Kertopuuviilujen esikuivauksen hyödyt ja vaikutus lopputuotteeseen

Abstract

Opinnäytetyön tarkoitus oli tutkia kertopuun valmistukseen käytettävien puuviilujen esikuivausta. Työn tavoitteena oli selvittää mitä hyötyjä esikuivauksen avulla voidaan saavuttaa ja mikä vaikutus sillä on lopputuotteen näkökulmasta. Opinnäytetyön aihe on saatu Korwensuun Konetehdas Oy:ltä, joka kehittää uusia menetelmiä puun modifiointiin liittyen. Korwensuun Konetehtaan lisäksi yhteistyötä tehtiin Metsä Woodin Lohjalla sijaitsevan kertopuutehtaan kanssa.

Työ aloitettiin tutustumalla esikuivauksen teorian periaatteisiin ja Korwensuun tekemien aiempien testien kulkuun sekä niiden tuloksiin. Tämän jälkeen Metsä Woodilta saaduille tuoreille puuviiluille suoritettiin esikuivaustestit, sekä muut kuivaukseen liittyvät toimenpiteet Kuopiossa Korwensuun tiloissa. Seuraavassa vaiheessa kuivatuista viiluista valmistettiin Savonia-ammattikorkeakoulun puulaboratoriossa kertopuulevyjä. Valmistetuista kertopuulevyistä sahattiin testikappaleet, jotka testattiin Lohjalla Metsä Woodin tiloissa. Kokeellisessa osassa tutkittiin puuviiluissa tapahtuneita muutoksia kuivausprosessin eri vaiheissa, sekä näistä viiluista valmistettujen kertopuulevyjen ominaisuuksia leikkaus- ja taivutuslujuustestien avulla.

Työn tuloksista on nähtävissä esikuivauksen mahdollisuudet. Esikuivauksen avulla viiluista onnistuttiin poistamaan vettä pelkän kylmäpuristuksen avulla. Esikuivauksen seurauksena viilut olivat kuivempia ja ohuempia verrattuna referenssisarjan vastaaviin viiluihin. Kosteudesta saatiin poistettua käytetyllä puristuspaineella noin 4 - 6 % esikuivauksen aikana. Esikuivauksella ei ollut heikentävää vaikutusta valmistettujen kertopuulevyjen lujuusominaisuuksia tarkasteltaessa. Esikuivauksella poistetun kosteuden määrä jäi toivottua alhaisemmaksi. Korkeamman puristuspaineen vaikutuksia esikuivauksen tehostamiseksi ei ollut mahdollista tarkastella opinnäytetyön puitteissa laitteistosta johtuen.

Teoriassa menetelmän avulla voidaan tehostaa kuivausprosessin toimintaa ja saavuttaa samalla vuositasolla mittavia rahallisia säästöjä. Käytännönläheisen tutkimuksen ja tulosten perusteella esikuivaus vaikuttaa menetelmänä lupaavalta myös käytännössä. Saadut tulokset ovat lupaavia ja oikean suuntaisia, mutta eivät silti riittäviä. Kattavamman jatkotutkimuksen teko lupaavan menetelmän suhteen on kannattavaa ja tarpeellista.

The purpose of this thesis was to study the pre-drying of Kertopuu veneer. The aim was to find out what benefits can be achieved through pre-drying and what effects it has from the final product’s point of view. The topic was obtained through Korwensuun Konetehdas Ltd which aims to develop new methods related to modification of wood. The study was carried out in cooperation with the Metsä Wood.

The work was started by getting familiar with the theory of pre-drying and with the previous studies made by Korwensuu. After this the pre-drying tests and other drying related tasks were carried out to the fresh wood veneer obtained from Metsä Wood. In the next phase dried veneer was prepared and manufactured to kertopuu boards in the wood laboratory of Savonia University of Applied Sciences. Kertopuu boards were then cut to appropriate test samples which were tested in Lohja at Metsä Wood premises. The changes in the wood veneer during the different stages of the drying process as well as the material characteristics of manufactured kertopuu boards were studied in the experimental part of the thesis.

The possibilities of pre-drying can be seen from the results. The removal of water was accomplished just by cold pressing the veneer. As a result of the pre-drying, the veneers were thinner and drier compared to the reference samples which were dried in the ordinary way. Around 5% of the moisture was removed during the pre-drying process with the pressures used in the pressing process. Pre-drying did not have a negative impact on the strength properties of the material. However, the amount of moisture removed during the process was lower than desired. Because of inadequate equipment the usage of higher pressing pressures could not be applied to enhance the effect of the process.

In theory, the method can be used to enhance the drying process, and financial savings can be achieved on annual basis. Based on the pragmatic studies and their results the pre-drying method seems promising also in practice. The obtained results are promising and pointing to the right direction, but are still insufficient. A more comprehensive follow-up study on this promising method should be viable and necessary.