Despre uscarea lemnului
mediu de piață arată o creștere constantă a cererii de lemn în ultimii ani. În ciuda ultimelor evoluții din înlocuitori artificiali, lemn, aparent, va fi principalul material în construcția, fabricarea de mobilier și alte industrii.
tehnica de prelucrare a lemnului clasică implică în mod necesar secția de uscare a lemnului. Acest site este probabil cel mai dificil în lanțul de proces „în creștere copac în pădure“ - „produsul finit“. Dificultatea constă în primul rând în gestionarea procesului de uscare.
Mai mult de 90% din camere de uscare din lume - este structuri fixe, echipate cu ventilatoare, dispozitive de ghidare a debitului, încălzirea și reglarea umidității. Temperatura din interiorul acestei camere este, în general, în funcție de stadiul procesului este de la 40 ° C până la 90 ° C
În acest caz, temperatura și umiditatea în camerele controlate sistem automat, care cuprinde un dispozitiv pentru măsurarea parametrilor camerei climatice și de stat din lemn.
Rata de uscare de control minimizează sau elimină complet defectele lemnului, cauzate de uscare. Surse de căldură în camerele obișnuite sunt de obicei abur, apă caldă sau electricitate. Utilizarea energiei electrice pentru uscătoare de încălzire este foarte limitat din cauza costurilor ridicate. De obicei, este folosit atunci când nu au alte surse de căldură. Airflow este generat de fani în camera stabilit în canalul special. direcția fluxului de aer schimba periodic pentru a asigura uscarea uniformă a întregului stivă.
Pentru a controla umiditatea din camera, și în final - rata de uscare a lemnului utilizat ventilație și umidificare sistem de aer forțat.
Toate dispozitivele controlate de un computer. Acesta susține climatul potrivit în camera fără intervenție umană. Aceste sisteme permit ca documentul să efectueze procesul de uscare și de control al calității, în conformitate cu seria de standarde ISO 9000.
cherestea Caracteristici
Lemn - substanță organică constituită din celule. În timpul creșterii arborelui prin capilarele curge limfatic - lichid în care soluțiile de diferite săruri (în principal săruri de azot, fosfor, potasiu), care primește un copac de la sol. Deci, după țesutul lemnos tăierea copacilor și tăierea-l în substanță scânduri este mai mult sau mai puțin poroase, în funcție de tipul de lemn, și mai mult sau mai puțin saturate cu limfă. Acest limfei, pe care o vom numi apă, și determină conținutul de umiditate al lemnului.
cherestea conținutul de umiditate
Umiditatea lemnului - raportul dintre greutatea apei conținută în lemn, greutatea de lemn uscat os.
W = P a / P c = (P este P s) / P o, unde W - umiditatea lemnului, P in - greutatea apei, P este - greutatea lemnului umed, cu P - greutatea de lemn uscat os.
Lemnul conținutul de umiditate este întotdeauna determinată în procente, și poate fi reprezentat după cum urmează: W = Pb / Pc x 100%.
Metoda descrisă pentru determinarea conținutului de umiditate al lemnului este cel mai precis, și este adesea folosit in testele de laborator. Cu toate acestea, nu este foarte convenabil, deoarece necesită timp. Prin urmare, pentru a determina pe alții de umiditate aplicate, metode deși mai puțin precise de determinare a conținutului de umiditate al lemnului.
umiditate inițială și finală
copac Just doborît are un conținut maxim de umiditate, care pentru diferite specii poate depăși chiar 100%. Astfel, proaspăt tăiat umiditate balsa poate ajunge la 600%.
În practică, avem de a face cu valori mai mici de umiditate (30 până la 70%), din cauza tăierea la tăierea și facilități de lemn în uscător se execută de ceva timp, și este, desigur, pierde o parte din apa. În timpul valoarea umidității inițiale este luată, care cheresteaua înainte de a fi trimis la camera de uscare. umiditate finală - această umiditate după ciclu complet de uscare.
densitate specifică
Aceasta este greutatea de lemn uscat os, împărțită la volumul obținut după uscarea completă.
Densitatea specifică (n c) pentru diferite tipuri de lemn variază de la 130 kg / m3 Ia 1300 kg / m3.
Pentru scopuri practice, lemn în funcție de densitatea divizată în mai multe grupe: rocă moale (cu P<450 кг/м 3), среднетвердые породы (450<П с<600 кг/м3), твердые породы (600<П с<кг/м 3) и очень твердые породы (П с>750 kg / m 3).
Volumul de încărcare al camerei de uscare poate fi de la câteva la câteva sute de metri cubi.
Să considerăm un proces de uscare lemn pentru a instala volumul mediu (100 m 3).
Să presupunem că lemnul care urmează să fie uscat, are următoarele caracteristici: Wnach = 60%, Wkon = 10%, P c = 600 kg / m3.
Din relația W = Pb / Pc obține Pb = Pc x W, astfel, PB (inițial) = (600h60) / 100 = 360 kg / m3, PB (final) = (600 x 10) / 100 = 60 kg / m3 .
Diferența F (inițial) - P a (final) = 360-60 = 300 kg / m3 - este greutatea apei care trebuie îndepărtată din fiecare metru cub. In total, se obțin 300 kg / m 3 = 3x100 m 30,000 kg, sau 30 m.
Să presupunem în plus că timpul de uscare este de 10 zile. Acest lucru înseamnă că, cantitatea medie zilnică de apă pe care doriți să o eliminați este de 3 tone.
Apa din interiorul lemnului se află în două state diferite.
apă liberă umple vasele capilare și neavenită intercelular. Este o mare parte din apa conținută în lemn. Ea a eliminat mai întâi din lemn. Procesul de uscare este rapidă, necesită temperaturi foarte ridicate și o anumită precauție în ceea ce privește viteza de uscare.
Related sau apa constituțională conținea membrane intracelulare. eliminarea ei este mult mai dificilă și necesită temperaturi mai ridicate. În plus, uscarea apei legată conduce la modificări ale dimensiunilor geometrice ale membranelor și, în consecință, toate din lemn masiv uscat.
Punctul de saturație a fibrelor - o umiditate la care este îndepărtată umezeala liberă, iar lemnul este doar apă legată. punctul de saturație a fibrelor variază de la rock la rock într-un interval de la 22% la 35%. Din motive practice, acest punct legat de valoarea medie de 28%.
Punctul de saturație a fibrelor este foarte importantă pentru uscarea artificială a lemnului. Atunci când conținutul de umiditate al lemnului este coborât sub punctul de saturație a fibrelor, nu mai departe de uscare duce la faptul că celulele din lemn deshidratare comprimat.
La nivel macroscopic, lemnul suferă contracție sau scădere a dimensiunii. Această contracție este mai pronunțată în direcția tangențială (de-a lungul inelelor anuale) decât în direcție radială (transversal). În medie, diferența de contracție pentru majoritatea lemnului este de 1,7 ori.
În intervalul de umiditate sub punctul de saturație a fibrelor procesului de comprimare este parțial reversibilă, adică atunci când lemnul dă umiditate, este comprimat, și invers, atunci când lemnul absoarbe umezeala din nou, se umflă.
echilibru higroscopic
Lemnul se referă la un material higroscopic, adică are capacitatea de a schimba conținutul de umiditate cu modificarea stării lor de mediu.
În cazul în care lemnul pentru o lungă perioadă de timp pentru a menține aceeași stare de aer, conținutul de umiditate va tinde la o anumită valoare, numită un conținut stabil sau de umiditate la echilibru. umiditatea lemnului stabilă poate fi realizată prin absorbția vaporilor de apă din aer (adsorbție) sau prin eliberarea lor în aer (desorbție). Vaporii de apă din aer poate absorbi numai pereții celulei. Apariția apei libere, în același timp, este imposibil, chiar dacă aerul este saturat cu vapori de apă.
Procesele de sorbție și desorbție nu este complet reversibilă cu același aer condiționat sorbția umiditate stabilă mai mică decât în stripping. Diferența dintre ele se numește indicele de histerezis sorbție. Valoarea sa depinde în principal de dimensiunile lemnului eșantion. sortimente de lemn mari secțiuni - baruri, scânduri, țagle - figura 2.5 au histerezis. Pentru mici particule de lemn (rumeguș, chips-uri) histerezis este foarte scăzută (0,2-0,3), și nu ia în considerare în calculele practice. umiditate stabilă lemn tocat, când aproape aceeași adsorbție și desorbție numit conținutul de umiditate la echilibru. Proprietățile lemnului studiate cu atenție, în special, a studiat echilibrul higroscopice în diferite condiții climatice. Valoarea sa în calcul se determină din tabele speciale sau dimensiuni mai mari diagrammam.Chem bucata de lemn plasate în mediu, este nevoie de mai mult timp pentru a realiza un echilibru higroscopic. Pe de altă parte, o bucată de lemn este de dimensiuni foarte limitate, cum ar fi furnir, mult mai rapid se adaptează la mediul său.
În limita, în cazul în care avem de-a face cu o placă de celuloză, care reproduce structura de copac, acesta va veni foarte repede în echilibru higroscopic cu mediul. În acest moment, este suficient pentru a măsura umiditatea plăcii (aceeași metodă care măsoară conținutul de umiditate al lemnului) pentru a determina conținutul de umiditate de echilibru al lemnului în mediul în care este plasat placa.
Acum putem compara conținutul de umiditate al lemnului cu temperatură și umiditate relativă. În cazul în care acești parametri sunt considerați împreună, iar valorile lor sunt date la conținutul de umiditate de echilibru al lemnului, există o posibilitate de comparație între umiditatea lemnului real și condițiile climatice.
Astfel, dacă este necesar, departe de umiditate din lemn W cu o anumită valoare, mediul în care este plasat lemnul, trebuie să aibă o valoare de umiditate de echilibru Wravn mai mică decât valoarea W.
Cu cat mai mare diferența dintre valorile W și Wravn, lemnul va da mai repede fitil.
Gradient (potențial) uscare
Relația dintre conținutul de umiditate și cherestea echilibru umiditate W lemn Wravn pentru un mediu dat care lemnul este introdus, se determină ca gradientul (sau potențial) de uscare.
Când gradientul este 1, lemnul este în condiții de echilibru higroscopic și nu pot fi uscate. Pentru a începe uscare, este necesar ca gradientul a fost mai mare decât 1. superior gradientului, mai rapid procesul de uscare. Cu toate acestea, pentru valori mari ale gradientului nu poate oferi de înaltă calitate, deoarece există riscul de distribuție neuniformă a umidității în pulpa, ceea ce duce la stres în interiorul lemnului, ceea ce poate duce la distrugerea acestuia.
Dacă umiditatea lemnului W deasupra punctului de saturație, procesul de uscare este relativ ușor, dar este necesar să se opereze cu precauție - gradientului trebuie să fie în intervalul de valori mici.
Sub punctul de saturație al procesului de uscare continuă mai lent și cu mare dificultate. Gradient ar trebui să aibă valori mai mari. Cu toate acestea, valori foarte ridicate ale gradientului poate duce la deformări nedorite și defecte.
De aceea, pentru gradientului corespunzătoare sushi-ki trebuie să fie în intervalul de valori mici și valori mai scăzute luate prin uscarea până la punctul de saturație și mai mare după punctul de saturație a fibrelor.
Valorile reale ale gradientului depinde de mulți factori, de exemplu, grosimea preformelor. Pentru cea mai mare parte ele depind de tipul de lemn și de capacitatea sa de uscare. Astfel, este imposibil de a pre-stabilite limite sau calculează valorile gradientului de lemn în general. Este necesar pentru fiecare tip de lemn și grosimea plăcilor experimental selectați limitele de gradient în care să funcționeze.