OCCASION This publication has been made available to the public on the occasion of the 50th anniversary of the United Nations Industrial Development Organisation. DISCLAIMER This document has been produced without formal United Nations editing. The designations employed and the presentation of the material in this document do not imply the expression of any opinion whatsoever on the part of the Secretariat of the United Nations Industrial Development Organization (UNIDO) concerning the legal status of any country, territory, city or area or of its authorities, or concerning the delimitation of its frontiers or boundaries, or its economic system or degree of development. Designations such as “developed”, “industrialized” and “developing” are intended for statistical convenience and do not necessarily express a judgment about the stage reached by a particular country or area in the development process. Mention of firm names or commercial products does not constitute an endorsement by UNIDO. FAIR USE POLICY Any part of this publication may be quoted and referenced for educational and research purposes without additional permission from UNIDO. However, those who make use of quoting and referencing this publication are requested to follow the Fair Use Policy of giving due credit to UNIDO. CONTACT Please contact [email protected] for further information concerning UNIDO publications. For more information about UNIDO, please visit us at www.unido.org UNITED NATIONS INDUSTRIAL DEVELOPMENT ORGANIZATION Vienna International Centre, P.O. Box 300, 1400 Vienna, Austria Tel: (+43-1) 26026-0 · www.unido.org · [email protected] --- DP/ml/16/004 Teclmical report: A simnle pide to UlllMtr dryiag* Prepared for tlae C4I aawaltb of Dominica by die United •ttoas Iadunrial DeYelopmeat Orpnlsation, actiaa •• executi• agem:y for tile Vaite4 •tiou DeYelopmeat Progr- lued • ti.e WDS'k of 1. A. Pl-tre C:O...luac I.a ts.er !lrJi!a IKbtoppl• Officers .-Col• Y. luslli,, 1.... tdal ..... Hat ... a.llUilita~loa Jrwla U.ltd ..tlo.. I.._trlal 1ne1.,...t Or-lsatioa • .,... '* I V.88-24739 •. - i - PUFACI • ftis aall Gui4e to tiUer 4ryiag is bue4 on ezperieace gaiae4 in ruaiDg a tiUer-4Qiag Couse in Doaiaica UD4er the auspices of the Uaite4 llations Ia4ustrial Developaeat Orgaaisatioa aa4 on previous woo4 4rfing experience. Its aia is to uplaia iD siaple tens or woo4 aee4s to be 4rie4, bow- it cu be 4rietl aa4 np of aatiag sure tbat it is properlr 4rie4. Lack of a4eq11ate woo4 4rJiDg or ..4 woo4 .4rJiag practice have resalte4 in .u. ...e of woo4 aa4 iD tbe pro4action of iDf erior woo4 pro4acts all over tbe wor14; tbe inabilitr of aaar tropical coaatries to pro4ace fiDishe4 woo4 pro4acts wlaicb caa be sol4 for ezport to aopbisticate4 aarkets caa verr of ten .. attri1Mate4 to lack of tJOOC1 timber 4rriag. !Ids caa 4ear tbea soae Y\lrf lucrative outlets for tbeir tiUer aa4 tbe cbaace to earn large qaaatities of foreign exclaaage with relativelr saall qaaatit1es of .wooct • Tile hope is tbat tbis Gui4e will prove uefal to those eagage4 in ctrying wood aa4 those wlao ue it aa4 waat to know wlaetber tiler are gettiat a too4 pro4aet. - ii - ACDOVLIDGlllllTS Tile writer is ia4ebted to the UDited "8tloas Ia4utrial Development Grgaaisation for facilities to write this guide 4urilag the runaing of a tillber trying course in Doltiaica. le is grateful to the luil4iag lesearch BstUlishaellt. Princes lisborough. lnglaa4 aa4 to rolillTll ia Caaa4a, for permission to ase tables aa4 figures f roa their publicatioas which are acbowledged iD the tut. Be is also grateful to the _Goveraaent of Doaiaica for auch assistance iuriDtf the ruaaiDtf of the course aa4 to the Ozfor4 Forestry Iastitute for facilities to produce the "1i4e, iD particular Jlrs. Cpthia lu4aJ. for hours of tetlious wort iD prepariag the text. - iii - TABLE OF CCMIDIS ... Page Preface •••• ~........................................................ i Ackaovledgemient ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• if ~atroduction........................................................ 1 Prupe~ies of 11Bter................................................. 1 PropeKtles of wood.................................................. 4 Prapert:les of water la'"""'···•••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 5 'lhe .,,. rat of water la wood.................... •• . •• • • • • . •. 11 ·'fhe .....re.en~• of water ia wood •••••••••••••••••••• : •••••••••••••• 12 Air drylag of tillber •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ~. 13 Kl.la drJ'i81••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 15 St.ea. ~rated ltilu •••••• •••••••••• ••••• -•••••••• •••••••••••••• 15 llot liquid beat:ed ltilDS •• ·• • • •• • •••••••• •. • • • • • • •• •............. 15 Bo~ air kilns •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 16 Direct fired kilns ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 16 Deh... fdffler kilns ••••••••••••• ~ ••••••••••••••••••••••••••••••• 16 Yac1JU11 kilns ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 16 Solar kilns •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 16 llethods of ~rating anci controlling kilns •••••••••••••••••••••••••• 17 Presentation of the results of kiln drying •••••••••••••••••••••••••• 18 ltecondicionlng •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 18 Defects in kiln dried timber •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 18 Fork test for case hardening ••••••••••••••••••••••••••••••••••• 22 Collapse ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 22 Surface cbeckfag••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 22 Ead. splits ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 22 Conclusion........................................................Diatortion ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 2422 Tables 1 ltelati•e humidity - equilibrium .oisture content table ••••••••• 3 2 Shrinkage betwen green and 12'1 me for bigb, -di.. and low shrinkage 'tlOOd ...................................... •"• ......... 8 • 3 Shrinkage betw~a .17'. me and 12'1 llC for high, -di._ and low shri1tkage 'tlOOd•················································ 11 Fipres 1 '!bree d1-nsional •iev of hardwood -pified to allow cell a£nactar••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• t 2 Sbrialtage of wond with reduction of J10istare conteat........... 6 3 Tiie three direc~ion• of shrinkage in wood...................... 6 4 Pattern of •hrinkage in timber cut in different way• from a log cros• section.................................................. 7 '5 lloisture content-huaicity equilibriU11 curve• for wood •........ 9 6 lloi•ture content• of timbers for variou• purpo••••••••••••••••• 10 1 8..wplina of timber for oven dryina and 110i•ture content detennfnatft'll •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 12 8 Method• of 'box •tacking' different lengths ~f titllber for drJl•I•••••••••••••••••••••••••••••••••··~··••••••••••••••••••• 14 • - iv - 9 Greenhouse-type solar kiln; drying curves tor different species la fiwe couatrles.!•••••••••••••••••••••••••••••••••••• 19 10 lleaa daily laumidity ~ temperatures daring drying of blO claarge••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 20 11 EJmmples of laourly laumidity and temperature fluctuations at different stages inllrying••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 21 12 •la defects in tillber ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 23 MneJt 1 Solar kilns aa4l their operatioa••••••••••••••••••••••r•••••••••••••• 25 'Ille claaracteristics of a well desigaed solar kiln ••••••••••••••••••• 25 lastractions for operatiaa sol~r kilas •••••••••••••••••••••••••••••• 25 ·c:e..ral••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 25 Oferatioa of ,,.nts in coltrol of drying ••••••••••••••••••••••••••••• 26 Sclaedules for different timbers••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 27 Coa~rol of fans••••••••··~··························~··············· 27 llonitoring of kiln performaace •••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 21 Temperature and ..._idity ~surements ••••••••••••••••••••• 4 ••••••••• 21 llDlstare coa~eats of wood••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 28 n ln records ••••••••••••• ~ •• ·• • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 21 Figures ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 28 Table••••••••••••••••••··~···~······································ 28 (:C)lliClas:lons. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 28 Appendix 1 1. ~la schedules ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 32 2. Solar kiln records ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 34 3. Calibration of moisture meters for different tillbers ••••••••••• 41 Tables ·1 Relative humidity -equilibria. moisture content table •••••••••• 31 Figures 1 Typical moisture contents of tillber in various environments •••• 29 2 Chart showing the relationship between the moisture conten~ of t'OOd anci the Lemperature and relative humidity of the surroun- ding air••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• 30 - 1 - Iatro4uction The fact that wood shrinb when it clries u4 swells when it gets wet is well known but this propertr alone creates as aanr pro))leas in the use of woocl as anr other factor. Joiats that coae loose, cracks or· warpiDf iD tole tops, doors an4 clrawers that don't fit, .bowls that becoae oval an4 carYings that distort or split show soae of the naaeroua faults that can result froa poor or iaa4equate clrJing of the wood froa which the articles are aade.