Niiskusega seotud kujumuutused

Niiskusega seotud kujumuutused

[ Puidu väised omadused: ] [ Puidu värvus ] [ Läige, tekstuur, lõhn ] [ Puidu tekstuur ] [ Puidu lõhn ] [ Puidu niiskus ] [ Niiskusega seotud kujumuutused ] [ Puidu tihedus ]

Puidu kuivamine ja paisumine

Puidu kuivamise käigus eraldub kõigepealt vaba vesi. Radiaalsuunas liigub niiskus mõnevõrra kiiremini kui tangentsiaalsuunas (säsikiirte mõju). Piki kiudu liigub vesi aga ligi 15 korda kiiremini kui radiaal- ja tangentsiaalsuunas (juhtrakkude mõju). Sellega on seletatav ka materjali otste kiirem kuivamine. Puidu niiskuse eraldumise kiirus on kujutatud joonisel 28

Joonis 28. Puidu niiskuse eraldumise kiirus.

Kui puidust on eemaldunud vaba vesi, hakkab kuivama rakusein. See mõjutab otseselt rakuseina niiskussisaldust ja seega materjali omadusi: algab puidukiudude kahanemine ning muutuvad puidu tugevus-, kõvadus- ja elastsusomadused.

Kõige lihtsam meetod puidu kuivatamiseks on vabaõhkkuivatus. See nõuab aga pikka kuivatusaega ja on suuresti sõltuv aastaaegadest. Et puit oleks korralikult kaitstud kahjustuste vastu, ei tohi puidu niiskus peale kuivatamist ületada 18.. .20%. See nõuab 3.. .8-kuulist kuivatusaega. Kui selle aja jooksul ei olda küllalt hoolsad, võivad puidu välimus ja omadused kahjustuda. Vabaõhkkuivatus toimub kõige kiiremini suvisel perioodil, kuid ei võimalda puitu kuivatada alla 17... 18% niiskuse. Suur osa puidutoodangust (näiteks sisustustarbed ja mööbel) nõuavad tooraineks aga märgatavalt madalama niiskussisaldusega puitu.

Joonis 29. Kuivatamine vabas õhus

Puidu niiskusprotsendid vastavalt kasutusalale:

  • Mööbli, sisustuse, parketi jne jaoks toatemperatuuril, mille juures õhu suhteline niiskus on 30...40%, on sobivpuiduniiskus 6...8%.
  • Akende ja välisuste, suhteline õhuniiskus 70... 80%, jaoks on sobiv puiduniiskus 12...15%. Pidevalt välisõhu käes seisva, vihma eest kaitstud puidu, suhteline õhuniiskus 80...90%, jaoks on sobiv puiduniiskus 14... 18%.

Puidu kuivamisel ja kahanemisel käivad kaasas ka mitmesugused pahed, nagu pakatamine, kõmmeldumine, kaardumine jne. Ettevaatamatu ja kiire kuivatamisega võivad laudade/plankude otsad niiskuse intensiivse eemaldumise tõttu lõheneda ja see vähendab tunduvalt puidu väärtust. Otstarbekas on pärast palgi lahtisaagimist katta saematerjali otspinnad värviga, et vältida nende liiga kiiret kuivamist.

Kahanemisel või paisumisel tekkivate sisepingete tagajärjel toimuvad puidus ruumilised muutused. Öeldakse, et „puit töötab“, mis tähendab, et puutükk kahandab oma ruumala vastavalt niiskuse muutumisele. Selline muutus toimub erinevates puiduliikides isemoodi. Suuremad muutused toimuvad tavaliselt tihedamatel puuliikidel (tugevalt töötavad: pöök, pärn, keskmiselt saar, tamm, vaher; vähem mänd, lehis, kuusk).

Joonis 30. Saematerjali kuivamiskahanemine erinevates suundades.

Puidu kuivamis-kahanemisel on oluline sügispuidu osakaal, sest sügispuidu rakuseinte kogupind on kevadpuiduga võrreldes suurem, seega mahutab ta rohkem vett. Mida niiskem on puit, seda suuremad on kujudeformatsioonid kuivades. Tangentsiaalsuunason kahanemine ligi kaks korda suurem kui tüve risti ja radiaalsuunas (vt. joonis 30).

See põhjustab puidu praktilise kasutuse seisukohast hulga probleeme (miks avanevad suvel puidust uksed, aknad kergemalt kui sügisel?). Kõige väiksem on kujumuutus pikisuunas mis puittoodete konstrueerimise seisukohalt ei vaja märkimisväärsettähelepanu.

Vastavalt eespool öeldule tõmbub puit õhu niiskuse muutudes kokku või paisub. Seepärast on valmis puittoodangu seisukohalt tähtis, et töötlemiseks kasutatav puitmaterjali niiskus oleks peaaegu sama vastava kasutuskoha niiskusega. Kui niiskuse erinevused on suured, võivad tekkida tülikad probleemid, mis on seotud toote vormimuutustega, eelkõige kahanemise ja paisumisega, kujudeformatsioonid, lõhed jne. Algselt ilus laudpõrand ei pruugi pärast kütteperioodi algust enam nii hea välja näha (joonis 31)

Joonis 31. Põrandalaudadesse võivad tekkida vahed mis on otseselt seotud niiskuse muutumisega

Kõmmeldumine on puidu ristlõike kuju muutumine kuivamisel, mis on põhjustatud kokkukuivamise erinevustest radiaal- ja tangentsiaalsuunas. Kahanemine on põhjuseks, miks palgist täisnurkse või ümmarguse läbilõikega laua või lati väljasaagimisel nende vorm ja kuju kuivatades ebakorrapäraselt muutub. Kõmmeldumise ulatus oleneb eelkõige aastarõngaste suunast puidus joonis 32a, b). Joonisel 33c on näha, et laua ülaosas (tangentsiaalpinnal) on rohkem sügispuidurakke. Nende mõõtmed vähenevad kokkukuivamisel oluliselt  rohkem kui kevadpuidurakkude mõõtmed. Selle tulemusena laua kuju deformeerub ja selle otsad painduvad üles.

Joonis 32. Puidu kõmmeldumine.
A- saematerjali kõmmeldumine lähtuvalt asukohast palis; B- Erineva kujuga ja paiknemisega saematerjal kõmmeldub vastavalt aastarõngasete paiknemisest materjalis; C- Kahanemine piki aastarõngaid on ligi kaks korda suurem kui risti aastarõngaid.

Igasugune puidutöötlemine ja -kasutamine nõuab põhjalikke teadmisi puidu kahanemis- ja paisumisomadustest. Täispuidust kilpdetailide valmistamisel peavad need pinnad, millel on samalaadsed kahanemisomadused, asetsema vastastikku, sest niiskuse muutumisel võib liimiühendus nõrgeneda, või kilpdetail kaarduda.

Saeveskites toorestest palkidest väljasaetud plangud ja lauad peavad peale kuivamist olema kindlaks määratud mõõtudega. Seepärast peavad saagimisel plankude ja laudade mõõdud olema lõplikest mõõtudest veidi suuremad. Peab arvestama, et saetud materjal kahaneb õhukuivaks kuivatamisel vastavalt niiskuse vähenemisele 30%-lt (rakuseina niiskuse küllastuspunkt) 20%-le (õhukuiv). Seega tuleb aastarõngaste suunda arvestades mõõtudele lisada ca 1/3 kahanemisprotsendist.

Kaardumine on pikkisuunaline kuju muutumine, mis on põhjustatud puidu sisepingetest (malts- ja lülipuidu erinevast kuivamis-kahanemisest), aastarõngaste suurusest, suunast saematerjalis või materjali ebaõigest virnastamisest. Erinevad kujumuutused, mis leiavad aset kuivamisel, on toodud ära joonisel 50 Nagu kaardumine oleneb ka materjali keerdumine aastarõngaste suunast materjalis. Põhjuseks võib-olla ka puu keerdkasv.

Joonis 33. A- laudade liimimise skeem; B- valesti tehtud liimiühendus

Lõhede tekkimine kuivamisel on põhjustatud väliskihtide kiiremast kuivamisest – materjalis tekivad sisepinged ja puit lõheneb. Lõhed kulgevad radiaalsuunas, kus paiknevad mehhaaniliselt nõrgad rakud, säsikiired. Lõhenemine on seda tugevam, mida paksem on materjal ja kiiremini kuivatatakse.

Otslõhed on materjali otspinda tekkinud praod. Niiskus eemaldub kõigepealt materjali pinnalt, jäädes seestpoolt esialgu muutumatuks. Suurest niiskuse erinevusest puidu sise- ja väliskihtides ning kiirest kuivamisest (nt saematerjal, mis on päikese käes), tekivad materjali sisepinged, mille tulemusena tekivad puitu praod (joonis 35). Et palkide otspinda ei tekiks lõhesid, tuleb vältida otspinna kuivamist päikese käes. Saematerjali kuivatamisel tuleb võõbata materjali otspind niiskust mitteläbilaskva ainega.

Joonis 34. Puidu kujumuutused kuivamisel.
A - keerdumine; B - Kõmmeldumine; C - Serva pikkikaardumine; D - Pikkikaardumine

 

 

 

 

 

Joonis 35. Lõhede tekkimine kuivamisel.
a - puidu otslõhede tekkimine kuivamisel; b – puidutüki läbilõige kuivamisprotsessi käigus. Kui puit väljastpoolt kuivab, pole seespool kuivamine veel alanudki, tekivad sisepinged ja puit lõhestub.

Puidu paisumine. Kui puit niiskub, siis koguneb vesi kõigepealt rakuseintesse. Veekile ümbritseb rakuseina osakesi, eemaldab need üksteisest ja rakusein paisub. Üksikute rakuseinte paisumine kajastub kogu puidu paisumisena (joon 36)

Joonis 36. Puidu paisumise skeem ristlõikes.
a – kuiv puit, b – niiske puit

 

printerisõbralik versioon esita küsimus
viimati toimetatud: 15. 11. 2009. 22:26
TAMMEST TOOTED
TAMMEST TOOTED
KASEST TOOTED
KASEST TOOTED
SAAREST TOOTED
SAAREST TOOTED
LEHISEST TOOTED
LEHISEST TOOTED
KASULIK TEADA
KASULIK TEADA
Märksõnade pilv: Kasepuit / kasepuidu omadused | Tihumeetrite tabel | Lehisest terassilauad | Kasepuidust liimkilp | Saarepuidust liimkilp | Termopuit (mänd, kuusk) | Kasepakk / Nõuded kasepakule | Täislamellist liimkilp | thermowood | Kütteväärtus | Liimpuittalad | Tamm / Tammepuit / Tammepuidu omadused | Puidu ja puittoodete eksport | Liimpuit kandetalad | Saarest terrassilauad | Liimkilp | Terrassilaud / terrassilauad / terraasi laud | Lehis / Lehise omadused | Saarepuit / omadused | Kase plank | Saare plank | Tammepuidust liimkilp | Sõrmjätkatud liimkilp | Tamme plank
Tallnerk Grupp OÜ
Mauri tehnoküla Hoone nr.2, Kaubasadamatee 18, Papsaare küla, Audru vald, Pärnumaa