Asiantuntija-artikkeli

Puuviilun kuivaaminen kosteusvalvontaa hyödyntäen

Juhani Lehto

Juhani Lehto

Tuotepäällikkö

Vaisala

Teollisuustuotanto ja -prosessit
Teollisuuden mittaukset

Puu on uskomaton, ainutlaatuisen kaunis materiaali. Se on vahva ja monikäyttöinen sekä myös uusiutuva ja kestävän kehityksen mukainen.  

Viilulla tarkoitetaan ohutta puusta leikattua sälettä, joka on paksuudeltaan tyypillisesti 0,5–3,0 mm. Viilua käytetään usein erilaisista päämateriaaleista valmistettujen paneelien päällystämiseen. Viiluja käytetään yleisesti huonekalujen, kaappien ja ovien valmistuksessa sekä muussa sisustuskäytössä. Puuviilua käytetään usein massiivipuun sijaan sen taloudellisuuden, joustavuuden ja ympäristöystävällisyyden vuoksi. 


Valmistuksessa viilu kuivataan kuivaimessa, joka kierrättää kuumaa ja kosteaa ilmaa. Tämä on vaativa prosessivaihe, ja kastepistettä on hallittava tarkasti, jotta viilusta tulee mahdollisimman laadukasta vaativia puutuotteita ja kestävää viimeistelyä varten. Kuivausprosessi on keskeinen asia viilunvalmistuksen tehokkuuden kannalta ja voi muodostua pullonkaulaksi, ellei sitä optimoida. 


Viilunvalmistuksen vaiheet


Viiluntuotannossa ensimmäisiin vaiheisiin kuuluu tukkien hauduttaminen tai höyryttäminen. Seuraavaksi märkä tukki leikataan viiluiksi. Viilu syötetään puristuskuivaimeen, jossa se kulkee kahden liukuhihnan välissä korkealämpökuivaimen läpi. Kuivaimen ilman lämpötila vaihtelee 180 ja 190 °C:een välillä kosteuden mukaan. 


Nykyaikaisissa kuivaimissa voidaan erillisten vyöhykkeiden ansiosta hallita ja säätää tarkasti kuivaimen sisälämpötilaa ja kosteutta. Viilu tulee ulos kuivaimesta levy kerrallaan valmiina liimattavaksi, luokiteltavaksi, leikattavaksi samankokoisiksi levyiksi sekä niputettavaksi.


Laatua kastepisteen hallinnalla


Viilu on kuivattava hyvin, jotta siitä tulee tasaista, joustavaa ja sopivaa jatkokäsittelyyn, kuten levyiksi yhdistämiseen. Viilun kosteuden on kuitenkin oltava tasaisesti sopivalla tasolla läpi koko tuotteen, ja vaatimukset voivat vaihdella lopputuotteen mukaan. Lopullinen kosteuspitoisuus on määritelty tarkasti, ja jos tämä määritys ei täyty, seuraava prosessivaihe eli liimaus ei ehkä onnistu. Yleensä tämä merkitsee, että koko erä on pilalla.


Kuivaus on herkkä prosessi, ja suurin haaste valmistuksessa liittyy tavallisesti kosteuden vaihteluun viilussa. Liian kuiva viilu voi aiheuttaa yhdistettäessä ongelmia, koska se voi tulla hauraaksi ja haljeta. Ylikuivaaminen on epätaloudellista energian ja ajan hukkaa, ja se heikentää viilun laatua. Lisäksi kapasiteetti pienentyy, kun kuivainta varataan tarpeettomasti. 


Viilun kosteuspitoisuuteen vaikuttavia päätekijöitä ovat raakapuun kosteuden luonnollinen vaihtelu, kuivausilman kosteuden vaihtelu, kuivaimen täyttöaste sekä kuivauslämpötilan muutokset.


Siksi valmistajat hyötyvät suuresti online-mittaustiedoista, jotka luovat aivan uuden perustan kuivausprosessin hallinnalle. 


Suora asennus ilman näytteenottojärjestelmiä


Kuivaimen sisällä olevaa kosteutta mitataan suoraan kuivaimen eri osiin asennetuilla Vaisalan DRYCAP®‑kastepistelähettimillä, kuten DMP5, DMP6 ja HMP7. Monimutkaisia näytteenottojärjestelmiä ei tarvita. Mittapään lämmitysteknologia minimoi anturiin kertyvän kondensaation riskin. Jos DRYCAP®-anturi kastuu, se kuivuu nopeasti ja saa hetkessä lyhyen vasteaikansa takaisin.


Mittaustiedot välitetään kuivaimen käyttöjärjestelmään, joka yhdistää kaikki tarvittavat tiedot kuivaimen toiminnan hallintaa varten. Tämän PLC-pohjaisen järjestelmän tietoihin pääsee käyttäjän sijainnissa olevista etävalvontalaitteista, ja muutokset toimintamenettelyihin tehdään kosketusnäyttöjen avulla. 


Laadulla on väliä 


Tasalaatuisen, määritysten mukaisen viilun valmistus edellyttää kuivausprosessia, jota voi mitata ja säätää käyttämällä laadukkaita prosessin lämpötila- ja kosteusmittauksen online-tietoja. Myös energiatehokkuus, saanto ja laatu voivat parantua, mistä hyötyvät sekä valmistajat että asiakkaat. 

Siirry puun kuivausta käsittelevälle sivulle
 

Juhani Lehto

Juhani Lehto

Product Manager for high-end products

Vaisala

Juhani Lehto has over ten years of experience in industrial measurements and sensor technology. He holds a Master of Science degree in Technology from the Aalto University of Espoo, Finland.