Tekst źródłowy strony Suszenie drewna

[[Plik:Timber piles near Blackbush Plantation - geograph.org.uk - 1211500.jpg|mały| Sezonowana [[mygła]]]]
[[plik:Canadian forest industries 1892-1893 (1893) (20523123315).jpg|mały|Model suszarni, Canadian forest industries, 1893 r.]]
[[Plik:Lumber Yard, Employee Examining Drying Lumber, Texas and Pacific Railway Company (16245680726).jpg|mały|Kontrola suszonej [[tarcica|tarcicy]], [[Marshall (Teksas)|Marshall]] 1946 r.]]
'''Suszenie drewna''' (leśn. '''sezonowanie drewna''', także jego klimatyzowanie<ref>{{Cytuj stronę | url = https://www.encyklopedialesna.pl/haslo/sezonowanie-drewna/ | tytuł = „sezonowanie drewna” w Encyklopedii Leśnej Lasów Państwowych | opublikowany = encyklopedialesna.pl | nazwisko = Giefing | imię = Dieter | data dostępu = 2022-12-03}}</ref>, przesuszanie) – proces [[Suszenie|zmniejszania wilgotności]] oraz [[Stabilizacja|stabilizacji]] kształtów i wymiarów [[Drewno (technika)|drewna]] w drodze jego składowania w określonych warunkach<ref name=":6" /><ref>{{encyklopedia PWN|id=3974357|tytuł=sezonowanie drewna|data dostępu=2022-11-15}}</ref>. Sezonowanie w podstawowym znaczeniu odnosi się do metody naturalnej, wystawiania materiału na otwartym powietrzu w [[mygła]]ch na [[legar]]ach<ref>{{Sjp PWN|sezonować|5496060|2022-11-15}}</ref>. Klimatyzowanie odnosi się natomiast do przechowywania już suszonego drewna, w takich warunkach w jakich docelowo ma być ono wykorzystywane, co skutkuje powtórnym suszeniem albo absorpcją wilgoci<ref>{{cytuj stronę| url = https://encyklopedia.interia.pl/biologia-rolnictwo/lesnictwo/news-klimatyzowanie-drewna,nId,1967551| tytuł = „klimatyzowanie drewna” w Encyklopedia Internautica| data dostępu = 2022-12-05| opublikowany = interia.pl }}</ref>.     

== Cel ==
Pierwszorzędnym rezultatem jaki ma być uzyskany w procesie suszenia jest zmniejszenie [[Wilgotność właściwa|wilgotności]] drewna, do którego dochodzi poprzez wyrównywanie się wilgotności materiału z warunkami otoczenia<ref name=":0">{{Cytuj stronę | url = https://www.encyklopedialesna.pl/haslo/sezonowanie-drewna-1/ | tytuł = „sezonowanie drewna” w Encyklopedii Leśnej Lasów Państwowych | opublikowany = encyklopedialesna.pl | nazwisko = Giefing | imię = Dieter  | nazwisko2 = Pazdrowski  | imię2 = Witold  | data dostępu = 2022-11-16}}</ref>. Dopiero drewno suche nadaje się bowiem do długoterminowego (względnie bezterminowego) składowania, w trakcie którego nie będzie dochodziło do jego [[Zgnilizny drewna|murszenia]]. Cel jego ustabilizowania polega natomiast na doprowadzeniu materiału do stanu, w którym zachowa on stałe wymiary i kształt oraz ograniczone zostanie ryzyko wystąpienia jego [[Odkształcenie|odkształceń]] takich jak kurczenie się, pęcznienie; w szczególności odkształceniom nie będzie zaś ulegał produkt ewentualnie z niego powstały<ref name=":1">Wood, s. 81-82</ref><ref name=":6">{{Cytuj stronę | url = https://www.encyklopedialesna.pl/haslo/klimatyzowanie-drewna/ | tytuł = „klimatyzowanie drewna” w Encyklopedii Leśnej Lasów Państwowych | opublikowany = encyklopedialesna.pl | nazwisko = Giefing | imię = Dieter | data dostępu = 2022-11-16}}</ref>. 

Efektem odpowiedniego suszenia jest uzyskanie materiału o podwyższonych własnościach technicznych względem stanu po [[Obalanie drzew|ścięciu drzewa]]; ma to pozwalać na jego efektywne wykorzystanie, czy to jako [[Drewno opałowe|opału]], czy [[Materiał budowlany|budulca]]<ref name=":0" /><ref name=":1" />.   

Wilgotność wpływa negatywnie na wytrzymałość materiału co do jego gięcia oraz nieznacznie na wytrzymałość co do [[Wytrzymałość na rozciąganie|rozciągania]]; ponadto zmniejsza jego [[Rezystancja|oporność]], zwiększając jednocześnie wagę<ref name=":2" /><ref name=":5">F&NR Seasoning of Wood, s. 1-2</ref>.  

Używanie drewna o nadmiernej wilgotności (ponad 20%) jako paliwa jest odradzane. W pierwszej kolejności wskazuje się na niedogodność ekonomiczną – drewno wilgotne charakteryzuje się mniejszą nominalną [[Wartość opałowa|mocą opałową]], która skutkuje z kolei mniejszą skutecznością [[Ogrzewanie|ogrzewania]]. Wilgotny opał nie oddaje do otoczenia swojego pełnego potencjału w postaci pożądanej [[Energia termiczna|energii cieplnej]], ponieważ jej istotna część jest zużywana w procesie [[Parowanie|odparowywania]] wody. W konsekwencji obniżeniu ulega także temperatura spalania drewna, przez co część związków nie uzyskuje [[Temperatura zapłonu|temperatury zapłonu]], co może wpłynąć negatywnie na bezpieczeństwo grzewczego procesu<ref name=":3">{{Cytuj stronę | url = https://bip.um.gdynia.pl/komunikaty,181/porady-dla-palacych-drewnem,531241 | tytuł = Porady dla palących drewnem | autor =  Hanna Górecka-Banasik | data =  26.11.2018 | opublikowany = bip.um.gdynia.pl | data dostępu = 2022-11-16}}</ref>. W trakcie unoszenia się wraz z dymem związki takie mogą osiadać na ścianach [[Komin|przewodu kominowego]] (np. w postaci [[Sadza|sadzy]]), powodując jego uszkodzenie a nawet zapłon<ref>{{Cytuj stronę | url = https://www.ogrzewnictwo.pl/artykuly/paliwa/drewno/sezonowanie-drewna-opalowego | tytuł = Sezonowanie drewna opałowego | data =  24.05.2011 | opublikowany = kominkowe.info | data dostępu = 2022-11-16}}</ref>.

== Wilgotność drewna == 
Zawartość wody w materiale drzewnym względem [[Drewno (botanika)|drewna]]<ref group="uwaga" name="uwaga1">Jest to wilgotność bezwzględna przedstawiająca stosunek masy wody do masy suchego drewna.</ref> po obaleniu rośliny nie jest jednakowa i zależy m.in. od gatunku drzewa oraz pory roku. Zasadniczo przekracza ona 35%, średnio będąc na poziomie ok. 50%, a mogąc osiągnąć wartość wynoszącą nawet 150-200% i więcej<ref name=":3" />. Wodę znajdującą się w drewnie dzieli się na wolną i związaną, z ilościową przewagą tej pierwszej. Woda wolna zalega w [[Cewka (botanika)|cewkach]] i [[Naczynie (botanika)|naczyniach]], pustych przestrzeniach komórki roślinnej; związana zgromadzona jest w [[Ściana komórkowa|ścianach komórkowych]] i przestrzeniach międzymicelarnych<ref name=":2">{{Cytuj książkę | autor = Mike Forde | tytuł = ICE manual of Construction Materials | wydawca = ICE Publishing  | data = 2009 | seria = Ice Manuals | strony = 2-3 | isbn = 978-07277-4048-9 | rozdział = Introduction to timber as an engineering material | imię r = Annette | nazwisko r = Harte | url = https://www.universityofgalway.ie/media/timberengineeringresearchgroup/Harte---2009---Introduction-to-timber-as-an-engineering-material.pdf| język = en }}</ref><ref>{{Cytuj stronę | url = https://www.encyklopedialesna.pl/haslo/woda-zwiazana-1/ | tytuł = „woda związana” w Encyklopedii Leśnej Lasów Państwowych | opublikowany = encyklopedialesna.pl | nazwisko = Pazdrowski | imię = Witold | data dostępu = 2022-12-02}}</ref><ref>{{Cytuj stronę | url = https://myfloor.pl/poradniki/encyklopedia-drewna-wilgotnosc/ | tytuł = Encyklopedia drewna: wilgotność | data = 01.12.2010 | opublikowany = myfloor.pl | data dostępu = 2022-12-02}}</ref>.  

* Wzór dla obliczenia procentowej wilgotności bezwzględnej drewna{{u|uwaga1}} wygląda następująco:

<math>W_b= \frac{m_o - m_s}{m_s}*100 [%]</math> 

– przy czym: m<sub>o</sub> – masa drewna przed suszeniem oraz m<sub>s</sub> – masa drewna po wysuszeniu

Granicę wilgotności materiału wyznacza wypełnienie pustych komór wodą.
* Wzór dla obliczenia [[Maksymalna wilgotność drewna|maksymalnej wilgotności drewna]]:

<math>W_{max}=\frac{1}{\varrho_w}- \frac{1}{1,50}*100 [%]</math> 

– przy czym ϱ<sub>w</sub> – gęstość względna drewna po wysuszeniu{{refn|grupa=uwaga|Stanowi ona stosunek [[Siła ciężkości|wagi]] drewna do wagi wody o takiej samej objętości lub gęstości materiału do gęstości wody, jest ona zależna od gatunku drzewa.}}<ref name=":4">{{Cytuj pismo |tytuł = Wood Moisture Calculations |url = https://www.extension.purdue.edu/extmedia/FNR/FNR-156.pdf |czasopismo = Forestry & Natural Resources |oznaczenie = FNR-156 |data = 25.2.1997 | wydawca = [[Uniwersytet Purdue|Purdue University]]|język = en |data dostępu = 2022-12-02}}</ref>
== Proces ==
Suszenie drewna zachodzi wskutek zjawiska fizycznego, które dąży do wyrównania [[Prężność pary wodnej|ciśnienia pary wodnej]] w materiale oraz powietrzu w drodze odparowywania, tj. do uzyskania [[Równowaga higroskopijna|równowagi higroskopijnej]]{{refn|grupa=uwaga|Wartość EMC (ang. equilibrium moisture content)}}. W warunkach domowych wynosi ona średnio od 4% do 12% wilgotności, odpowiednio do przeznaczenia drewna i czynników takich jak temperatura. W trakcie procesu w pierwszej kolejności wytracana jest woda wolna, następnie dopiero ze ścian wydostaje się woda związana. Stan następujący po odparowaniu wody wolnej a poprzedzający odparowywanie wody związanej określa się [[Stan nasycenia włókien|punktem nasycenia włókien]] (średnio ok. 25-30% wilgotności){{refn|grupa=uwaga|Wartość FSP (ang. fibre saturation point) zależna od gatunku drzewa}}. Dopiero odparowywanie wody poniżej tej wartości zaczyna istotnie zwiększać własności techniczne drewna. Wiąże się to jednak z utratą stabilności jego wymiarów, które dążąc do wyrównywania wilgotności z warunkami otoczenia ulegają kurczeniu się albo puchnięciu<ref name=":2" /><ref name=":5" /><ref>{{Cytuj stronę | url = https://www.encyklopedialesna.pl/haslo/stan-nasycenia-wlokien/ | tytuł = „stan nasycenia włókien” w Encyklopedii Leśnej Lasów Państwowych | opublikowany = encyklopedialesna.pl | nazwisko = Giefing | imię = Dieter  | nazwisko2 = Pazdrowski  | imię2 = Witold  | data dostępu = 2022-12-02}}</ref>. 

Tempo osuszania zależy od wilgotności i temperatury otoczenia, od wielkości, kształtu, wilgotności początkowej oraz właściwości gatunkowych suszonego materiału. 

== Metody ==

=== Naturalna ===
Sezonowanie drewna w sensie ścisłym, jego składowanie na otwartym powietrzu, jest metodą najstarszą oraz zapewniającą względnie najbezpieczniejszy przebieg procesu, powolne osuszanie materiału nie dopuszcza bowiem do powstawania nadmiernych pęknięć w jego strukturze. Zwykle sezonowanie przebiega w pozycji poziomej, pionowe lub ukośne ustawienie drewna skutkuje jego nierównomiernym schnięciem. Gwałtowne osuszanie może być użyteczne jedynie przy odwilgacaniu drewna opałowego oraz zapobieganiu [[Sinizna drewna|sinieniu]]. Drewno w formie mygły, [[Sztapel|sztapli]] [[Tarcica|tarcicy]] lub innej, po jego uprzednim pocięciu na kawałki niedługo po ścince drzewa, układane jest w miejscu o dobrej wentylacji. Dostęp powietrza do boków kłód czy desek oraz ułożenie drewna niebezpośrednio na ziemi ma zapobiec powstawaniu pleśni. Sezonowane drewno powinno być osłonięte przed deszczem oraz słońcem, nie powinno być jednak także wystawione na silny wiatr, który może doprowadzić do nierównomiernego wysychania.  

Przy niektórych gatunkach drzew (np. dąb) sezonowanie przebiega z natury gwałtownie. Aby przeciwdziałać niepożądanym skutkom zakrywa się niekiedy wybranym materiałem końce ułożonego drewna w celu spowolnienia jego wysychania (np. z użyciem wosku). Spowolnić proces można niekiedy także przez przeniesienie drewna do [[Drewutnia|drewutni]] lub pomieszczeń z kontrolowaną temperaturą czy wilgotnością.

Suszenie naturalne poprzedza niekiedy suszenie drewna inną metodą, stanowiąc tym samym swoistą czynność wstępną<ref name=":1" /><ref name=":5" />.   

=== Sztuczne ===

==== W suszarni powietrznej ====
Suszenie drewna w przemysłowej suszarni znacznie skraca jego czas względem naturalnego sezonowania, bazując na tym samym procesie fizycznym. Metoda polega na kontroli warunków środowiska w pomieszczeniu, takich jak temperatura i wilgotność. Temperatura podgrzanego powietrza może różnić się ze względu na etap, jak również różni się stosownie do metody; co do zasady nie przekracza jednak 120-150°C. Suszarnie dzielą się na progresywne (w tym tunelowe), w których materiał jest przemieszczany w kierunku przeciwnym do kierunku powietrza, przez co przednia czoło wysycha szybciej niż części dalsze, które wysychają w następnej kolejności, oraz na stałe, w których materiał nie przemieszcza się, susząc się jednakowo. Uprzednie wystawienie drewna do schnięcia na wolnym powietrzu przez parę miesięcy powinno nie dopuścić do powstania znaczących wad materiału w wyniku rozwarstwiania czy pękania. W tym samym celu niekiedy w pierwszej kolejności suszarnię wypełnia się parą wodną, co możne wpłynąć jednak negatywnie na wartości techniczne drewna.  

Suszenie takie występuje w wielu wariantach, w szczególności metoda może być stosowana przy wspomaganej lub naturalnej wentylacji, z użyciem pompy próżniowej, z użyciem dymu, z użyciem programu komputerowego; z użyciem [[Osuszacz powietrza|osuszacza powietrza]] przy niższych temperaturach<ref>{{Cytuj stronę | url = https://consultor-drewno.pl/metody-suszenia-tarcicy-cz-2/ | tytuł = Metody suszenia tarcicy, cz. 2 | data =  18.08.2016 | opublikowany = consultor-drewno.pl | data dostępu = 2022-12-03}}</ref><ref name=":7">F&NR Seasoning of wood, s. 13-15</ref><ref name=":8">Wood, s. 83-85</ref>.

==== Suszenie w cieczach ====

*Przez zanurzanie we wrzącej wodzie –  metoda stwarzająca zagrożenie pękania materiału
*Przez zupełne zanurzanie w wodzie – metoda czasochłonna, znana już w [[Starożytny Rzym|starożytnym Rzymie]]. Produkt takiego suszenia jest twardy i kruchy. Może poprzedzać metodę naturalną.
*Przez zanurzenie w wodzie z solą – produkt takiego suszenia jest twardy, ciężki, wytrzymały, ma jednak tendencje do [[Absorpcja (chemia fizyczna)|absorpcji]] wilgoci.
*Przez gotowanie we wrzącym oleju – w temperaturze do 120°C, produkt takiego suszenia jest wytrzymały.

==== Inne ====

*Przez przeprowadzanie ładunku elektrycznego przez materiał
*Przy zanurzeniu w płynnym metalu
*Z użyciem chemikaliów 
*Z użyciem [[Rozpuszczalnik|rozpuszczalnika]]<ref name=":7" /><ref name=":8" />

== Uwagi ==
{{Uwagi}}

== Przypisy ==
{{Przypisy}}

== Bibliografia ==
*{{Cytuj książkę | autor = George Simonds Boulger | tytuł = Wood, A Manual of the Natural History and Industrial Applications of the Timbers of Commerce | data = 1902 r. | strony = 80-88 | isbn = 978-11-0723-939-5 | rozdział = Selection, seasoning, storage, and durability of woods| url = https://www.cambridge.org/core/books/wood/7C8A7864CDE42BCDFA24AE075A624AE4#fndtn-information| język = en}}
*{{Cytuj pismo |tytuł = Seasoning of Wood |url = https://www.extension.purdue.edu/extmedia/FNR/FNR-155.pdf |czasopismo = Forestry & Natural Resources |oznaczenie = FNR-155 |data = 25.2.1997 | wydawca = [[Uniwersytet Purdue|Purdue University]]|język = en |data dostępu = 2022-12-02}}

== Linki zewnętrzne ==
[https://www.lasy.gov.pl/pl/informacje/infografiki/energia-z-drewna/energia-z-drewna.jpg Dobra energia drewna] – aspekty sezonowania, infografika opracowana przez [[Państwowe Gospodarstwo Leśne Lasy Państwowe|Lasy Państwowe]]

{{Kontrola autorytatywna}}

[[Kategoria:Technologia obróbki drewna]]