Gỗ phôi đưa vào sấy là nguyên liệu có giá trị cao. Gỗ thường phải trải qua sấy thì mới có thể tiến hành các công đoạn tiếp theo của quá trình chế biến; do vậy các hầm sấy gỗ chuyên nghiệp thường hoạt động liên tục, quanh năm và thời gian sấy trung bình của các lô sấy là yếu tố quan trọng quyết định đến chi phí và sản lượng chung của cả nhà máy.
Các chủ hầm sấy gỗ thường mong muốn có được các chế độ sấy càng ngắn càng tốt để tối ưu hóa thời gian và chi phí của sản phẩm gỗ sấy. Đây cũng là mối quan tâm hàng đầu đối với các khách hàng và đối tác mà Công ty Cổ phần Waygo đã có dịp làm việc cùng.
Bài này đề cập một số khía cạnh quan trọng của việc xác định các chế độ sấy ngắn nhất có thể mà không ảnh hưởng đến chất lượng của gỗ sấy.
TỐC ĐỘ THOÁT ẨM
Tốc độ thoát ẩm của gỗ trong quá trình sấy có ảnh hưởng rất lớn đến chất lượng và độ bền của gỗ sấy, đặc biệt là tính từ điểm bão hòa thớ gỗ đến khi gỗ ra lò; đây là giai đoạn gỗ dễ bị hư hỏng nhất trong quá trình sấy.
Thoát ẩm quá nhanh
Nhìn chung, việc thoát ẩm quá nhanh sẽ ảnh hưởng không tốt đến cơ tính của gỗ, làm gỗ biến dạng, nứt gãy, đồng thời ảnh hưởng đến độ đồng nhất về độ ẩm gỗ trong toàn bộ mẻ sấy.
Nhìn chung, đa số các trường hợp gỗ biến dạng trong quá trình sấy liên quan đến việc gỗ thoát ẩm quá nhanh.
Như đã phân tích chi tiết trong bài “Hạn chế hư hỏng trong quá trình sấy gỗ: các lỗi thường gặp”, việc sấy với tốc độ quá nhanh so với tốc độ an toàn của loại gỗ đang sấy sẽ đưa đến tình trạng mất cân bằng ứng suất giữa phần trong và phần ngoài của gỗ sấy, gây ra các hư hỏng như cong vênh, nứt toác.
Quan trọng hơn, sự chênh lệch trong-ngoài này nếu chưa đủ lớn để gây ra các tình trạng trên thì sẽ dẫn đến việc gỗ ngậm ứng suất, vốn chỉ phát sinh biến dạng trong quá trình chế biến hoặc sử dụng thành phẩm gỗ (bàn, ghế v.v…)
Thoát ẩm quá chậm
Việc thoát ẩm quá chậm sẽ đem lại nguy cơ nhựa trong gỗ sẽ cứng lại, làm bít mạch gỗ và bề mặt gỗ, ngăn cản hoàn toàn quá trình thoát ẩm của gỗ (còn gọi là chai bề mặt). Quá trình này không những ảnh hưởng đến chất lượng của gỗ sấy mà còn tiêu tốn thời gian, năng lượng và công sức “xử lý giữa chừng” của các hầm sấy.
Hình: Gỗ keo, với điểm bão hòa thớ gỗ khoảng 24.5%, có tốc độ thoát ẩm giảm từ thời điểm độ ẩm gỗ đạt tới mức điểm bão hòa
THẾ NÀO LÀ MỘT CHẾ ĐỘ SẤY TỐT
Mỗi loại gỗ sấy thường có một tốc độ thoát ẩm tối đa “an toàn” trong quá trình sấy mà không ảnh hưởng nhiều đến cơ tính của gỗ khi ra lò.
Như vậy, có thể thấy một chương trình sấy tốt là một chương trình sấy đem lại một quá trình thoát ẩm của gỗ tương đối đều đặn, với đường thoát ẩm hình trăng lưỡi liềm có độ dốc vừa phải, và tốc độ thoát ẩm tại các thời điểm không vượt quá tốc độ an toàn đối với loại gỗ và quy cách gỗ đang sấy.
RÚT NGẮN THỜI GIAN SẤY BẰNG CÁCH GÌ?
Như vậy, ta thấy việc rút ngắn thời gian sấy sẽ chủ yếu tập trung vào giai đoạn khi mà gỗ sấy đã đạt mức điểm bão hòa thớ gỗ. Giai đoạn thoát ẩm của nước tự do trong gỗ trước đó thường đã diễn ra rất nhanh do các thớ gỗ lớn và độ ẩm tự do trong gỗ rất cao, ẩm rất dễ thoát ra bên ngoài.
Để rút ngắn thời gian sấy một cách lành mạnh, ta có thể điều khiển cho tốc độ thoát ẩm của gỗ trong toàn bộ quá trình sấy ở mức gần với mức an toàn cao nhất, đồng thời điều khiển và giám sát tốc độ này chính xác, không dẫn đến tình trạng sai lệch về đảm bảo môi trường hầm sấy buộc phải “xử lý giữa chừng” (xử lý ẩm giữa chừng do gỗ chai bề mặt vì tốc độ sấy quá nhanh hoặc quá chậm).
Bằng cách tiếp cận này, qua thực nghiệm, ta có thể thiết lập ra các chương trình với thời gian tối ưu trong khoảng cho phép, đồng thời vẫn đảm bảo chất lượng và tỉ lệ hư hỏng.
Tại Việt Nam, có thể nói các loại gỗ sấy thông dụng nhất gồm gỗ keo (tràm), gỗ cao su và ở mức độ ít thông dụng hơn là gỗ thông. Dưới đây là tốc độ thoát ẩm nhanh nhất và an toàn nhất của gỗ keo và các thực nghiệm:
Loại gỗ |
Quy cách | Tốc độ thoát ẩm nhanh an toàn | Ngưỡng |
Keo | Nhỏ hơn 30mm |
Tươi – 24.5%: 5-8%/ngày 24.5%-10%:2%-2.4%/ngày Tổng cộng: quy trình sấy nhanh nhất khoảng 14-18 ngày |
+1% +0.5% |
Keo | 31mm-40mm |
Tươi – 24.5%: 2.5-5.5%/ngày 24.5%-10%:0.9-1.3%/ngày Tổng cộng: quy trình sấy nhanh nhất khoảng 22-23 ngày |
+0.5% +0.3% |
Keo | 41mm trở lên | Quy trình sấy nhanh nhất khoảng 25-27 ngày | -1.5 ngày |
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SẤY GỖ TỰ ĐỘNG CLOUD KILN TRONG VIỆC XÁC ĐỊNH CHẾ ĐỘ SẤY NGẮN NHẤT
Hình: một trong các giao diện điều khiển, giám sát, phân tích của hệ thống Cloud Kiln
Như đã phân tích, ta thấy thời gian sấy và chất lượng gỗ sấy phụ thuộc vào các yếu tố chính sau đây:
1. Chất lượng, hay độ chính xác của chế độ sấy đề ra đối với loại và quy cách của gỗ đưa vào sấy
2. Chất lượng của cơ chế điều khiển, giám sát môi trường hầm sấy chính xác theo chế độ sấy đề ra theo thời gian thực (tức liên tục, thường xuyên, chính xác)
3. Ngoài ra, không kém phần quan trọng là dữ liệu thu thập được về quá trình thoát ẩm của gỗ sấy (tốt nhất là ở dạng đồ thị hình lưỡi liềm như trình bày phía trên) trong từng lô sấy giúp chủ hầm sấy đánh giá được chất lượng của chế độ sấy (ở điểm 1), từ đó có những hiệu chỉnh, thay đổi phù hợp để đạt được các chế độ sấy tối ưu, cho độ thoát ẩm nhanh, hợp lý, đường thoát ẩm hình lưỡi liềm đều và nhanh trong giới hạn, trong khi đảm bảo chất lượng gỗ sấy và rút ngắn được thời gian sấy hợp lý (mà không đánh đổi chất lượng gỗ sấy)
Hệ thống Cloud Kiln chính là một hệ thống tiên tiến nhất hiện nay, được xây dựng nhằm giải quyết hai yêu cầu quan trọng mô tả trong mục 2 và 3 trên đây trong việc rút ngắn quá trình sấy, đảm bảo chất lượng của gỗ sấy tại thị trường Việt Nam.
Bản quyền nội dung thuộc về Công ty Cổ phần Waygo. Mọi hình thức sao chép, công bố lại phải dẫn nguồn Công ty Cổ phần Waygo.