Главная › Новости

ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ПРОЦЕССЕ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ

Опубликовано: 16.10.2018

bowl

Глава IV

ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ, ПРОИСХОДЯЩИЕ В ПРОЦЕССЕ СУШКИ ДРЕВЕСИНЫ

§ 12. ВЛАГООТДАЧА, ВЛАГОПРОВОДНОСТЬ И ТЕРМОВЛАГОПРОВОДНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ

Kent Hovind - Seminar 6 - The Hovind Theory [MULTISUBS]

Процесс сушки заключается в удалении содержащейся в мате­риале влаги путем ее испарения, т. е. превращения влаги в пар, который затем поглощается нагретым воздухом (агентом сушки).

При сушке в первую очередь и наиболее быстро испаряется влага с поверхности и из наружных слоев древесины. Из внутренних зон к наружным влага поступает медленнее и требует определенных условий.

Явление испарения влаги с поверхности древесины в окружаю­щую среду называется влагоотдачей.

Перемещение влаги внутри древесины определяется влагопро- водностью. Влага перемещается от более влажных зон к более сухим.

Для нормального хода процесса сушки необходимо, чтобы оба эти явления протекали взаимосвязанно. Сушку нужно вести так, чтобы поток влаги из внутренних слоев древесины к наружным не отставал бы от интенсивности влагоотдачи. В противном случае наружные слои пересохнут, и вследствие большей усадки по сравне­нию с внутренними, могут растрескаться.

Интенсивность влагоотдачи зависит от разности парциальных давлений (см. гл. I) в слое воздуха (газа или пара) над поверхно­стью влажной древесины и в объеме окружающего воздуха, а также от скорости воздуха. Чем больше разность парциальных давлений и скорость воздуха, тем сильнее испаряется влага с поверхности, т. е. тем выше влагоотдача.

Парциальное давление водяного пара над поверхностью древе­сины будет тем больше, чем влажнее или чем более нагрета древе­сина, которая отдает влагу. Парциальное давление воздуха в про­странстве, окружающем древесину, зависит в свою очередь от тем­пературы воздуха и его относительной влажности.

Только при сушке очень тонких слоистых древесных материалов, например шпона и фанеры, интенсивность сушки может определять­ся одной влагоотдачей. При сушке любых пиломатериалов решаю­щую роль будет играть влагопроводность. На величину влагопро-водности влияют следующие факторы.

1.   Перепад влажности, т. е. разница по влажности между внут­ренними более влажными и наружными высыхающими слоями. Величина перепада влажности, выраженная в процентах на единицу расстояния между зонами на 1 см или 1 мм толщины, называется

градиентом влажности. Чем выше градиент влажности, тем интен­сивнее влагопроводность. Влагопроводность прямо пропорциональна

градиенту влажности древесины.

2.   Температура древесины. Чем сильнее прогрета древесина, тем

выше ее влагопроводность за счет снижения вязкости влаги в ка­пиллярах. Поэтому при высокотемпературных режимах сушки про­

цесс идет быстрее, чем при низкотемпературных.

Свойство древесины перемещать влагу под действием перепада (градиента) температур называется термовлаг о проводи о-с т ь ю. Если одна часть отрезка древесины нагрета сильнее, чем другая, то в нем возникает интенсивный поток влаги от более горя­чих зон к более холодным даже в тех случаях, когда холодная зона оказывается более влажной.

С явлением термовлагопроводности мы встречаемся при сушке древесины токами высокой частоты. В электрическом поле ТВЧ древесина интенсивно прогревается во внутренних зонах, в то время как окружающий воздух и наружные слои материала остаются бо­лее холодными. Это и вызывает интенсивный приток влаги изнутри к поверхности материала.

Если древесину нагревать выше 100° С, т. е. выше точки кипения воды, то свободная влага внутри клеток и в межклеточных пространствах может вскипать. При этом давление пара во внутренних зонах станет выше атмосферного, следовательно, образуется пере­пад давлений, который погонит влагу изнутри к поверхности. Это явление молено наблюдать, например, при топке печи сырыми дро­вами. Мы можем видеть, как влага стремится от разогретой средней части полена, находящегося в костре, к более холодному торцу по­лена и пар выбивается оттуда струйками.

Свойство термовлагопроводности древесины необходимо учиты­вать и при проведении сушки в камерах. Так, в начальный период процесса при прогреве древесины влага, находящаяся в наружных зонах, нагревается сильнее, чем во внутренних, и это вызывает движение ее снаружи внутрь. Если при этом мы не замедлим влагоот­дачу с поверхности, то наружные слои пересохнут и могут растрес­каться. Поэтому прогревать древесину нужно обязательно при высокой относительной влажности воздуха в сушильном простран­стве, чтобы свести влагоотдачу к нулю.