících jámách 2. Paření v autoklávech 23

24 1. Paření v pařících jámách může být prováděno přímým nebo nepřímým pařením. Přímé paření Provádí se odpadovou párou zbavenou oleje, vedenou pod slabým tlakem (asi 0,1 MPa) do pařící jámy. Pára nesmí směřovat přímo na výřezy. Výhodou přímého paření je úspora nákladů na vyhřívací tělesa a využití odpadové nízkotlaké páry. Nevýhody: - možnost poškození pařených výřezů - není možné odvádět kondenzát - nutnost odolejování páry. Obr. 6 Jáma s přímým paření (Aleš Dejmal 1995) Obr. 7 Komora s přímým pařením Zdroj: susarny- reziva/parici-komory/ Nepřímé paření Paření je prováděno nepřímo, odpařováním zahřívané vody, napuštěné na dně pařící jámy do výšky asi 50cm. V ní je uloženo vytápěcí potrubí. Topným médiem je voda nebo pára o tlaku 0,13 až 0,14 MPa. Výhody: - ohřev kulatiny je rovnoměrnější a na kulatině vznikají menší škody - možnost odvodu kondenzátu, a tím zvyšování tepelné hospodárnosti - pára nemusí být zbavená oleje Nevýhody: - nutnost použití páry o vyšším tlaku - vyšší náklady na topná tělesa Rozměry používaných pařících jám: délka 7 až 12m (podle obvykle dodávané kulatiny) hloubka 2 až 3,5m šířka 2 až 4m. 24

25 Obr. 8 Jáma s nepřímým paření (Aleš Dejmal) Obr. 9 Komora s nepřímým pařením Zdroj: susarny- reziva/parici-komory/ Konstrukce poklopu pařících jam a jeho uzávěru je důležitá z důvodu možných ztrát tepelné energie. V současné době patří mezi nejprogresivnější vodní uzávěr. Detail poklopu s vodním uzávěrem znázorňuje obr. 10 a schéma pařící jámy pro nepřímé paření obr. 11 Obr. 10 Detail izolačního poklopu s vodním uzávěrem (Pavel Král, Jaroslav Hrázský 1999) 1- rýhovaný plech, 2 izolační výplň, 3 betonový věnec, 4 obklad pařící jámy, N nerezový plech 25

26 Konstrukce starších pařících jam je z cihel nebo železobetonu s kyselinovzdorným nátěrem. V současné době se osvědčily konstrukční materiály z tvrdých hornin. Stěny jámy mají být obloženy kvádry z uvedených hornin a ty jsou zapuštěny do železobetonového skeletu. Velmi dobře se v praxi osvědčily pařící nebo varné jámy s vanou z nerezové oceli. Obr. 11 Pařící jáma pro nepřímé paření 1 pařící jáma, 2 regulační šachta, 3 výřezy, 4 zemina, 5 betonový nebo cihlový keson, 6 izolační vrstva, 7 vlastní zdivo jámy, 8 železobetonové nebo železné podklady, 9 výhřevný had, 10 poklop z materiálu nerez s izolační vložkou, 11 maximální výška hladiny odpařovací vody, 12 výpust vody, 13 sběrné odpadové potrubí, 14 přívod ohřívacího média, 15 odvod ohřívacího média, 16 regulátor teploty, 17 přívod odpařovací vody, 18 měřič výšky hladiny, 19 dvojkovový teploměr, 20 výklenek pro čidla, 21 zapisovač teploty, 22 vodní uzávěr Moderní pařící jámy jsou vybaveny kontrolními a regulačními přístroji, pomocí kterých je řízen pracovní cyklus paření. Hodnoty naměřené těmito přístroji (teplota prostředí v pařící jámě, dodávaná spotřeba tepla, hladina vody apod.), jsou vyhodnocovány mikroprocesorem, který řídí a kontroluje režim paření i ve více pařících jámách podle stanoveného programu. Voda nasycená výluhy z pařeného dřeva je silně korozívní a občas se vypouští z pařící jámy do odpadové šachty, odkud je čerpána do čistící stanice odpadových vod. 26

27 2. Paření v autoklávech Paření v autoklávech patří mezi intenzivní energeticky úsporné způsoby paření dřeva. Realizují se za pomoci zvýšeného tlaku vodní páry v hermeticky uzavřených autoklávech, ve kterých je možné zvýšit teplotu pařícího média na 140 C, tj.na hranici tepelné destrukce dřeva. Ve srovnání s tradičním pařením v pařících jámách má tato technologie některé přednosti: zkrácení doby plastifikace 4 až 7 krát v souvislosti s tím i snížení měrné spotřeby páry 5 až 8 krát zvýšení kvality pařeného dřeva zvýšení objemu pařeného dřeva na jednotku zastavěné plochy (až dvojnásobně) možnost plné automatizace paření zvýšení bezpečnosti práce Doba návratnosti investic představuje 2 roky. Pařící autoklávy vyrábí více firem v Maďarsku, Německu a např. firma,,chimmaš-chaskovo z Bulharska v několika typových provedeních Změkčování elektrickým proudem Výřezy jsou před loupáním zahřívány pomocí elektrického proudu o vysokém napětí (až V) a běžné frekvenci. Zahřátí nastane působením Joulova tepla následkem chemického odporu dřeva. Výhodou je rychlý ohřev. Nevýhodou je nerovnoměrné rozložení teploty Spotřeba tepla K největším ztrátám při hydrotermické úpravě dochází únikem páry nedostatečným utěsněním. Na spotřebu tepla má tedy převážně vliv těsnost plastifikačního zařízení a použití regulace režimu hydrotermické úpravy. U nedostatečně izolovaných pařících jam činí ztráty přes poklopy 70 80%. Při dobré izolaci nepřesáhnou tyto ztráty 40%. Při nepřímém paření se spotřebuje na ohřev odpařované vody 15-20%, na ohřev zařízení 20 25% tepelné energie. Podle měření prováděných ŠDVÚ Bratislava je optimální spotřeba tepelné energie při nepřímém paření při 24-hodinovém nepřetržitém příkonu asi 0,5 až 0,6 GJ/plm kulatiny při dobře izolovaných pařících jámách, při jejich zaplnění na 45 50% a teplotě prostředí C. Při hydrotermické úpravě je potřebné některé veličiny měřit a regulovat. Jsou to: Teplota ohřívaného média vstupní a výstupní Spotřeba tepla Teplota prostředí v pařící jámě 27

28 Pařící jámy musí být vybaveny stavoznakem a regulátorem hladiny vody. Dále je potřebné regulovat i výšku teploty v pařících jámách. VÝPOČET KAPACITY Průměrná kapacita pařící jámy při nepřerušeném výkonu se vypočte ze vzorce: Q = (V * k) / T [m 3 / hod] kde: Q - průměrný výkon (kapacita) pařící jámy v m 3 za hodinu V - objem pařící jámy v m 3 K - koeficient zaplnění pařící jámy (0,50 0,75) T - celková doba (cyklus) hyrotermické úpravy v hod. 6.3 Opatření pro zvýšení kvality dýh 1. Z varné jámy vytahovat jen tolik výřezů, kolik se jich zpracuje v průběhu maximálně 2 hodin. Vybere-li se z jámy větší množství plastifikovaných výřezů, dochází následně k jejich nadměrnému ochlazení a tím i ke zhoršení kvality vyráběných dýh. 2. Ohřev výřezů provádět nepřetržitým způsobem i víkendové dny, čímž se docílí rovněž vyšší kvality hydrotermicky upravované kulatiny. 3. Kruhovitě pórovité dřeviny (dub, jasan) je vhodné dělit na pásové pile na poloviny a krájet je od jádra k běli. Tímto způsobem se dosáhne kvalitnějšího řezu a tím i kvalitnější dýhy. Řezáním od běle k jádru se vyrábí nekvalitní dýha. 4. Varné jámy vybavit automatickou regulací a registrací teploty. Základem je osobní počítač, který podle předem vypracovaných plastifikačních křivek reguluje celý proces hydrotermické úpravy (podle režimu nahraného na disketách). Režim hydrotermické úpravy je možno kombinovat podle venkovních klimatických podmínek (intervaly záporných a kladných teplot, průměr kulatiny a nebo výřezů, druh dřeviny apod.). Je možný výběr vhodného automatického regulačního systému od různých výrobců. V ČR vyrábí spolehlivý systém firma KATRES Praha. Je jednoduchý, vysoce spolehlivý, snadno se ovládá, součástková základna je dostupná. 5. Zavedením režimů postupného zvyšování teploty se docílí snížení délky čelních prasklin a tím se dosáhne úspory dřevní hmoty, respektive snížení nákladů na tuto hmotu. 6. U varné jámy rozměrů 3x3x4 m (V = 36 m 3 ) lze počítat s využitelným objemem 32m 3, neboť je naplněná kulatinou (výřezy) a vodou 35 cm od horního okraje. Při zaplnění jámy dřevní hmotou (kulatinou, výřezy) na 43% je ve varné jámě 18 m 3 vody a 14 m 3 dřeva. Spotřeba energie na ohřev 18 m 3 vody při průměrném pracovním cyklu 90 hodin (tj. ohřev, plastifikace a egalizace z teploty 10 C na průměrnou teplotu 80 C za dobu 10 hodin podle teplotních křivek) je 52,6 GJ. 28

29 7. KONKRÉTNÍ ÚDAJE PRACOVNÍHO POSTUPU V ZÁVODĚ DYAS.EU 7.1 Hydrotermická úprava Účel operace Účelem operace je přechodně upravit fyzikálně mechanické vlastnosti dřeva do stavu, ve kterém jsou optimální podmínky pro zpracování kulatiny na loupacích a krájecích strojích Rozsah operace Provádí se v pařících jámách přímým a nepřímým pařením kulatiny. Paření je řízeno řídícím automatem ovládaným počítačem. V jedné jámě může být současně pařena kulatina dřevin, které mají předepsaný stejný technologický režim paření. Kulatina se paří v kůře. Pro loupání se paří kulatina jak v celých délkách, tak v jednotlivých výřezech svázaných do balíku ocelovým řetězem Údaje o pracovním předmětu Kulatina má být při paření a zpracování vyšší vlhkost, nejlépe v rozsahu čerstvě skáceného dřeva, nesmí klesnout pod 30% vlhkost. Rozsah teploty pro jednotlivé dřeviny při jejich zpracování, tj. po napaření má být následující: a) všechny dřeviny jehličnaté a tvrdé listnaté mimo buku.40-70ºc b) měkké listnaté (břízu počítáme do tvrdých), dřevina topol se nemusí hydrotermicky upravovat pokud není zamrzlá ºC c) dřevina buk ºC d) exotické dřeviny ºC V žádném případě nesmí teplota loupaných výřezů (s výjimkou dřeviny topol) klesnout pod 20 ºC, jinak se musí znovu ohřát nad tuto teplotu. Poznámka: Technolog může v odůvodněných případech stanovit výjimky. 7.2 Popis pracoviště Pracoviště Pařící jámy jsou umístěny v prostoru skladu kulatiny, po obou stranách závodní vlečky. Trvale zde působí vlivy počasí v průběhu ročního období. Doprava kulatiny do paříren je prováděna ve svazcích pomocí mostového jeřábu za použití vázacích lan. 29

30 7.2.2Použitá strojní zařízení Podrobný popis zařízení Mostové jeřáby 4 kusy, zdvih max. 16m/min, výška zdvihu 16m, pojezd jeřábové kočky 50 m/min, jeřábových mostů 100 m/min., nosnost kg. Délka jeřábové dráhy 105m a šířka 35 m. Řídící systém a s ním související elektronicko mechanická instalace pro automatizované řízení pařícího režimu. Pařící jámy: č. 0: délka 5,5m, šířka 3,6m, hloubka 4,5m, množství kulatiny cca 25 30m 3, přímé paření č. 1: délka 7m, šířka 3,6m, hloubka 4,5m, množství kulatiny cca m 3, přímé paření č. 2-5: délka 14m, šířka 3,6m, hloubka 4,5m, množství kulatiny cca m 3, přímé paření č. 6-7: délka 14m, šířka 3,6m, hloubka 4,5m, množství kulatiny cca m 3, nepřímé paření č.8-9: délka 12m, šířka 3,5m, hloubka 4,5m, množství kulatiny cca 45 m 3, přímé paření č : délka 14m, šířka 3,6m, hloubka 4,5m, množství kulatiny cca 55 m 3, nepřímé paření Pařící jámy jsou opatřeny vodním uzávěrem pro poklopy. Dno pařících jam pro nepřímé paření je opatřeno nerezovou vanou s topnými tělesy. Nad vanou je dřevěný segmentový rošt. V odpadové šachtě je vyrovnávací nádrž, která slouží jako spojená nádoba k udržování konstantní hladiny vody v pařící jámě. Výška hladiny vody v pařící jámě je udržována automaticky zařízením umístěným v rozvodně páry Technologie paření V paměti počítače jsou uloženy tyto režimy paření: jarní (podzimní) režim, letní režim a zimní režim. (optimální paření 90 C) a)buková kulatina a exoty 1.jarní režim ohřev prostředí 14 hod. podzimní režim vlastní paření 37 hod (od -5 do +5 C) egalizace- 16 hod 2. letní režim ohřev prostředí 13 hod. (nad +5 C) vlastní paření 34 hod egalizace - 16 hod 3. zimní režim ohřev prostředí - 15 hod (pod -5 C) vlastní paření - 39 hod - egalizace - 17 hod Vyžaduje li to plynulost výrobního procesu, může dát vedoucí výrobního oddělení nebo jeho zástupce pokyn ke zkrácení času pařícího procesu, avšak aby byl nejméně 54 hodin. 30

31 b)jehličnatá kulatina 1.jarní režim ohřev prostředí 11 hod. podzimní režim vlastní paření 20 hod (od -5 do +5 C) egalizace- 8 hod 2. letní režim ohřev prostředí 10 hod. (nad +5 C) vlastní paření 19 hod egalizace - 7 hod 3. zimní režim ohřev prostředí - 12 hod (pod -5 C) vlastní paření - 21 hod - egalizace - 8 hod c)břízová kulatina 1.jarní režim ohřev prostředí 8 hod. podzimní režim vlastní paření 11 hod (od -5 do +5 C) egalizace- 7 hod 2. letní režim ohřev prostředí 7 hod. (nad +5 C) vlastní paření 10 hod egalizace - 7 hod 3. zimní režim ohřev prostředí - 8 hod (pod -5 C) vlastní paření - 12 hod - egalizace - 8 hod d)olšová kulatina 1.jarní režim ohřev prostředí 5 hod. podzimní režim vlastní paření 13 hod (od -5 do +5 C) egalizace- 4 hod 2. letní režim ohřev prostředí 5 hod. (nad +5 C) vlastní paření 12 hod egalizace - 3 hod 3. zimní režim ohřev prostředí - 5 hod (pod -5 C) vlastní paření - 14 hod - egalizace - 4 hod e)topolová kulatina Běžně se nemusí hydrotermicky upravovat, pokud není dřevo zamrzlé. V případě zamrzlého dřeva se ohřev provádí takovou dobu, až dojde k rozmrznutí celého objemu dřeva (kontrola se provádí rozřezáním ohřáté kulatiny). Je-li pařící režim přerušen (např. v sobotu a v neděli se nepaří) mistr oddělení provede prodloužení pařícího režimu o čas kdy paření neprobíhalo. 31

32 V případě, že dodaná BK kulatina není na čelech opatřena,,s háky, na čelech výřezů jsou patrné trhliny nebo je zmrzlá,může skladu kulatiny po předchozím ústním souhlasu technologa změkčit režim paření BK kulatiny snížením teploty ohřevu a prodloužením celkového času paření o 25%. Při tomto opatření je třeba dbát na to, aby prodloužení času paření nemělo negativní dopad na včasnost dodávek této kulatiny do výroby. 7.3 Kontrola opracování činnost obsluhy Kontrolu hydrotermické přípravy kulatiny vykonává mistr skladu kulatiny, vedoucí výrobního oddělení nebo jeho zástupce tak, že podle potřeby kontroluje proces paření na monitoru počítače a po ukončení pařícího cyklu vytiskne, zkontroluje a založí,,záznam o paření kulatiny. Mistr skladu kulatiny (v jeho nepřítomnosti pověřený předák) provádí 1x za každý pařící cyklus měření teplot kontrolním teploměrem ve všech pařících jámách zasunutím teploměru do otvoru v poklopu, naměřené hodnoty zapíše na vytištěný,,záznam o paření kulatiny a porovná s teplotami nasnímanými teplotními čidly v daných pařírnách. Tato metoda slouží k ověřování správné funkce teplotních čidel v jámách. V případě zjištění odchylky naměřených teplot větší než ±10 C od záznamů z počítače, je nutné ověřit přesnost kontrolního teploměru. Pokud se potvrdí správnost měření kontrolním teploměrem, nahlásí obsluha opravu pařícího systému na oddělení údržby a po dobu opravy je přísun páry do pařírny regulován ručně. Vizuální kontrolu upravené kulatiny provádí předák paříren ve spolupráci s mistrem loupárny. Kontrola se provádí kvalifikovaným posouzením zbarvení pařené kulatiny s ohledem na jakost vyráběné dýhy. 7.4 Obsluha programu řídícího hydrotermickou úpravu kulatiny Úvod Řídící systém se skládá z řídícího automatu (PLC) Tecomat TC700 umístěno v rozvodně a vizualizačního PC umístěného v kanceláři. Na vizualizačním počítači běží vizualizační systém Reliance, se spuštěným projektem nadřazeného systému. Celá technologie je řízená z vizualizačního PC Ovládání Vizualizační PC je vybaveno operačním systémem Windows XP. Po startu OS je se zpožděním 15 sekund odstartován vizualizační projekt. Po zavedení projektu se na monitoru zobrazí obrazovka PAŘÍCÍ JÁMY, kde je zobrazena kompletní technologie v stávajícím stavu. Je zde zobrazeno 12 pařících jam, ovladatelných je jen počet dle postupného zprovoznění. 32

33 7.5 Zpracování a výtěž SM kulatiny Smrková kulatina zpracována na krátící lince měsíčně 111,82 m 3, z toho naloupáno za měsíc 52,58 m 3. Za předchozí dva měsíce byl poměr zpracované kulatiny na krátící lince a naloupané dýhy za měsíc 176,06 m 3 / 89,97 m 3 133,67 m 3 / 66,66 m 3 Stanoveno dle příručky jakosti: Měření efektivnosti procesu - Výtěžnost mokré dýhy SM 51%, výtěžnost suché dýhy min. SM - 44% Doprava na manipulační linku kulatiny -výtah z Technologického a pracovního postupu č.19 Na krátící lince je kulatina rozřezávána na výřezy požadovaných délek: 1,30m příčný formát 2,30m podélný formát 2,60m Výřezy jsou převezeny na loupačky, kde se loupou na tloušťky 1,8mm, 2,2mm a 2,6mm. Pokud je zpracovávána SM kulatina s menším obsahem vody, použije se přímé kropení vodou při loupání, aby se zamezilo znehodnocení SM dýhy při loupání (šibrovitost a lámání dýhy). 33

34 8. MATERIÁL A METODIKA Při zkouškách byla použita tato norma: ČSN Metoda zjišťování vlhkosti dřeva váhovou metodou Pro tuto práci bylo použito 54 kusů smrkových vzorků, které byly vyrobeny z několika výřezů. Vzorky neobsahovaly žádnou dřeň, trhliny, suky, ani jiné viditelné poškození (například biotickými činitely). Vzorky byly na přesno opracovány. 8.1 Zařízení a pomůcky Motorová pila STIHL Posuvné měřítko Laboratorní digitální váha s přesností na 0,01g Laserový teploměr Přenosná konvekční sušárna Notebook zapisování údajů Dláto, kladivo, metr, tužka Dotykový vlhkoměr Merlin Uzaviratelné sáčky 8.2 Metodika Vzorky dřeva byly odebírány z třech oblastí průžezu kmene a to z obvodové části, z 1/2 poloměru kmene a 5cm od středu. V různých vzdálenostech od středu se měřilo proto, aby se zajistilo přesné zmapování teplot a vlhkostí v těchto oblastech. Dále byly vzorky odebrané z tří sekcí průchodu zpracování materiálu. Provádělo se tak na skladě kulatiny, hned po paření a těsně před loupáním dýhy. Vzorky se odebíraly ve dvou ročních obdobích, kvůli rozdílným používaným režimům paření pro různá roční období. Z každé sekce v obou obdobích se z každé části kmene odebíraly tři vzorky a to u třech odlišných kulatin a jejich výsledné hodnoty teplot a vlhkostí se pro grafické znázornění zprůměrňovaly. Ihned po odebrání byla u těchto vzorků změřena a zapsána teplota a po změření se vložily do uzavíratelného sáčku aby z nich neunikla vlhkost. Poté byly vzorky zváženy na laboratorní analytické váze na přesnost 0,01g. Zjištěné naměřené hodnoty byly zapsány do tabulek a vzorky označeny. Dále se sušily 5 dní při bytové teplotě (cca 23 C) a poté se přešlo na sušení v konvekční sušárně při teplotě 102 ± 2 C než se úplně vysušily (cca 12 hodin). Po vysušení se vzorky opět zvážily a hodnoty zapsaly podle jejich označení. Nakonec se z gramáže vypočítala vlhkost vzorků a zapsala do tabulek. Pro celý průběh měření vlhkosti byla podkladem norma pro měření vlhkosti váhovou metodou, jež je popsána v bodě 8.3 a je považována za nejpřesnější k zjišťování vlhkosti dřeva, bohužel také je ale náročnější. Z důvodu zjištění přesnosti měření byla vlhkost zjištěna i dotykovým vlhkoměrem a porovnána. Bohužel vlhkoměr byl použitelný jen na měření dýh těsně po loupání a to proto, že se jím dají měřit jen rovné plochy. 8.3 Měření vlhkosti dřeva váhovou metodou Postup měření se provádí podle normy ČSN , ST SEV , vydané vydavatelstvím Úřadu pro normalizaci a měření, Praha. 34