Verfahren zum Trocknen von Holz mittels Hochfrequenz und Warmluft Vorliegende Erfindung betrifft ein Ver fahren zum Trocknen von Holz mittels Hoch frequenz und Warmluft.
Im Rahmen der mechanischen Holzverar beitung und Holzveredelung nimmt, die Holz trocknung eine hervorragende Stellung ein. Trotzdem sind die Bemühungen um einwand freie wissenschaftliche Grundlagen für die Technik der Holztrocknung erst 25 Jahre alt.
Seither ist vornehmlich die Freilufttrock nung mittels Sonnenenergie oder mechanischer Bewegung (Zentrifuge), die Dampf-Luft- Trocknung und die Trocknung mit überhitz tem Dampf entwickelt worden. Diese drei Verfahren, sei es einzeln oder hintereinander oder miteinander (Zentrifuge und Luft), sind die weitaus gebräuchlichsten Verfahren. Da neben kommen noch die chemische Trocknung, die Trocknung in heissem öl, die Trocknung in organischen Dämpfen und die Vakuum trocknung zu vereinzelter Anwendung. Die Ilolztroeknung mit Infrarot kommt praktisch kaum in Betracht.
Dominierend ist auch heute noch die Dampf-Luft-Trocknung in Kammern und in neuerer Zeit auch die sich stark entwik- kelnde Kammertrocknung mit überhitztem Dampf.
In den. letzten Jahren wurden wiederholte und zum Teil intensive Versuche zur Trock nung von Holz mittels Hochfrequenz unter nommen, wobei in herkömmlicher Weise das Holz in Kammern gestapelt zwischen zwei Elektroden gesetzt wurde, zum Teil mit, zum Teil ohne gleichzeitige Anwendung von Warm luft oder Dampf.
Die anfänglich vielversprechenden Ver suche mit der Hochfrequenztrocknung in Kam mern verliefen negativ oder schränkten deren Anwendung auf wenige Ausnahmefälle ein, weil es sich zeigte, dass die Einwirkung der Hochfrequenz eine sehr rasche Temperatur steigerung im Holz mit sich bringt, so dass die Trocknung von innen nach aussen erfolgt. Diese an sich als Vorteil zu wertende Eigen schaft, bringt jedoch auch Nachteile mit sich. Da nämlich die Temperatur innen rasch über den Siedepunkt ansteigt, entstehen innen Dampfdrücke, deren Folge starke Risse im Holz sind, die unter Umständen explosions artig auftreten. Dieses Temperaturgefälle von innen nach aussen kann in den geschlossenen Kammern nicht rasch genug beeinflusst wer den.
Die Trocknung von Hölzern mit grösseren Querschnitten war aus diesem Grunde nicht durchführbar. Ausserdem erforderte dieses Verfahren einen Aufwand an Iiochfrequenz- energie, der die Wirtschaftlichkeit der Hoch frequenztrocknung in Frage stellte. Das erfindungsgemässe Verfahren bezweckt nun, diese der Anwendung der Hochfrequenz zur Trocknung entgegenstehenden Nachteile zu beseitigen.
Das Verfahren besteht darin, dass das zu trocknende Holz, kontinuierlich durch den Hochfrequenz-Behandlungskondensator, der aus mehreren Abschnitten besteht und sich in einem wärmeisolierten Tunnel findet, hin durchgeführt wird und die Intensität des Hoehfrequenzfeldes derart bemessen wird, dass das Holz in einem ersten Kondensatorabschnitt zunächst so stark erwärmt wird, dass das Was ser im Holz innert maximal zwei Minuten bis zur Siedetemperatur erwärmt wird, in einem zweiten Kondensatorabschnitt die zugeführte Hochfrequenzenergie so bemessen wird, dass sie gerade zur Aufrechterhaltung dieser Tem peratur ausreicht,
um das Wasser im Holz zur Verdampfung zu bringen und in den nächst folgenden Kondensatorabschnitten die Stärke des Hoehfrequenzfeldes bis zum Ende der Trocknung laufend abgeschwächt wird, wäh rend gleichzeitig ein Warmluftstrom während allen Behandlungsstufen das zu trocknende Holz ununterbrochen umströmt zur Erwär mung und Hochhaltung der Oberfläehent.em- peratur des Holzes und zum. fortlaufenden Ab führen des austretenden Wasserdampfes.
Mit der Erfindung wird somit bezweckt, die Einwirkung der Hochfrequenzenergie, welche die Feuchtigkeit aus dem Holz auszu treiben hat, so zu bemessen und zu steuern, dass keinerlei Schädigung des Holzes eintreten kann. Infolge der schlechten Wärmeleitfähig keit des Holzes und infolge der Wärmever- luste an der Holzoberfläche entsteht ein Tem peraturgefälle von innen nach aussen, das da durch verringert oder beseitigt wird, dass das zu trocknende Holz vor oder mindestens gleichzeitig mit der Einwirkung der Hoch frequenzenergie einem Warmluftstrom ausge setzt wird, dessen Temperatur zweckmässig über 100 Celsius liegt, und der das zu trock nende Holz von aussen her erwärmt.
Der Feuchtigkeitsgehalt des verwendeten Warm- luftstromes kann durch bekannte Mittel regu liert werden. Die weitere Aufgabe des Warm luftstromes ist es, die aus dem Holz austre tende Feuchtigkeit aufzunehmen und abzu führen, so dass die Holzoberfläche stets in der Lage ist, die von innen nach aussen wandernde Feuchtigkeit aufzunehmen.
Alle diese Vorgänge würden dennoch eine dem Holz unschädliche Trochnung nicht ge währleisten, denn sie könnten, insbesondere bei schweren und dichteren Holzsorten, dem innern Diffusionswiderstand im Holz nicht angepasst werden.
Um dies zu erreichen und um die verschie denen Behandlungsstufen in bestimmter zeit licher Folge nacheinander durchführen zu können, wird erfindungsgemäss das zu trock nende Holz kontinuierlich durch den als Tunnel ausgebildeten Behandlungsraum ge führt. Da die Vorsehubgeschwindigkeit eines Transportbandes beliebig reguliert werden kann, ist es möglich geworden, den ganzen Trocknungsvorgang der natürlichen Diffu sionsgeschwindigkeit, der verschiedenen Holz arten anzupassen.
Bei dem erfindungsgemässen Verfahren kann sowohl vorgetrocknetes als auch nasses, frisch vom Sägewerk kommendes Holz mit hohem Feuchtigkeitsgehalt in einem einzigen Arbeitsprozess auf den gewünschten End- Troeknungszustand getrocknet werden, wobei dieses Verfahren, wie die Versuchsergebnisse bereits ergeben haben, sowohl auf alle Arten von Nadelhölzern als auch auf alle Arten von Laubhölzern angewendet werden kann.
Method for drying wood by means of high frequency and hot air The present invention relates to a method for drying wood by means of high frequency and hot air.
In the context of mechanical wood processing and wood refinement, wood drying occupies an excellent position. In spite of this, efforts to establish a perfect scientific basis for the technology of wood drying are only 25 years old.
Since then, mainly open-air drying using solar energy or mechanical movement (centrifuge), steam-air drying and drying with superheated steam have been developed. These three processes, either individually or in series or with one another (centrifuge and air), are by far the most common processes. There are also chemical drying, drying in hot oil, drying in organic vapors and vacuum drying for individual applications. Ilolztroeknung with infrared is practically hardly possible.
Even today, steam-air drying in chambers is dominant and, more recently, chamber drying with superheated steam has also been developing rapidly.
In the. In recent years, repeated and sometimes intensive attempts to dry wood using high frequency have been undertaken, with the wood being stacked in chambers between two electrodes in a conventional manner, sometimes with, sometimes without simultaneous use of hot air or steam.
The initially promising experiments with high-frequency drying in chambers turned out to be negative or restricted their use to a few exceptional cases because it was found that the effect of high-frequency results in a very rapid increase in temperature in the wood, so that drying occurs from the inside outside. However, this property, which is to be assessed as an advantage, also has disadvantages. Since the temperature inside rises rapidly above the boiling point, vapor pressures are created inside, which result in strong cracks in the wood, which under certain circumstances occur explosively. This temperature gradient from the inside to the outside cannot be influenced quickly enough in the closed chambers.
For this reason, it was not possible to dry wood with larger cross-sections. In addition, this process required high-frequency energy that put the economic viability of high-frequency drying into question. The purpose of the method according to the invention is to eliminate these disadvantages which oppose the use of high frequency for drying.
The method consists in that the wood to be dried is continuously passed through the high-frequency treatment capacitor, which consists of several sections and is located in a heat-insulated tunnel, and the intensity of the high-frequency field is measured such that the wood is in a first capacitor section is initially heated to such an extent that the water in the wood is heated to the boiling point within a maximum of two minutes; in a second condenser section, the high-frequency energy supplied is measured so that it is just sufficient to maintain this temperature,
in order to bring the water in the wood to evaporation and in the next condenser sections the strength of the high frequency field is continuously weakened until the end of the drying process, while at the same time a stream of warm air flows continuously around the wood to be dried during all treatment stages to warm up and maintain the surface. temperature of the wood and for. ongoing from the escaping water vapor lead.
The aim of the invention is thus to measure and control the effect of the high frequency energy, which has to drive the moisture out of the wood, so that no damage to the wood can occur. As a result of the poor thermal conductivity of the wood and as a result of the heat losses on the wood surface, there is a temperature gradient from the inside to the outside, which is reduced or eliminated by the fact that the wood to be dried before or at least simultaneously with the action of the high-frequency energy a hot air flow is set, the temperature of which is suitably above 100 Celsius, and which heats the wood to be dried from the outside.
The moisture content of the hot air flow used can be regulated by known means. The other task of the warm air flow is to absorb the moisture emerging from the wood and remove it, so that the wood surface is always able to absorb the moisture moving from the inside to the outside.
However, none of these processes would guarantee drying that is harmless to the wood, because they cannot be adapted to the internal diffusion resistance in the wood, especially in the case of heavy and denser types of wood.
In order to achieve this and in order to be able to carry out the various treatment stages one after the other in a certain temporal sequence, the wood to be dried is continuously guided through the treatment room designed as a tunnel. Since the speed of a conveyor belt can be regulated as required, it has become possible to adapt the entire drying process to the natural diffusion speed of the different types of wood.
In the method according to the invention, both pre-dried and wet wood fresh from the sawmill with a high moisture content can be dried to the desired final drying state in a single work process, this method, as the test results have already shown, both on all types of coniferous wood can also be used on all types of hardwood.