Értekezés

Értekezés Értekezés

23.12.2012 Views

3. fejezet Vizsgálatokról elektromágneses szelepen át védıgázzal árasztja el a kamrát, ami csökkenti az éghetı komponensek koncentrációját. Erre szerencsénkre nem volt szükség az eddig elvégzett kezelések során, de a kezdetekben elégtelen szabályozásnak köszönhetıen az autoklávban sikerült egy kisebb robbanást elıidéznünk. Ezt a mőszaki meghibásodások is okozhatják, melyek jövıbeni bekövetkezésére fel kellett készülnünk. Az esetleges robbanás hatásának csökkentése érdekében a kamra ajtaja 4 ponton rugózott pántolással szerelt. A külön helységben elhelyezett számítógép segítségével, vagy manuálisan is történhet a programozás. Az elmúlt hónapok fejlesztésének köszönhetıen egy ADAM típusú hatcsatornás mérésadatgyőjtıt szereltünk fel, melynek segítségével várhatóan a következı évben már egyéb vizsgálatokat is végezhetünk. 23. ábra Az új hıkezelı labor-bal, Az új hıkezelı berendezés –jobb A kezdeti kísérletek eredményeinek megfelelıen a kezelési hımérsékleteket csökkentettem és a dolgozatban szereplı fafajok tekintetében 220 o C-hımérséklet alatt végeztem az új hıkezeléseket. Itt fontosnak tartom megjegyezni, hogy a faanyag hıbomlásának kémiai analízisét nem deszka mérető mintákon, hanem faporokon, forgácson végzik, melyeknek a fajlagos felülete sokszorosa és fizikai viselkedése (hıvezetı-képesség, felmelegedés sebessége) eltér az általam vizsgált dimenziójú minták viselkedésétıl. A hıbomlás mértékét az általam végzett kezelések után lenne célszerő vizsgálni, hiszen a forgács mérető farészek száradása és a bomlása is elıbb valósul meg ugyanabban a kezelıtérben, mint a deszka méretőeké. A mérésadatgyőjtésnek köszönhetıen a közeljövıben lehetıség nyílik a különféle dimenziójú (deszka, palló stb.) faanyagok felmelegedésének, tényleges belsı hımérsékletének megfigyelésére. Így arra is választ kaphatunk majd, hogy a kezelıközeg hımérsékletének változására miként reagál a módosult fatest hımérséklete. Irodalmi adatok alapján a faanyag fajhıje csökkenı fanedvesség esetén ugyan csökken, de növekvı hımérsékletre viszont növekszik. Természetesen e két hatás a kezelés során egyszerre van jelen mindamellett, hogy a faanyag belsı szerkezete is megváltozik. A fajhı tehát, mind a fanedvesség, mind a hımérséklet és fafaji jellemzık függvényében változik, így a hıkezelés során idıben sem állandó. A „Faipari mőveletek elmélete” címő könyvben (1994) a fa fajhıjét -40 o C-100 o C közötti hımérséklet és 0-160% közötti nettó fanedvesség tartományban a 24. ábrával jellemzik. 32

3. fejezet Vizsgálatokról 24. ábra A faanyag fajhıje Faipari mőveletek elmélete (1994) Az ábra szerint, ameddig 10% fanedvesség esetén 20 o C-on a 1,8-2,0 [kJ/ kgK]-es, addig 100 o C-on már a 2,0-2,2-es görbék tőnnek mértékadónak. Ezen megfontolások alapján a faanyag száradása nem csak a kémiai, hidrolitikus folyamatokat, hanem fizikai hatásokat és így a végtermék minıségét illetıleg is kulcskérdés. Mindemellett megjegyezhetı, hogy a keletkezı gız jelenléte a folyamat során a levegı hıátadó képességét is növeli. Tapasztalataim alapján a kezdeti fanedvesség, természetesen a menetrendektıl függıen elég nagy befolyással bír a hıkezelt faanyag minıségére. A kezelések során a kezelendı faanyagokat közel azonos, a menetrendekhez megfelelı fanedvességőre szárítottam. A kezelések során a berendezésben változtatható paraméterek a hıfok és a kezelési idı voltak. A hıfok tekintetében így 180 és 200 o C-os kezeléseket végeztem és a hıntartási idıt, mint a kezelés második fı paraméterét, három különbözı szintre állítottam be. Ennek megfelelıen a dolgozatban 1. (egyes), 2. (kettes), ill. 3. (hármas) jelölésekkel illettem a különbözı menetrendeket, melyek rendre egy-, két- és háromszoros hosszúságú hıntartási idıket jelölnek. 3.3. Mintavételezés, statisztikai értékelés A hıkezelés „újdonság” jellegébıl adódóan a célom az volt, hogy a lehetı leghomogénebb alapanyagból válasszam le a próbatestek készítéséhez megfelelı részeket. A minıségi, repedésmentes hıkezelt faanyag elıállításához szükséges elıfeltételeket (induló fanedvesség, menetrendek paraméterei stb.) természetesen elızıleg kikísérleteztük. A különféle tényezıkbıl eredı szórás minimalizálása érdekében az egy termıhelyrıl származó törzsek mellmagassági szintje (kb. 130cm-re a föld színétıl mérve) a kivágások közepére estek, így ezek 100-120cm hosszúságú hengeres rönkdarabok voltak. A szalagfőrészen történt hasítást követıen a hibáktól mentes minıségi alapanyagokat különválogattam. A bélkörüli, ún. juvenilis fa teljesen eltávolításra nem került, de részarányát a bél körüli kb. 5-10 évgyőrő eltávolításával minimalizáltuk. Az így kialakult szelvényáruk a 33

3. fejezet Vizsgálatokról<br />

24. ábra A faanyag fajhıje<br />

Faipari mőveletek elmélete (1994)<br />

Az ábra szerint, ameddig 10% fanedvesség esetén 20 o C-on a 1,8-2,0 [kJ/ kgK]-es, addig<br />

100 o C-on már a 2,0-2,2-es görbék tőnnek mértékadónak. Ezen megfontolások alapján a<br />

faanyag száradása nem csak a kémiai, hidrolitikus folyamatokat, hanem fizikai hatásokat és<br />

így a végtermék minıségét illetıleg is kulcskérdés. Mindemellett megjegyezhetı, hogy a<br />

keletkezı gız jelenléte a folyamat során a levegı hıátadó képességét is növeli.<br />

Tapasztalataim alapján a kezdeti fanedvesség, természetesen a menetrendektıl függıen elég<br />

nagy befolyással bír a hıkezelt faanyag minıségére. A kezelések során a kezelendı<br />

faanyagokat közel azonos, a menetrendekhez megfelelı fanedvességőre szárítottam.<br />

A kezelések során a berendezésben változtatható paraméterek a hıfok és a kezelési idı<br />

voltak. A hıfok tekintetében így 180 és 200 o C-os kezeléseket végeztem és a hıntartási idıt,<br />

mint a kezelés második fı paraméterét, három különbözı szintre állítottam be. Ennek<br />

megfelelıen a dolgozatban 1. (egyes), 2. (kettes), ill. 3. (hármas) jelölésekkel illettem a<br />

különbözı menetrendeket, melyek rendre egy-, két- és háromszoros hosszúságú hıntartási<br />

idıket jelölnek.<br />

3.3. Mintavételezés, statisztikai értékelés<br />

A hıkezelés „újdonság” jellegébıl adódóan a célom az volt, hogy a lehetı<br />

leghomogénebb alapanyagból válasszam le a próbatestek készítéséhez megfelelı részeket. A<br />

minıségi, repedésmentes hıkezelt faanyag elıállításához szükséges elıfeltételeket (induló<br />

fanedvesség, menetrendek paraméterei stb.) természetesen elızıleg kikísérleteztük.<br />

A különféle tényezıkbıl eredı szórás minimalizálása érdekében az egy termıhelyrıl<br />

származó törzsek mellmagassági szintje (kb. 130cm-re a föld színétıl mérve) a kivágások<br />

közepére estek, így ezek 100-120cm hosszúságú hengeres rönkdarabok voltak. A<br />

szalagfőrészen történt hasítást követıen a hibáktól mentes minıségi alapanyagokat<br />

különválogattam. A bélkörüli, ún. juvenilis fa teljesen eltávolításra nem került, de részarányát<br />

a bél körüli kb. 5-10 évgyőrő eltávolításával minimalizáltuk. Az így kialakult szelvényáruk a<br />

33

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!