uscarea lemnului

umiditate din lemn amplasate în aer liber sau în interior, scade treptat. În primul rând se evaporă umezeala, în principal liber în cavitățile celulelor, și apoi asociate. Procesul de uscare a lemnului este evaporarea umezelii de la suprafață și deplasându-l din interior, umectantul straturile exterioare. Prin evaporarea umezelii din suprafața lemnului este mai rapid decât avansarea în interiorul său la periferie; acest lucru duce la distribuirea inegală de umiditate. Cherestea subțire neuniformitate este de obicei mici și dispar rapid, dar sortimente mai groase de umiditate nivelat lent și distribuția sa neuniformă la începutul uscării poate fi foarte important. Modificarea umidității lemnului în grosime, latime sau lungime sortimenta numită gradient de umiditate.

Un mecanism pentru deplasarea umidității din lemn în timpul uscării sale variază în funcție de umiditatea de deasupra și sub nivelul de higroscopicitate Wn.r. La higroscopicitate limită inferioară de umiditate, umiditate când lemnul este legat, viteza de circulație este proporțională cu gradientul de umiditate și umiditate raport permeabilitate. Conductivitatea hidraulică determină capacitatea lemnului de a efectua umiditate asociată, și factorul de conductivitate umiditate caracterizează intensitatea mișcării sale.

Coeficientul de permeabilitate la umiditate este o valoare care ia în considerare atât mișcarea de umiditate sub formă de vapori și sub formă de lichid pe două sisteme de apă conductoare de căi în lemnul: prin sistemul makrokapillyarov umplut cu aer (celulele tubulare separate printr-un por membrană, spațiul intercelular), și sistemul microvessel în membranele celulare.

Prin deplasarea umidității makrokapillyaram sub formă de vapori sub acțiunea gradientului său presiune parțială. Mișcarea microcapillaries umidității în membrana celulară este mai complexă și are loc atât în ​​vapori și în formă lichidă; acest caz, mișcarea de umiditate în lemn numit permeabilitate difuză.

Atunci când umiditatea depășește limita higroscopicitate, în cazul în care lemnul nu este numai legată de, dar, de asemenea, apă liberă, gradient de umiditate nu determina viteza de deplasare a umezelii. În cazul în care lemnul conține o umiditate liberă pe tot parcursul sortimenta volum, este posibilă numai deplasarea umidității liberă sub forma unui lichid sub acțiunea forțelor externe (de exemplu, diferența sau presiunea hidrostatică în exces). În acest caz, libera circulație a umidității este transmisivitate determinată (sau capilar permeabilitatea lemnului).

În procesul de uscare umiditate la suprafață suficient de rapid sortiment se reduce limita higroscopic. Raza maximă a capilarelor este umplut cu umezeala de pe suprafața celulelor din învelișul este mai mică decât în ​​interiorul lemnului, unde apa încă makrokapillyary (cavitatea celulei) se umple. Ca rezultat, între suprafață și adiacent acestora straturile de lemn interior se produce o diferență de presiune capilară, care provoacă umezeala liberă să se deplaseze din interior spre suprafață, unde se evaporă. În cursul în continuare a procesului de uscare grosimea lemnului sortimenta format trei zone: zona de umiditate difuză de mai jos Wat; Viteza de umiditate legată în această zonă este determinată de gradientul de umiditate; zona de evaporare liberă de umiditate; Conținutul mediu de umiditate al lemnului este peste WUR și, treptat, crește spre centrul sortimentului; umiditatea reală în diferite puncte ale zonei poate fi atât deasupra cât și sub nivelul de higroscopicitate; Zona cu capilaritate aproximativ aceeași pe întreaga umiditate grosime peste WUR; deplasarea fără umiditate are loc în acest domeniu sub influența diferenței de tensiune capilară (fig. 33).

Grosimea acestor zone poate varia în mod considerabil în timpul uscării în funcție de conținutul inițial de umiditate al lemnului și permeabilitatea la umiditate și permeabilitatea capilară, dar mecanismul de mișcare umiditate și natura generală a curbelor 1-6 distribuției umidității în zonele sunt aceleași pentru toate speciile de lemn. În ambele cazuri, rata de uscare a lemnului limitată de viteza de circulație a umidității în zona difuză, unde mișcarea depinde de conductivitatea hidraulică.

Factorii majori care determină coeficientul de permeabilitate la umiditate a lemnului, următoarele: umiditatea lemnului, temperatura, poziția în cilindru (sau miez și lemnul copt alburn), densitatea, direcția (de-a lungul cereale și peste cereale - radiale sau tangențiale).

Odată cu creșterea umidității de umiditate a factorului de conductivitate crește mai întâi, atinge un maxim la o umiditate de 22 până la 24%, iar apoi începe să scadă (Fig. 34). O astfel de schimbare de model în umiditate coeficient de permeabilitate de eficiență, datorită relației diferite între cele două sisteme în moduri vlagoprovodyaschih lemn la umiditate diferite.

Cu o creștere a umidității lemnului coeficientului de permeabilitate temperatură crescută. Acest lucru se datoreaza faptului ca temperatura crește intensitatea crește ca mișcarea vaporilor de apă datorită unei creșteri a coeficientului de difuzie a aburului și a umidității, datorită reducerii vâscozității sale.

Dependența coeficientului de permeabilitate la umiditate a rocii este determinată de diferența de densitate de lemn de diferite rase: cu creșterea umidității densitate coeficientului de permeabilitate scade, conductivitatea hidraulică la alburn este mai mare decât cea a lemnului matur și miezul (la aceeași densitate).

Fig. 33. Curbele de distribuție a umidității asupra grosimii sortimenta în timpul uscării: și - se asigură o zonă difuză; b - zona liberă de umiditate evaporare; în - zona capilară; WPG - limita higroscopicitate; WP - conținutul de umiditate la echilibru.

Fig. 34. Dependența coeficientului de permeabilitate la umiditate din umiditatea lemnului (la t = 50 ° C); primele două curbe - pentru semințele de pin; două curbe mai mici - pentru nucleu stejar: 1 și 3 - radial; 2, 4 - în direcția tangențială.

Explicația acestor fenomene pot fi găsite în cele ce urmează. La o densitate scăzută, rolul principal în mișcarea de umiditate pe lemn, probabil, joacă sistem makrokapillyarov, cu toate acestea, scăderea densității și o creștere relativă corespunzătoare în cavitățile celulare, desigur, determina o creștere a factorului de conductivitate de umiditate. Coapte și solide porii lemn permeabilitate in membranelor celulare este considerabil mai mică decât în ​​alburn (elemente de apă-conductoare din nucleul de lemn matur și off acțiunile); iar acest lucru este definit lemn conductivitatea hidraulică mai mică. Astfel, în funcție de natura conductivitatea hidraulică a densității de a distinge: a) lemnul și miezul lemnului matur; b) lemn si lemn alburn specii alburn.

Conductivitatea hidraulică în direcția radială este puțin mai mare decât tangențial; acest lucru se datorează influenței razelor medulare. La speciile cu grinzi larg această distincție mai. Astfel, raportul dintre coeficientul de permeabilitate la umiditate în direcțiile radială și tangențială este egal cu 1,15 din pin, stejar si fag 1.5 1.7. Lemn coeficient de permeabilitate de umiditate de-a lungul fibrelor 12-18 de ori mai mult decât în ​​direcția tangențială de-a lungul fibrelor; Acest lucru se datorează faptului că umiditatea se deplasează de-a lungul fibrelor de aceleași căi de-a lungul căreia apa care efectuează mișcarea ea în copac în creștere. Coeficienții de permeabilitate la umiditate utilizată pentru a calcula durata proceselor de uscare în procesele de uscare industriale: atmosferic, camera și colab.

Când camera de uscare cherestea în instalații de uscare închise, echipate cu dispozitive de încălzire, intensitatea procesului de îndepărtare a umidității de mai sus. Cheresteaua Celulele pot fi uscate la o umiditate mai mică mult mai rapid. Reglementare grosimea de uscare placa de 50 mm de umiditate de 60% până la 12%, de 5 zile.

Când atmosferic și uscarea camerei, precum și un lemn atunci când este expus în condiții ambiante sau alte îndepărtarea umidității din lemnul încetează numai după când umiditatea este distribuită uniform în umiditate lemnului și va corespunde temperatura și umiditatea relativă a aerului ambiant; această condiție se numește lemn conținutul de umiditate de echilibru din lemn și - echilibrul sau starea de echilibru. umiditatea lemnului atinge echilibrul când elasticitatea aerului înconjurător egală cu elasticitatea vaporilor de vapori de apă la suprafața lemnului.

Fiecare combinație de temperatura t și presiunea de vapori relativă în aer (umiditatea relativă) Ψ corespunde determinată Wp umiditatea lemnului. care, practic, nu depinde de rasa. Valorile conținutului de umiditate de echilibru al lemnului zdrobit poate fi determinată din Fig. 35. La o anumită temperatură și presiunea de vapori relativă în aer un conținut de umiditate de echilibru al lemnului pot fi găsite după cum urmează. De exemplu, să presupunem că t = 20 °, și Ψ = 0,6; la intersecția celor două linii drepte respective găsi punctul care este situat între cele două curbe înclinate Wp = 11% și Wp = l2%. Interpolarea, constatăm că conținutul de umiditate de echilibru dorit de lemn este de 11,2%.

Fig. 35. Diagrama conținutul de umiditate la echilibru.