انجمن علوم و صنایع چوب و کاغذ ایران مجله صنایع چوب و کاغذ ایران 2008-9066 17 1 2026 04 21 Preparation of time-based schedule for drying of walnut slab with different width in vacuum/hot-air kilns تدوین برنامه زمان پایه بهینه برای خشک کردن اسلب‌های گردو با پهنای مختلف در کوره خلأ/هوای گرم 35 51 735474 10.22034/ijwp.2025.2072884.1729 FA اصغر سیستانی گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، ایران اصغر طارمیان گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشکدگان کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران، ایران. 0000-0002-0925-7465 فروغ دستوریان گروه مهندسی صنایع چوب و فرآورده‌‌های سلولزی، دانشکده منابع طبیعی،دانشگاه علوم کشاورزی و منابع طبیعی ساری Journal Article 2025 09 27 Problem definition and objectives: Drying wood is one of the most important stages of its primary processing, which affects the final quality and cost of producing wood products. Drying valuable hardwood slabs such as Persian walnut in a conventional kiln is associated with serious challenges due to their large dimensions, including prolonged drying time, cracking, deformation, and the occurrence of internal stresses. Similar to conventional kilns, for drying wood in a vacuum kiln, an optimal schedule should be developed according to the type of species and its dimensions. In addition, the type of vacuum kiln and its technical specifications, such as the heat transfer system, also affect the optimal schedule. In other words, a separate schedule must be prepared for each type of vacuum kiln. The main objective of this study was to develop a time-based schedule for drying Iranian walnut (Juglans regia L.) slabs in an industrial-scale vacuum/hot air kiln.<br>Methodology: Persian walnut slabs with a nominal thickness of 7 cm and a length of 180 cm, in two width ranges (below and above 400 mm), were dried. Initial moisture content of the slabs ranged from 60% to 70%. An industrial vacuum/hot air kiln with a nominal volume of 12 cubic meters and a hot oil heating system with intermittent vacuum application was used to dry the slabs. Three time-based schedule were used in 9 to 10 steps with a maximum temperature of 70°C and a maximum vacuum of 0.45 bar. In the first, second and third schedule, the temperature of the first step was 45, 40 and 35°C, and the drying time was 152, 167 and 176 hours, respectively. The vacuum and heating time used for each schedule was also different. After the end of drying, the final moisture content, moisture gradient in thickness and width, residual stress (casehardening), cracking and warp intensity were determined. The experiment was based on a Completely Randomized Design and the significance of the mean data was analyzed with Duncan's multiple range test.<br>Results: The final moisture content of the slabs in all drying schedules was in the range of 10–12%, which is suitable for the final use of the material in the production of office and household rustic-style furniture. The highest moisture gradient across the thickness and width of the slabs was observed in schedule 1, whereas schedule 3 showed the lowest gradient. Surface and end checking were significantly more severe in schedule 1 (total check length exceeding 1500 mm in wide slabs), while the length was reduced to less than 200 mm in schedule 3. Case-hardening also decreased significantly in schedule 3. Furthermore, deformation defects such as cupping, bowing, springing, and twisting were minimized in schedule 3, leading to a substantial improvement in the final quality of the slabs. In all schedules, wide slabs (over 400 mm) exhibited greater checking and deformation compared to narrow slabs.<br>Conclusion: Drying schedule strongly determines the final quality of walnut slabs. In the schedule 1, rapid drying of the slabs due to higher temperatures and greater vacuum resulted in severe defects, while schedule 3, with mild drying condition improved moisture uniformity, reduced cracks and deformations, and enhanced overall quality. Therefore, schedule 3 is recommended as the optimal drying schedule for Iranian walnut slabs in vacuum/hot-air kilns. بیان مسئله و اهداف: خشک‌کردن چوب یکی از مهمترین مراحل فرآوری اولیه آن به شمار می‌رود که کیفیت نهایی و هزینه تولید محصولات چوبی را تحت تأثیر قرار می‌دهد. خشک کردن اسلب‌های چوبی پهن‌برگ ارزشمند مانند گردو در کوره هوای گرم به علت ابعاد بزرگ با چالش‌های جدی از جمله طولانی شدن مدت زمان خشک شدن، ترک خوردگی، تغییرشکل و بروز تنش‌های داخلی همراه است. ازاین‌رو، به کارگیری فناوری‌های نوین مانند کوره‌های خلأ برای خشک کردن سریع‌تر این نوع مقطوعات چوبی توام با کنترل معایب ضرورت دارد. مشابه کوره‌ هوای گرم، برای خشک کردن چوب در کوره خلاء نیز باید متناسب با نوع گونه و ابعاد آن، برنامه بهینه تدوین شود. ضمن اینکه، نوع کوره خلاء و مشخصات فنی آن مانند سیستم انتقال حرارت نیز بر تهیه برنامه بهینه تاثیرگذار است. به عبارت دیگر، برای هر نوع کوره خلاء باید برنامه مجزا تهیه شود. هدف اصلی این پژوهش تهیه یک برنامه زمان‌پایه برای خشک-کردن اسلب‌های گردوی ایرانی(Juglans regia L.) در یک کوره خلاء/هوای گرم در مقیاس صنعتی بود.<br>مواد و رو‌ش‌ها: اسلب‌های گردوی ایرانی با ضخامت اسمی 7 سانتیمتر و طول اسمی 180 سانتیمتر در دو پهنای کمتر و بیشتر از 400 میلی‌متر خشک شدند. رطوبت اولیه نمونه‌ها در دامنه60 تا 70 درصد بود. از یک کوره خلاء/هوای گرم صنعتی به حجم اسمی 12 مترمکعب و سیستم گرمایشی روغن داغ با اعمال ناپیوسته خلاء برای خشک‌کردن اسلب‌ها استفاده شد. سه برنامه زمان‌پایه در 9 الی 10 گام با حداکثر دمای 70 درجه سانتی‌گراد و حداکثر خلأ 45/0 بار استفاده شد. در برنامه‌های اول، دوم و سوم به ترتیب دمای شروع گام 45، 40 و 35 درجه سانتی‌گراد و مدت زمان خشک شدن نیز به ترتیب 152، 167 و 176 ساعت بود. مدت زمان اعمال خلاء و حرارت‌دهی نیز در برنامه‌های مذکور متفاوت بود. پس از پایان هر برنامه، رطوبت نهایی، گرادیان رطوبت در ضخامت و پهنا، میزان تنش‌های باقی‌مانده (برون‌سختی)، شدت ترک‌خوردگی و تغییرشکل‌ها اندازه‌گیری شد. نمونه‌برداری در قالب طرح کاملاً تصادفی بوده و معنی‌داری میانگین داده‌ها با آزمون چند دامنه‌ دانکن تحلیل شد. <br>نتایج: میانگین رطوبت نهایی اسلب‌ها در همه برنامه‌ها در محدوده 10 تا 12 درصد قرار گرفت که برای کاربرد نهایی در تولید مبلمان اداری و خانگی به سبک روستیک مناسب است. بیشترین گرادیان رطوبت در ضخامت و پهنای اسلب‌ها مربوط به برنامه اول و کمترین مقدار در برنامه سوم مشاهده شد. شدت ترک‌خوردگی سطحی و مقطعی در برنامه اول بسیار زیاد بود (طول کل ترک‌ها بیش از 1500 میلی‌متر در اسلب‌های پهن)، در حالی که این مقدار در برنامه سوم به کمتر از 200 میلی‌متر کاهش یافت. برون سختی نیز در برنامه سوم به‌طور معنی‌داری کاهش پیدا کرد. علاوه بر این، تغییرشکل‌هایی مانند ناودانی، کمانی، خمیدگی و تابیدگی در برنامه سوم به حداقل رسید و کیفیت نهایی اسلب‌ها به‌طور قابل توجهی بهبود یافت. در همه برنامه ها، اسلب‌های پهن‌تر (بیش از 400 میلی‌متر) ترک‌خوردگی و تغییرشکل بیشتری نسبت به اسلب‌های با پهنای کم داشتند.<br>نتیجه‌گیری: برنامه خشک‌کردن نقش تعیین‌کننده‌ای در کیفیت نهایی اسلب‌های گردو دارد. در برنامه اول به علت خشک شدن سریع اسلب‌ها به دلیل استفاده از دمای بالاتر و مقدار خلأ بیشتر با معایب چوب خشک‌کنی بیشتری همراه بود، در حالی که در برنامه سوم، اعمال شرایط ملایم‌تر موجب یکنواختی رطوبت، کاهش ترک و تغییرشکل و بهبود کیفیت اسلب‌ها شد. بر اساس یافته‌ها، برنامه سوم را می‌توان به عنوان برنامه بهینه برای خشک کردن اسلب های گردوی ایرانی در کوره خلأ/هوای گرم توصیه کرد. https://www.ijwp.ir/article_735474_0ce208a1ab1e7dba6461bb5065b32b54.pdf