การอบแห้งไม้คืออะไร? วิธีการอบแห้งไม้มีอะไรบ้าง

1. การอบแห้งไม้คืออะไร?
ไม้มีความชื้นอยู่จำนวนหนึ่ง ปริมาณน้ำในเนื้อไม้จะแปรผันตามพันธุ์ไม้ อายุ และฤดูกาลที่ตัดไม้ เพื่อให้มั่นใจในคุณภาพของไม้และผลิตภัณฑ์ไม้และยืดอายุการใช้งาน ต้องใช้มาตรการที่เหมาะสมเพื่อลดความชื้น (ความชื้น) ในเนื้อไม้ให้อยู่ในระดับหนึ่ง เพื่อลดความชื้นของไม้ จำเป็นต้องเพิ่มอุณหภูมิของไม้ เพื่อให้ความชื้นในไม้ระเหยและเคลื่อนออกไปด้านนอก ในอากาศที่มีอัตราการไหลที่แน่นอน ความชื้นสามารถออกจากเนื้อไม้ได้อย่างรวดเร็ว ทำให้บรรลุเป้าหมายของการทำให้แห้ง เพื่อรับประกันคุณภาพของไม้แห้ง ยังจำเป็นต้องควบคุมความชื้นของตัวกลางในการอบแห้ง (เช่น อากาศเปียกที่ใช้กันทั่วไป) เพื่อให้ไม้แห้งอย่างรวดเร็วและมีคุณภาพสูง กระบวนการนี้เรียกว่าการอบไม้ เนื่องจากวิธีการข้างต้นใช้การถ่ายเทความร้อนแบบพาความร้อนไปยังไม้แห้งจากภายนอก จึงเรียกอีกอย่างว่าการอบแห้งแบบพาความร้อน โดยสรุป การอบไม้เป็นกระบวนการที่น้ำถูกขับออกจากเนื้อไม้โดยการระเหยหรือกลายเป็นไอ
2. วิธีการอบไม้
การอบไม้เป็นการเชื่อมโยงที่สำคัญในการสร้างความมั่นใจและปรับปรุงคุณภาพไม้ ลดการสูญเสียเนื้อไม้ และเพิ่มความชื้นของเนื้อไม้ ในปัจจุบัน วิธีการทำให้แห้งด้วยมือ ได้แก่ การทำให้แห้งแบบธรรมดา การทำให้แห้งด้วยอุณหภูมิสูง การทำให้แห้งแบบลดความชื้น การทำให้แห้งด้วยแสงอาทิตย์ การทำให้แห้งด้วยสุญญากาศ การทำให้แห้งด้วยความถี่สูงและไมโครเวฟ และการทำให้แห้งด้วยก๊าซหุงต้ม ในบรรดาวิธีการอบแห้งแบบแมนนวลทั้งหมด การอบแห้งแบบธรรมดาถือเป็นตำแหน่งที่โดดเด่นในอุตสาหกรรมการอบแห้งไม้ทั้งในประเทศและต่างประเทศ เนื่องจากมีประวัติอันยาวนาน เทคโนโลยีที่พัฒนาเต็มที่ รับประกันคุณภาพการอบแห้ง และการใช้งานการอบแห้งในอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ได้อย่างง่ายดาย มีสัดส่วนมากกว่าร้อยละ 80 ของอุตสาหกรรมการอบแห้งไม้ของจีน
การอบแห้งแบบทั่วไปเป็นวิธีการทำให้ไม้แห้งโดยการให้ความร้อนทางอ้อมกับอากาศชื้นที่มีความดันบรรยากาศเป็นตัวกลางในการทำให้แห้งและไอน้ำ น้ำร้อน ก๊าซเตาเผา หรือน้ำมันร้อนเป็นตัวกลางในการทำให้ร้อน อากาศร้อนด้วยการพาความร้อน ในการอบแห้งแบบธรรมดา ห้องอบแห้งส่วนใหญ่ใช้ไอน้ำเป็นสื่อกลางความร้อน ซึ่งเรียกกันทั่วไปว่าการอบแห้งด้วยไอน้ำ
ความแตกต่างระหว่างการทำให้แห้งด้วยอุณหภูมิสูงและการทำให้แห้งแบบธรรมดาคือตัวกลางในการทำให้แห้งมีอุณหภูมิสูงกว่า สื่อที่ทำให้แห้งอาจเป็นอากาศเปียกหรือไอน้ำร้อนยวดยิ่ง การอบแห้งที่อุณหภูมิสูงมีข้อดีคือความเร็วในการแห้งเร็ว ความคงตัวของมิติที่ดีและรอบที่สั้น อย่างไรก็ตาม การอบแห้งด้วยอุณหภูมิสูงมีแนวโน้มที่จะทำให้เกิดข้อบกพร่องในการอบแห้ง สีไม้เข้มขึ้น เคสชุบแข็ง และแปรรูปยาก
การอบแห้งแบบลดความชื้น เช่นเดียวกับการอบแห้งทั่วไป ยังใช้อากาศชื้นในบรรยากาศเป็นตัวกลางในการทำให้แห้ง ซึ่งการพาอากาศจะทำให้ไม้ร้อน มีข้อดีในด้านการอนุรักษ์พลังงาน คุณภาพการอบแห้งที่ดี และไม่ก่อให้เกิดมลพิษต่อสิ่งแวดล้อม อย่างไรก็ตาม การอบแห้งแบบลดความชื้นมักจะมีอุณหภูมิต่ำ มีรอบการอบแห้งที่ยาวนาน อาศัยความร้อนจากไฟฟ้า และใช้พลังงานสูง ซึ่งส่งผลต่อการส่งเสริมและการใช้งาน

การอบแห้งด้วยแสงอาทิตย์เป็นการใช้รังสีดวงอาทิตย์เพื่อทำให้อากาศร้อนและใช้ลมร้อนหมุนเวียนระหว่างตัวสะสมและกองไม้เพื่อทำให้ไม้แห้ง การอบแห้งด้วยพลังงานแสงอาทิตย์โดยทั่วไปมี 2 ประเภท ได้แก่ ประเภทเรือนกระจกและประเภทสะสม แบบแรกรวมเอาตัวสะสมและห้องอบแห้งเข้าด้วยกัน ในขณะที่แบบหลังจะจัดเรียงตัวสะสมและห้องอบแห้งแยกจากกัน เลย์เอาต์ของห้องอบแห้งพลังงานแสงอาทิตย์ที่มีประเภทตัวสะสมนั้นมีความยืดหยุ่น และพื้นที่ตัวเก็บรวบรวมอาจมีขนาดใหญ่ และความจุของห้องอบแห้งที่สอดคล้องกันก็มีขนาดใหญ่กว่าแบบเรือนกระจกด้วย แม้ว่าพลังงานแสงอาทิตย์จะเป็นแหล่งพลังงานที่สะอาดและราคาไม่แพง แต่ก็เป็นแหล่งพลังงานที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งได้รับผลกระทบอย่างมากจากสภาพอากาศ โดยมีวงจรการอบแห้งที่ยาวนานและการลงทุนจำนวนมากต่อหน่วยปริมาตร ซึ่งจำกัดการส่งเสริมพลังงานแสงอาทิตย์
การอบแห้งแบบสุญญากาศคือการทำให้ไม้แห้งภายใต้ความดันบรรยากาศ ตัวกลางที่ทำให้แห้งอาจเป็นอากาศเปียก แต่ส่วนใหญ่เป็นไอน้ำร้อนยวดยิ่ง ระหว่างการอบแห้งด้วยสุญญากาศ ความแตกต่างของแรงดันไอของน้ำภายในและภายนอกไม้จะเพิ่มขึ้น ซึ่งช่วยเร่งความเร็วในการเคลื่อนที่ของน้ำในไม้ ดังนั้น ความเร็วในการทำให้แห้งจึงสูงกว่าการทำให้แห้งแบบทั่วไปอย่างเห็นได้ชัด ซึ่งโดยทั่วไปจะเร็วกว่าการทำให้แห้งแบบธรรมดา 3-7 เท่า ในขณะเดียวกัน เนื่องจากจุดเดือดของน้ำในสถานะสุญญากาศต่ำ จึงทำให้ได้อัตราการอบแห้งที่สูงขึ้นที่อุณหภูมิการอบแห้งต่ำ รอบการอบแห้งที่สั้น และคุณภาพการอบแห้งที่ดี เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการอบแห้งไม้เนื้อแข็งเนื้อหนา เนื่องจากความซับซ้อน การลงทุนสูง การใช้พลังงานสูง และโดยทั่วไประบบอบแห้งแบบสุญญากาศมีความจุน้อย จึงเป็นเรื่องยากที่จะรักษาสุญญากาศ
ทั้งการอบแห้งด้วยความถี่สูงและการอบแห้งด้วยไมโครเวฟใช้ไม้เปียกเป็นไดอิเล็กตริก และภายใต้การกระทำของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าสลับกัน โมเลกุลของน้ำในไม้จะหมุนอย่างรวดเร็วและบ่อยครั้ง ทำให้เกิดการเสียดสีและความร้อนระหว่างโมเลกุลของน้ำ ทำให้ไม้เป็น อุ่นและทำให้แห้งพร้อมกันจากภายในสู่ภายนอก ลักษณะของวิธีการอบแห้งทั้งสองแบบนี้คือ ความเร็วในการแห้งเร็ว อุณหภูมิภายในเนื้อไม้ที่สม่ำเสมอ ความเค้นตกค้างต่ำ และคุณภาพการอบแห้งที่ดี ความแตกต่างระหว่างการอบแห้งด้วยความถี่สูงและการอบแห้งด้วยไมโครเวฟคือ การอบแห้งด้วยคลื่นไมโครเวฟแบบแรกมีความถี่ต่ำ ความยาวคลื่นที่ยาว ความลึกของการเจาะเนื้อไม้ที่ลึก และเหมาะสำหรับการอบแห้งไม้เนื้อหนาที่มีส่วนขนาดใหญ่ ความถี่ของการอบแห้งด้วยไมโครเวฟจะสูงกว่าความถี่สูง (หรือเรียกว่าความถี่สูงพิเศษ) แต่ความยาวคลื่นจะสั้นกว่า ประสิทธิภาพการอบแห้งเร็วกว่าความถี่สูง แต่ความลึกของการเจาะไม้ไม่สูงเท่ากับการอบแห้งด้วยความถี่สูง
ข้อดีของการทำให้แห้งด้วยคลื่นความถี่สูงและไมโครเวฟคือการทำให้แห้งเร็วมาก โดยปกติแล้วจะเร็วกว่าการทำให้แห้งแบบทั่วไปหลายสิบหรือหลายร้อยเท่า ประการที่สอง อุณหภูมิภายในไม้สม่ำเสมอ ความเค้นแห้งน้อย และคุณภาพดี อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของวิธีการอบแห้งทั้งสองนี้คือการลงทุนและการใช้พลังงานที่สูง และหากการเลือกพลังงานแตกต่างกัน พลังงานที่มากเกินไปหรือการควบคุมกระบวนการอบแห้งที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การแตกร้าวภายในและคาร์บอนไดซ์ได้ง่าย นอกจากนี้ การอบแห้งด้วยไมโครเวฟไม่เหมาะสำหรับการอบแห้งไม้ที่มีความหนามากกว่าหรือมีความชื้นสูง

ข้อดีของการทำให้แห้งด้วยคลื่นความถี่สูงและไมโครเวฟคือการทำให้แห้งเร็วมาก โดยปกติแล้วจะเร็วกว่าการทำให้แห้งแบบทั่วไปหลายสิบหรือหลายร้อยเท่า ประการที่สอง อุณหภูมิภายในไม้สม่ำเสมอ ความเค้นแห้งน้อย และคุณภาพดี อย่างไรก็ตาม ข้อเสียของวิธีการอบแห้งทั้งสองนี้คือการลงทุนและการใช้พลังงานที่สูง และหากการเลือกพลังงานแตกต่างกัน พลังงานที่มากเกินไปหรือการควบคุมกระบวนการอบแห้งที่ไม่เหมาะสมอาจนำไปสู่การแตกร้าวภายในและคาร์บอนไดซ์ได้ง่าย นอกจากนี้ การอบแห้งด้วยไมโครเวฟไม่เหมาะสำหรับไม้ที่มีความหนามากกว่าหรือมีความชื้นสูง
เนื่องจากข้อได้เปรียบที่โดดเด่นของไมโครเวฟและการทำให้แห้งด้วยความถี่สูงในการแก้ปัญหาการทำให้แห้งของวัสดุที่มีหน้าตัดขวางขนาดใหญ่ และอุปกรณ์ที่ค่อนข้างสมบูรณ์สำหรับการทำให้แห้งด้วยไมโครเวฟและการทำให้แห้งด้วยความถี่สูง กระบวนการทำให้แห้งจึงค่อย ๆ สุกเต็มที่ การใช้งานทางอุตสาหกรรมมีสัดส่วนใกล้เคียงกับการอบแห้งด้วยสุญญากาศ และโดยปกติจะเป็นการผสมผสานระหว่างไมโครเวฟสุญญากาศและการอบแห้งความถี่สูงด้วยสุญญากาศ
การทำให้แห้งด้วยก๊าซหุงต้มเป็นขั้นตอนแรกของการทำให้แห้งด้วยก๊าซจากเตาเผาแบบดั้งเดิม โดยทั่วไปหมายถึงห้องทำให้แห้งขนาดเล็กที่สร้างโดยวิธีการในท้องถิ่น ข้อดีคือการลงทุนต่ำและต้นทุนการอบแห้งต่ำ ข้อเสียเปรียบหลักคือควันและฝุ่นก่อให้เกิดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อมอย่างรุนแรง เสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้ และไม่รับประกันคุณภาพการอบแห้งได้ง่าย ซึ่งมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดการสูญเสียอย่างมาก
นอกจากนี้ยังมีกระบวนการปรุงขี้ผึ้งที่เป็นที่ถกเถียงกันอย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมไม้มะฮอกกานี เพื่อให้แม่นยำ กระบวนการต้มขี้ผึ้งเป็นของกระบวนการทำให้แห้ง แต่ไม่ใช่กระบวนการทำให้แห้งทั้งหมด เป็นเทคโนโลยีกระบวนการที่ทำให้คุณสมบัติของไม้คงตัวและป้องกันการแตกร้าวในกระบวนการอบไม้ ไม้ทุกชนิดไม่จำเป็นต้องต้มพาราฟิน ร่องของพาราฟินจะแตกต่างกันซึ่งช่วยให้ไม้แห้งได้ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความหนาและความหนาแน่นของไม้แห้งแตกต่างกัน ร่องที่ต้องการอาจแตกต่างกัน ดังนั้นต้นทุนระหว่างการใช้งานจึงอาจสูงขึ้น ปัจจุบันไม่ค่อยได้ใช้ในด้านไม้จริง เนื่องจากมีความยุ่งยากทางเทคนิคค่อนข้างสูง และยังคงได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่อง