3840

21

3.1.Провести тепловую обработку древесины различных пород.

3.2.Определить предел гигроскопичности древесины после различной продолжительности тепловой обработки.

3.3.Определить влияние влажности древесины в процессе тепловой обработки на пропитываемость древесины.

3.4.Выводы по результатам работы.

4.Материалы и оборудование

Образцы древесины дуба, березы и сосны размером 20×20×30 мм с начальной влажностью Wн > Wпн (40–50 %) и Wн < Wпн (8–12 %). 8-12 %, весы аналитические, антисептик медный купорос, ванны для пропитки, химические стаканы, мерный цилиндр, стеклянные палочки, весы, фильтровальная бумага, пинцеты, измерительные линейки, нож для раскалывания образцов древесины, молоток, сушильный шкаф.

5.Порядок выполнения работы

6.1.Определить породу образцов и размеры.

6.2.Определить влажность образцов согласно ГОСТ 16483.7-71 или влагомером, взвесить.

6.3.Прогреть установку до заданной температуры. Образцы с влажностью Wн < Wпн выдержать в сушильном шкафу при заданной температуре в течение 1 ч, 3 ч и 6 ч.

6.4.Образцы с начальной влажностью Wн > Wпн поместить в сушильный шкаф при заданной температуре и φ > 0,8 и выдержать при заданной температуре 1 ч, 3 ч и 6 ч.

6.4.Провести пропитку образцов древесины лиственных и хвойных пород методом вымачивания в растворе медного купороса.

6.5.Контрольные образцы древесины и образцы после тепловой обработки и помещают в ванну с раствором медного купороса антисептика комнатной температуры и выдерживают в нем заданное преподавателем время. По истечении времени выдержки образцы извлечь с помощью пинцета, обсушить их фильтровальной бумагой, взвесить и каждый из них расколоть сначала в радиальной плоскости, а затем в тангенциальной. Окрашенную зону отметить ка-

22

рандашом и измерить глубину пропитки линейкой в радиальном, тангенциальном направлении и поперек волокна в мм.

Результаты записать в табл. 5.

Выводы

В выводах необходимо отметить древесина каких пород характеризуется лучшей проницаемостью и почему. В каком направлении лучше проникает антисептический раствор, при данной влажности древесины. За счет каких физи- ко-химических процессов проникает раствор в древесину. На какие породы оказывает наибольшее влияние тепловая обработка.

Вопросы для самоконтроля и повторения

1.Укажите основные водопроводящие элементы древесины хвойных и лиственных пород.

2.Древесина каких пород характеризуется лучшей проницаемостью?

3.Какие факторы влияют на проникновение жидкости в древесину?

4.Какие жидкости лучше пропитывают древесину – смачивающие или не смачивающие?

5.Что такое тилы?

23

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ НА ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННЫХ И ХВОЙНЫХ ПОРОД

2. Цель работы

Установить влияние продолжительности воздействия высокой температуры на величину предела гигроскопичности древесины.

2. Общие положения

Древесина – гигроскопичный материал, способный изменять свою влажность при изменении состояния окружающего воздуха, т.е. увлажняться во влажном воздухе, поглощая из него влагу, и отдавать влагу в сухой воздух, дополнительно высыхать. Максимальная устойчивая влажность, приобретаемая сухой древесиной при её длительной выдержке в воздухе, состояние которого близко к насыщенному (φ ≈ 0,995), называется пределом гигроскопичности.

Способность к изменению содержания влаги – отрицательное свойство древесины. Воздействие высокой температуры на древесину снижает её гигроскопичность, свойство, которое имеет существенное значение при производстве

иэксплуатации изделий из древесины.

3.Содержание работы

3.1.Провести тепловую обработку древесины различных пород.

3.2.Определить влияние продолжительности тепловой обработки на предел гигроскопичности древесины.

3.3.Определить продолжительности тепловой обработки на предел гигроскопичности древесины.

3.4.Выводы по результатам работы.

24

4. Материалы и оборудование

Образцы древесины дуба, березы и сосны размером 20×20×60 мм, весы аналитические, эксикатор, электровлагомер, фильтровальная бумага, батист, вода дистиллированная, бюксы.

5.Порядок выполнения работы

6.1.Определить породу древесины и начальную влажность влагомером.

6.2.Изготовить заготовки в форме прямоугольных брусков радиальной распиловки сечением 20х20 мм и длиной вдоль волокон 60 мм. В соответствии

сГОСТ 16483.0-89 количество образцов для определения предела гигроскопичности в каждой серии экспериментов было принято в количестве 16 штук.

6.3.Прогреть установку до заданной температуры. Поместить образцы в сушильный шкаф и выдержать при заданной температуре в течение 1 ч, 3 ч и 6

ч. (рис. 8).

6.4.От каждой контрольной заготовки и термообработанной в радиальной плоскости нарезать по одному образцу, составленному из нескольких стружек шириной 20 мм и длиной 60 мм, толщиной 0,5 ±0,1 мм и общей мас-

сой 2,5…3 г.

6.5.Нормализовать влажность стружек при температуре t = 20 ±0,5 °С и

φ ≈ 0,6 ±0,05.

6.6.Стружки наколоть на металлические иглы (рис. 9, поз. 4). Материал иглы – проволока П16 по ГОСТ 9389.

6.7.Сорбционную камеру собирают в следующей последовательности: на основание ставят каркас, прокалывая батистовую ленту, которая зигзагообразно размещается в каркасе и образует четыре отсека, иглы с образцами вставляют в отверстие основания. При этом стружки не должны касаться батиста и стенок каркаса. Каркас закрывают четырьмя крышками и сверху надевают колпак с грузом.

6.8.Иглы с образцами поместить в сорбционную камеру установку на упоры из проволоки (рис. 9). После этого сосуд заполняют водой. При наличии воздуха под колпаком вода заливает только дно камеры, смачивая батист, обеспечивая тем самым быстрое насыщение воздуха влагой.

25

На контактном термометре термостата устанавливают температуру

(t = 20 ±0,5 °C).

6.9. Общая схема сорбционной установки для увлажнения образцов представлена на рис. 10.

Рис. 9. Схема камеры сорбционной: 1 – основание; 2 – каркас; 3 – батист; 4 – игла с образцом; 5 – контрольный термометр; 6 – крышка; 7 – колпак; 8 – груз; 9 – ручка опора; 10 – отверстие под иглу

6.10.Через четверо суток непрерывной работы установки, удалить воду из сосуда. Вынуть образцы и поместить в предварительно взвешенную бюксу. Затем определить влажность образцов весовым методом по ГОСТ 16483.7-78.

6.11.За предел гигроскопичности испытываемой древесины принимают среднее значение влажности всех одновременно испытанных образцов из каждой серии эксперимента.

6.12.Построить график изменения влажности во времени для контрольных образцов древесины и после тепловой обработки.

26

Рис. 10. Схема установки сорбционной для увлажнения образцов: 1 – сосуд; 2 – сорбционная камера; 3, 4, 5 – краны; 6 – контактный термометр; 7 – жидкостный термостат с нагнетательным и всасывающим насосами; 8 – змеевик термостата

Выводы

В выводах необходимо отметить, как влияет высокая температура и продолжительность её воздействия на гигроскопичность древесины различных пород.

Вопросы для самоконтроля и повторения

1.В чем проявляется гигроскопичность древесины?

2.При какой влажности древесина гигроскопична?

3.Что означают термины «равновесная влажность древесины» и предел гигроскопичности»?

4. В чем причины изменения гигроскопичности древесины при длительном воздействии высокой температуры?

27

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5

ВЛИЯНИЕ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ НА ВЛАГОПОГЛОЩЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННЫХ И ХВОЙНЫХ ПОРОД

1. Цель работы

Установить влияние продолжительности воздействия высокой температуры на влагопоглощение древесины.

2. Общие положения

Способность древесины вследствие её гигроскопичности поглощать влагу (пары воды) из окружающего воздуха называется влагопоглощением. Высушенная древесина в изделиях «дышит», изменяя содержание связанной воды при колебаниях температуры и относительной влажности окружающего воздуха. Качество и долговечность изделий во многом зависит от формоустойчивости древесины. Поэтому способность к изменению поглощению влаги – отрицательное свойство древесины.

3.Содержание работы

3.1.Провести тепловую обработку древесины различных пород.

3.2.Определить влияние продолжительности тепловой обработки на влагопоглощение древесины.

3.3.Определить влияние продолжительности тепловой обработки на влагопоглощение и величину устойчивой влажности древесины.

3.4.Выводы по результатам работы.

4.Материалы и оборудование

Образцы древесины дуба, березы и сосны размером 20×20×10 мм, весы аналитические, эксикатор, эксикаторные вставки, электровлагомер, фильтровальная бумага, сода Na2CO3·10H2O.

28

5.Порядок выполнения работы

6.1.Определить породу древесины и начальную влажность влагомером.

6.2.Изготовить заготовки в форме прямоугольных брусков радиальной распиловки сечением 20х20 мм и длиной вдоль волокон 10 мм. В соответствии

сГОСТ 16483.0-89 количество образцов в каждой серии экспериментов было принято в количестве 5 штук (коэффициент вариации 10 %).

6.3.Прогреть установку до заданной температуры. Поместить образцы в сушильный шкаф и выдержать при заданной температуре в течение 1 ч, 3 ч и 6

ч. (рис. 8).

6.4.На дно эксикатора налить насыщенный раствор соды, что обеспечивает относительную влажность воздуха над раствором φ ≈ 0,92. Применение раствора соды вместо чистой воды уменьшает возможность конденсации паров воды при колебаниях температуры во время испытаний.

6.5.Установить образцы боковой поверхностью на вставку эксикатора так, чтобы они не касались один другого и стенок эксикатора.

6.6Поместить эксикатор в помещение с температурой t = 20 ±2 °С.

6.7.Взвешивание образцов в бюксах производить с погрешностью не более 0,001 г. Взвешивание производить через 1, 2, 3, 6, 9, 13, 20 суток и далее через каждые 10 суток. Минимальная продолжительность выдерживания образцов 30 суток.

Испытания заканчивают, когда влажность между двумя последними взвешиваниями будет не более 0,002 г.

6.8Количество поглощенной влаги (W) в % вычисляют по формуле:

где т – масса бюксы, г; т1 – масса бюксы с образцом в абсолютно сухом состоянии, г;

тп – масса бюксы с образцом, высушенной через п суток с момента первоначального помещения образца в эксикатор, г.

6.9. За показатель влагопоглощения принимают максимальную влажность древесины, выдержанной до прекращения влагопоглощения, но не менее 30 суток.

30

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6

ДЕФОРМАТИВНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ РЕЖИМАХ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ И НАЧАЛЬНОЙ ВЛАЖНОСТИ

1. Цель работы

Исследование влияния температуры и степени насыщенности агента сушки на величину усадки и качество древесины дуба.

2. Общие положения

Сушка является необходимой и важной технологической операцией, направленной на улучшение показателей качества готовой продукции, однако она вызывает изменение размеров древесины. Качество материала и величина усадки зависят от температурно-влажностных параметров режима, который имеет весьма широкие температурные диапазоны, Учитывая это, важно исследовать влияние режимов сушки на величину усадки и качество высушиваемого материала.

3.Содержание работы

3.1.Провести сушку обработку древесины.

3.2.Определить влияние начальной влажности на деформативность дре-

весины.

3.3.Определить влияние режимных параметров (t, t, φ) процесса сушки на деформативность древесины.

3.4.Выводы по результатам работы.

4.Материалы и оборудование

Древесина дуба, весы торговые, электровлагомер, линейка, штангенциркуль, сушильный шкаф, термометр.