Воздух, как агент сушки древесины
Воздух играет очень важную роль в процессе сушки древесины. С воздухом подводится тепло к высушиваемому материалу, воздух поглощает и уносит пары влаги, удаляемой из материала. Он является агентом сушки, или сушильным агентом. Воздух, окружающий земной шар, представляет собой механическую смесь газов азота, кислорода, водорода, углекислоты, аргона. Атмосферный воздух всегда содержит в себе некоторое количество водяного пара, т. е. является влажным.
Абсолютная и относительная влажность воздуха
Вес, или точнее масса, водяного пара, содержащегося в 1 м3 воздуха, называется абсолютной влажностью воздуха. Другими словами, это плотность водяного пара в воздухе. При одной и той же температуре воздух может поглотить вполне определенное количество водяного пара и достичь состояния полного насыщения. Абсолютная влажность воздуха в состоянии его насыщения носит название влагоемкости. Величина влагоемкости воздуха резко возрастает с увеличением его температуры.
Плотность и удельный объем влажного воздуха
Плотность и удельный объем влажного воздуха являются величинами переменными, зависящими от температуры и относительной влажности воздушной среды. Эти величины нужно знать при подборе вентиляторов для сушильных камер, при решении задач, связанных с перемещением сушильного агента по воздуховодам, при определении мощности электродвигателей вентиляторов. Плотность воздуха - это масса (вес) 1 куб.м смеси воздуха и водяного пара при определенной температуре и относительной влажности.
Свободная и гигроскопическая влага
Древесина состоит из клеток преимущественно удлиненной веретенообразной формы с плотными стенками и внутренними полостями. Стенки древесных клеток состоят из частиц, называемых мицеллами. Мицеллы обладают способностью притягивать и удерживать воду. Влага, содержащаяся в древесине, представляет собой водный раствор некоторых солей, органических кислот, необходимых для поддержания жизненных функций растущего дерева.
Влажность древесины
Если образец древесины высушить до абсолютно сухого состояния, то разность между его начальным весом и весом в абсолютно сухом состоянии будет соответствовать полному количеству влаги, удаленной из образца при сушке. Отношение количества удаленной влаги к весу образца в абсолютно сухом состоянии будет характеризовать влажность древесины. Влажность древесины выражается обычно в процентах. Влага в древесном стволе распределяется неравномерно.
Способы определения влажности древесины
Для определения влажности древесины используют различные способы. Наиболее распространенными из которых являются весовой и электрический. При весовом способе от доски отпиливают пробу - так называемую секцию влажности. Проба берется на расстоянии 300-500 мм. от торца доски. Торцовый отрезок отбрасывают, так как он обычно имеет меньшую влажность, чем остальные части доски.
Усушка древесины
Свойство древесины сокращать линейные размеры и объем при уменьшении содержащейся в ней связанной влаги называется усушкой. Пока из высушиваемой древесины удаляется свободная влага, усушки не происходит. Усушка начинается после перехода древесины через точку насыщения волокна, т. е. после снижения влажности за пределы 28-30%. Это обусловлено сокращением промежутков между мицеллами после удаления влаги. Усушка прекращается по достижении древесиной абсолютно сухого состояния.
Припуски на усушку древесины
Для того чтобы пиломатериалы после высушивания имели нужные номинальные размеры, установлены припуски на усушку. Размеры этих припусков определены на основании тщательных исследований фактической усушки древесины различных пород и узаконены ГОСТами. ГОСТ 6782-67 устанавливает припуски на усушку для пиломатериалов хвойных пород, выпиливаемых из сырой (с влажностью 30% и выше) древесины и высушиваемых до различной конечной влажности.
Деформации древесины при сушке
Неодинаковость усушки древесины в различных направлениях обусловливает изменение формы поперечного сечения пиломатериалов в процессе их высыхания. Доска тангентальной выпиловки из заболонной зоны ствола коробится и принимает желобчатую форму. Радиальная доска, выпиленная из середины ствола, не коробится, но утончается с краев по сравнению с серединой. Брусок квадратного сечения приобретает форму ромба, круглый стержень становится эллиптическим.