Relatívna vlhkosť a jej vplyv na obsah vlhkosti

V svete spracovania dreva závisí úspech každého projektu od viac než len zručnosti a dizajnu – je hlboko prepojený s neviditeľným svetom vlhkosti.

Predstavte si, že si vyrobíte krásnu drevenú podlahu alebo zložito navrhnutý drevený stôl, len aby ste videli, ako sa zdeformuje alebo praská, pretože ste prehliadli hlboký vplyv relatívnej vlhkosti (RH) na obsah vlhkosti v dreve (MC).

Nejde len o estetiku; ide o odolnosť, dlhú životnosť a integritu vášho remesla. V tomto článku sa hlbšie ponoríme do vzťahu medzi rezaním dreva (RH) a mechanickou úpravou dreva (MC) a objasníme základné vedomosti, ktoré každý stolár, či už amatér alebo profesionál, potrebuje, aby jeho projekty nielen dobre vyzerali, ale aj obstáli v skúške časom.

Ponorte sa do toho a objavte umenie a vedu, ktoré sa skrývajú za vzťahom dreva a vlhkosti.

• Ako relatívna vlhkosť (RH) ovplyvňuje obsah vlhkosti v dreve (MC)
• Ako sa vyhnúť deformáciám súvisiacim s vlhkosťou vo vašich drevených projektoch
• Rôzne druhy dreva a ich reakcie na relatívnu vlhkosť
• Uistite sa, že drevo držíte na požadovanom MC
• Teplota nemá významný vplyv na vlhkosť dreva
• Pochopenie priemernej relatívnej vlhkosti, priemernej vlhkosti dreva a elektromagnetickej kompatibility (EMC)
• MC sušeného dreva nie je pevne stanovený
• Často kladené otázky

Ako relatívna vlhkosť (RH) ovplyvňuje obsah vlhkosti v dreve (MC)

Ak pracujete s drevom, musíte pochopiť, ako interaguje s relatívnou vlhkosťou (RH) prostredia a ako je ňou ovplyvnené. To platí, ak inštalujete kvalitné drevené podlahy, vyrábate nábytok, ako sú skrinky a stoly, alebo ak používate rezivo na stavbu.

Musíte pochopiť, ako relatívna vlhkosť ovplyvňuje drevo z jedného jednoduchého dôvodu.

Drevo je hygroskopický.

Toto je len elegantný spôsob, ako povedať, že drevo získava alebo stráca vlhkosť v reakcii na zmeny relatívnej vlhkosti. Ak má drevo menej vlhkosti ako okolitý vzduch, bude absorbovať vlhkosť zo vzduchu. Ak má drevo viac vlhkosti ako okolitý vzduch, uvoľní vlhkosť do vzduchu.

Nakoniec, po tom, čo drevo strávi určitý čas v akomkoľvek konkrétnom prostredí, dosiahne bod, kedy už nebude absorbovať ani uvoľňovať vlhkosť. Bude v rovnováhe s prostredím. Tento vyvážený stav nazývame Rovnovážny obsah vlhkosti alebo skrátene len „EMC“.

Prečo je teda presne dôležité pochopiť túto vlastnosť dreva?

Je dôležité pochopiť, čo sa deje s drevom, keď absorbuje a uvoľňuje vlhkosť...

Mení fyzickú veľkosť.

drevo fyzicky sa zmenšuje alebo rozširuje ako stráca alebo získava vlhkosť.

S rastúcou relatívnej vlhkosti sa zvyšuje obsah vlhkosti (MC) dreva a v dôsledku toho sa zväčšujú jeho fyzické rozmery. Drevo sa rozťahuje. S klesajúcou relatívnej vlhkosti sa však obsah vlhkosti (MC) dreva znižuje a jeho fyzické rozmery sa zmenšujú. Drevo sa zmršťuje.

A v tom spočíva problém, ku ktorému sa dostaneme o chvíľu.

Takže keď drevo dosiahne EMC, už sa nezmršťuje ani nerozťahuje. Ako sme už uviedli vyššie, drevo dosiahne EMC po určitom čase, keď bolo na určitom mieste. V niektorých prípadoch to môžu byť týždne alebo dokonca mesiace.

Platí to, ak je drevo rezivo vo výrobnom procese, nedokončený výrobok počas prepravy alebo skladovania alebo hotový výrobok z dreva.

Dobre, teraz si povieme viac o tom, čo sa stane, keď sa drevo zmenší alebo roztiahne. Konkrétne, čo to znamená pre vaše drevené projekty.

Ako sa vyhnúť deformáciám súvisiacim s vlhkosťou vo vašich drevených projektoch

Nikto nechce tráviť čas vytváraním hodnotného dreveného projektu – akéhokoľvek druhu – len aby ho neskôr videl zničený problémami súvisiacimi s vlhkosťou.

To sa však môže stať, ak nechápete, ako relatívna vlhkosť ovplyvňuje... úrovne vlhkosti dreva a čo sa deje s fyzikálnymi rozmermi dreva, keď absorbuje a uvoľňuje vlhkosť. Takže, poďme si o tom teraz povedať viac.

Zmena vlhkosti dreva o 4 % spôsobí, že sa drevo buď zmrští, alebo roztiahne približne o 1 % naprieč vláknami. Toto sa líši v závislosti od druhu dreva. Môžeme však s istotou povedať, že je to okolo 1 %.

Naproti tomu, aj pri veľkých zmenách vlhkosti (MC) sa drevo pozdĺž vlákien zmršťuje alebo rozťahuje len veľmi málo.

Teraz, 1 % sa nemusí zdať ako veľa.

Avšak aj takéto malé fyzické zmeny môžu spôsobiť vážne problémy. Napríklad problémy s lepením. Môže sa to stať pri skrinkách, stoloch, podlahách alebo akomkoľvek inom drevenom projekte. Zásuvky, ktoré nesedia správne, problémy s dvierkami, spojmi atď. Môžete dokonca vidieť zdeformované a popraskané povrchy.

Aby sme vám uviedli príklad, tu je to, čo sa môže stať s drevenou podlahou.

Zmena 1/32” na 2” vynásobená cez 8-stopovú miestnosť sa zmení na 1-½”. To bude ťažké prehliadnuť.

Takže je to malá zmena, ale má veľký vplyv.

Najdôležitejšie je pochopiť, že ak drevo nie je v stave EMC, v ktorom bude projekt nakoniec použitý, bude sa ďalej zmršťovať alebo rozťahovať. Takto vznikajú deformácie.

Tomuto problému sa však dá ľahko vyhnúť, ak viete, ako merať vlhkosť dreva.

Rôzne druhy dreva a ich reakcie na relatívnu vlhkosť

Pokiaľ ide o spracovanie dreva, nie všetky druhy dreva sú si rovné. Rôzne druhy majú odlišné vlastnosti vrátane toho, ako reagujú na vlhkosť. Tu je bližší pohľad na niektoré populárne druhy dreva:

• Dub: Dub je tvrdé drevo, ktoré je známe svojou odolnosťou. Je však tiež veľmi citlivé na vlhkosť prostredia. Pri vysokej vlhkosti môže dub výrazne napučať. Naopak, v suchších podmienkach sa môže zmršťovať, čo vedie k medzerám v podlahe alebo nábytku.
• Borovica: Borovica je ako mäkké drevo odolnejšia voči zmenám vlhkosti ako dub. Hoci absorbuje a uvoľňuje vlhkosť, jej rozmerové rozdiely sú často menej výrazné. Monitorovanie borovice, najmä v podmienkach kolísavej vlhkosti, je však nevyhnutné, aby sa predišlo deformácii.
• Mahagón: Mahagón je tropické tvrdé drevo, cenené pre svoju krásnu textúru a farbu. Je relatívne stabilné voči kolísaniu vlhkosti, ale keďže ide o husté drevo, dosiahnutie rovnovážneho obsahu vlhkosti (EMC) môže trvať dlhšie.
• Teak: Často sa používa na výrobu záhradného nábytku kvôli svojim prírodným olejom a je neuveriteľne odolný voči absorpcii vlhkosti. Táto vlastnosť znižuje jeho pravdepodobnosť deformácie alebo praskania v dôsledku zmien vlhkosti. Avšak, rovnako ako mahagón, môže trvať určitý čas, kým si zvykne na nové prostredie.

Aj keď ide o všeobecné správanie, je dôležité si uvedomiť, že jednotlivé dosky alebo kusy sa môžu líšiť. Správna aklimatizácia, pochopenie konkrétneho druhu dreva a používanie správnych nástrojov na meranie obsahu vlhkosti môžu zabezpečiť úspešné spracovanie dreva.

Uistite sa, že drevo držíte na požadovanom MC

Keď drevo už dosiahne požadovanú vlhkosť, je potrebné použiť kvalitný vlhkomer aby sa zabezpečilo, že drevo nebude naďalej absorbovať ani uvoľňovať vlhkosť.

Prečo?

Dostať drevo späť do požadovanej hydratačnej pevnosti je časovo náročné a ako sme práve povedali, nechcete vytvárať drevené projekty s drevom, ktoré nemá správnu hydratačnú pevnosť.

Teplota nemá významný vplyv na vlhkosť dreva

Mnoho ľudí predpokladá, že teplota v tejto rovnici nejako zohráva úlohu. V skutočnosti to tak nie je. Teplota vôbec neovplyvňuje vlhkosť dreva. Inými slovami, zvýšenie alebo zníženie teploty okolia nespôsobí žiadne významné zmršťovanie ani napučiavanie dreva.

Táto necitlivosť na teplotu je jednou z výhod dreva v porovnaní s inými stavebnými materiálmi, ako je hliník alebo plast.

Bezplatné stiahnutie – 6 dôvodov, prečo váš projekt s drevom zlyhal

Pochopenie priemernej relatívnej vlhkosti, priemernej vlhkosti dreva a elektromagnetickej kompatibility (EMC)

Pre akúkoľvek danú priemernú relatívnu vlhkosť existuje priemerná vlhkosť vzduchu (MC), na ktorú sa drevo vyrovná. Vidíme to v nasledujúcom grafe. Ak pracujete s drevom, možno si budete chcieť zapamätať tieto informácie:

Napríklad, ak je relatívna vlhkosť vzduchu 30 %, drevo skladované v tomto prostredí nakoniec dosiahne vlhkosť vzduchu 6 %. Z tohto grafu tiež vidíme, že ak je relatívna vlhkosť vzduchu 50 %, drevo nakoniec dosiahne vlhkosť vzduchu 9 %. Môže to trvať týždne alebo dokonca mesiace. Všetko závisí od druhu dreva, veľkosti dreva, orientácie vlákien, okolitej teploty a od toho, či bol na drevo nanesený nejaký náter.

Upozorňujeme, že MC drevo by nakoniec dosiahlo, ak by bolo skladované v prostredí s vlhkosťou 30 % alebo 50 %, rovnakú hodnotu ako EMC, teda 6 % alebo 9 %.

Tieto dve hodnoty je dôležité si zapamätať, pretože ide o typické vnútorné hodnoty (pri typických izbových teplotách) pre vykurované a klimatizované domy a kancelárie vo väčšine Severnej Ameriky.

Samozrejme, v chladných zimných podmienkach môžu byť vnútorné podmienky suchšie ako 6 % EMC. V skutočnosti vo výrobných zariadeniach, ktoré boli buď vybavené odsávacími systémami na prach, alebo vykurované pre pohodlie, sú podmienky zvyčajne suchšie ako 6 % EMC, pokiaľ nie sú zvlhčované.

Vo vlhkých letných mesiacoch je opak pravdou. EMC v interiéri bez klimatizácie môže prekročiť 9 %.

Pre vonkajšie konštrukcie, ako sú prístrešky, sklady alebo domy vo výstavbe bez vykurovania, môže byť relatívna vlhkosť 65 % s 12 % vlhkostnou vlhkosťou a elektromagnetickou kompatibilitou.
V horúcom a veľmi vlhkom južnom podnebí, ako je Florida a Karibik, bude relatívna vlhkosť okolo 80 % s elektromagnetickou kompatibilitou 16 %.

Poznámka: Možno vás láka myslieť si, že k tejto výmene vlhkosti medzi drevom a jeho prostredím nedochádza, ak je drevo natreté. Nie je to pravda. Natreté drevo prechádza rovnakými zmenami v reakcii na zvyšovanie a znižovanie relatívnej vlhkosti. Len dosiahnutie jeho elektromagnetickej kompatibility trvá dlhšie ako u nenatretého dreva.

Čo to všetko znamená pre tých, ktorí pracujú s drevom?

To znamená, že drevo by malo byť vždy v rovnováhe s prostredím, v ktorom bude nakoniec použité.

Inými slovami, pred začatím práce s ním musí dosiahnuť úroveň EMC, či už ide o položenie drevenej podlahy, výrobu skrinky alebo stavbu iného druhu dreveného výrobku. Ak tak neurobíte, môže to viesť k problémom po výstavbe, ako sú praskanie alebo deformácia.

Niečo iné…

MC sušeného dreva nie je pevne stanovený

Niektorí ľudia predpokladajú, že akonáhle je drevo vysušené v peci na určitú vlhkosť, táto vlhkosť je fixná. To je nesprávne. Sušenie v peci nám nedáva drevo, ktoré nereaguje na zmeny relatívnej vlhkosti. Všetko, čo robí, je rýchle sušenie dreva na požadovanú vlhkosť. Ak sa s drevom sušeným v peci nezaobchádza správne, znovu získa vlhkosť.

Ak chcete, aby boli vaše projekty úspešné, je nevyhnutné pochopiť, ako drevo ovplyvňuje relatívna vlhkosť. Keď drevo dosiahne požadovanú vlhkosť, mali by ste použiť kvalitný vlhkomer, aby ste sa uistili, že v tejto polohe zostane.

Naše Séria Orion® Bezkolíkové vlhkomery dreva vám s tým môžu pomôcť. Sú mimoriadne presné a dodávajú sa s kalibrátorom na požiadanie, ktorý vám umožňuje prekalibrovať merač na mieste podľa noriem NIST približne za minútu. Táto ľahko použiteľná funkcia vám umožňuje kalibrovať merač bez toho, aby ste ho museli posielať späť výrobcovi.

Stačí vybrať funkciu, stlačiť tlačidlo a umiestniť merač na kalibrátor. Iné vlhkomery vám ukážu iba to, ako ďaleko je merač od kalibrácie. Nedajú sa rekalibrovať. Na to musíte merač poslať späť výrobcovi.

Často kladené otázky

Ako ročné obdobia ovplyvňujú vlhkosť dreva?

A: Ročné obdobia zohrávajú kľúčovú úlohu pri určovaní obsahu vlhkosti dreva. Drevo má tendenciu absorbovať vlhkosť počas leta a jari, keď je vlhkosť vyššia, čo môže spôsobiť jeho napučanie.

Naopak, drevo môže v suchších zimných mesiacoch uvoľňovať vlhkosť, čo vedie k zmršťovaniu. Sezónne zmeny zdôrazňujú dôležitosť aklimatizácie dreva a pochopenia jeho obsahu vlhkosti pred prácou na projektoch.

Môže mať recyklované drevo rôzne vlastnosti vlhkosti?

A: Rozhodne. Recyklované drevo, často získané zo starých konštrukcií, bolo dlhodobo vystavené podmienkam prostredia. Toto dlhodobé vystavenie ho môže urobiť stabilnejším z hľadiska kolísania vlhkosti.

Je však tiež dôležité zvážiť, kde bolo recyklované drevo získané – stodola pri mori môže mať iné vlhkostné charakteristiky ako drevo zo suchej vnútrozemskej oblasti. Pred použitím recyklované drevo vždy zmerajte a aklimatizujte.

Ako ovplyvňuje nadmorská výška alebo geografická poloha vlhkosť dreva?

A: Nadmorská výška a geografia môžu výrazne ovplyvniť vlhkostné vlastnosti dreva. Vyššie nadmorské výšky so zníženým tlakom vzduchu a často suchšími podmienkami môžu viesť k nižšiemu obsahu vlhkosti dreva.

Medzitým, pobrežné oblasti alebo oblasti s pravidelnými zrážkami môžu mať vyššiu úroveň vlhkosti v dreve. Zvážte miestne prostredie a nechajte drevo vhodne aklimatizovať, aby ste zabezpečili dlhú životnosť projektu.

Merače Orion® 910, 930, 940 a 950 sú tiež vybavené technológiou IntelliSense™, ktorá umožňuje meraču „prehliadnuť“ nadmernú vlhkosť na povrchu dreva.

Ron Smith

Ako obchodný manažér spoločnosti Wagner Meters má Ron viac ako 35 rokov skúseností s prístrojovou technikou a meracími systémami v rôznych odvetviach. V predchádzajúcich pozíciách pôsobil ako regionálny obchodný manažér, produktový a projektový manažér a obchodný manažér pre výrobcov zaoberajúcich sa meracími prístrojmi.

Posledná aktualizácia 7. septembra 2023