Электронный научный журнал
Международный студенческий научный вестник
ISSN 2409-529X
ИФ РИНЦ = 0,281

ИЗМЕНЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ В ПРОЦЕССЕ СУШКИ

Надырова А.Р. 1 Величкин П.С. 1 Степанова О.А. 1
1 Государственный университет им. Шакарима
1. Справочник по сушке древесины / Е.С. Богданов, В.А. Козлов, В.Б. Кунтыш, В.И. Мелехов; под ред. Е.С. Богданова. – М.: Лесн. Пром-сть, 1990. – 304 с.
2. Расев А.И. Сушка древесины: Учебное пособие. – М.: МГУЛ, 2005. – 224 с.

Древесина – это ценный материал, который используется практически во всех отраслях промышленности. И даже с учетом того, что в последнее время появилось много заменителей древесины, она по-прежнему не теряет свое лидерство. Одним из самых энергоемких и сложных процессов в технологии обработки древесины является процесс сушки. Древесину сушат после лесопиления перед деревообработкой в целях её предохранения от поражения деревоокрашивающими и дереворазрушающими грибами при ее дальнейшем хранении и транспортировке. Сушка предупреждает древесину от изменения формы и размеров в процессе изготовления и эксплуатации изделий из нее, улучшает качество отделки древесины, склеивания. Влажность, до которой сушат древесину, зависит от сферы её дальнейшего применения. Весь смысл сводится к тому, чтобы довести влажность доски до такого же значения, которого достигло бы со временем изделие из этой доски в процессе эксплуатации в данных условиях. Такое значение влажности называется «равновесной влажностью», оно зависит от влажности и температуры окружающего воздуха.

Для количественной характеристики содержания воды в древесине используют показатель – влажность. Влажность древесины W – это отношение массы воды к массе сухой древесины, выраженное в процентах:

tehc102.wmf, (1)

где M – начальная масса образца древесины, г; Mo – масса образца абсолютно сухой древесины, г.

Элементный химический состав абсолютно сухой древесины всех пород практически одинаков:

– углерод от 49 до 50 %;

– кислород от 42 до 44 %;

– водород от 6 до 7 %;

– азот от 0,1 до 0,7 %;

– неорганическая часть от 0,1 до 2 % (зола, состоящая из окислов калия, кальция, натрия, магния, кремния и т. п.).

В абсолютно сухой древесине содержится (39÷58) % целлюлозы, (17÷34) % лигнина, (15÷38) % гемицеллюлозы и до нескольких процентов восков, смол, таннинов, жиров, эфирных масел.

На практике по степени влажности различают древесину:

– мокрую, W > 100 %, длительное время находившуюся в воде;

– свежесрубленную, W = (50÷100) %, сохранившую влажность растущего дерева;

– воздушно-сухую, W = (15÷20) %, выдержанную на открытом воздухе;

– комнатно-сухую, W = (8÷12) %, долгое время находившуюся в отапливаемом помещении;

– абсолютно-сухую, W = 0, высушенную при температуре t=(103±2) °C.

Сушка древесины – это процесс удаления влаги из древесины до определенного процента влажности. Сушка древесины – очень сложный процесс, характер которого определяется одновременным протеканием ряда физических явлений, среди которых:

– теплообмен, т.е. передача тепла материалу от агента сушки или источника тепловой энергии;

– теплопроводность, т.е. перемещение тепла внутри материала;

– влагоотдача, т.е. испарение влаги с поверхности материала в окружающую среду;

– влагоперенос, т.е. перемещение влаги внутри материала [1, 2].

Работа проводилась по следующей схеме:

– анализ состояния вопроса процесса сушки древесины;

– выбор объекта исследования (образцы сосны толщиной 20, 30, 40, 50 мм);

– выбор режима сушки;

– определение зависимости влажности от толщины образца.

Исследования проводились для форсированной сушки, при таких режимах получается древесина с сохранением прочности на изгиб, растяжение и сжатие, но со снижением прочности на скалывание и раскалывание на (15÷20) % и с возможным потемнением древесины.

Влажность древесины определяли прямым методом высушивания.

По результатам исследования был построен график (рисунок).

teh45.tiff

Рис. 1. Изменение влажности древесины в зависимости от толщины образца

В результате математической обработки были получены уравнения описывающие зависимость влажности W, %, от толщины образца d, мм, для различной продолжительности обработки (таблица).

Зависимость влажности от толщины образца

Продолжительность обработки τ, час

Уравнение

10

tehc103.wmf

20

tehc104.wmf

30

tehc105.wmf

40

tehc106.wmf

50

tehc107.wmf


Библиографическая ссылка

Надырова А.Р., Величкин П.С., Степанова О.А. ИЗМЕНЕНИЕ ВЛАЖНОСТИ ДРЕВЕСИНЫ В ПРОЦЕССЕ СУШКИ // Международный студенческий научный вестник. – 2015. – № 3-1.;
URL: http://eduherald.ru/ru/article/view?id=12031 (дата обращения: 21.11.2018).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252