Деревинозн ТД 2013-2014 / Лекц Деревинозн ТД / ДЕРЕВ ТД МОДУЛЬ 2 / ЛЕКЦІЯ 2-5

``6

НУБіП України

ННІ ЛіСПГ

ЛІСОГОСПОДАРСЬКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

КАФЕДРА ТЕХНОЛОГІЇ ДЕРЕВООБРОБКИ

АНОТАЦІЇ ЛЕКЦІЙ З ДЕРЕВИНОЗНАВСТВА

для студентів 2-го курсу напряму деревооброблювальні технології

ЗМІСТОВНИЙ МОДУЛЬ № 2

ХІМІЧНІ ТА ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДЕРЕВИНИ

Лекція 2.5. ТЕМА: «ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДЕРЕВИНИ. ЩІЛЬНІСТЬ ДЕРЕВИНИ»

Виконавці:

зав. кафедри технології деревообробки, професор

Пінчевська О.О.,

асистент Буйських Н.В.,

доцент Зражва С.Г.

КИЇВ – 2013

ЛЕКЦІЯ 2.5. ТЕМА: «ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ДЕРЕВИНИ. ЩІЛЬНІСТЬ ДЕРЕВИНИ»

План лекції

1. Види щільності і пористість деревини

2. Визначення щільності деревини, групи порід за щільністю деревини

1. ВИДИ ЩІЛЬНОСТІ І ПОРИСТІСТЬ ДЕРЕВИНИ ДЕРЕВИНИ

Щільність характеризується масою одиниці об’єму матеріалу та має розмірність кг/м³ або г/см³.

Щільність деревинної речовини - маса одиниці об’єму матеріалу, що утворює клітинні стінки. Оскільки хімічний склад практично не залежить від породи щільність деревинної речовини в цілому однакова для всіх порід - 1,53 г/см³ :

, (1)

де т_др - маса деревинної речовини; V_д.р. - об’єм клітинних стінок деревини.

Маса деревинної речовини (г) визначається експериментально - маса невеликого зразка, на аналітичних вагах; нехтують масою повітря); Vдр об’єм деревинної речовини, см³ ( експериментально – способи, які засновані на вимірюванні об'єму витісненої зразком рідини (бензол/толуол) або газу (гелій, азот). Різна точність визначення; якщо рідини, то 1,53 г/см³ - проникнення води в мікрофібріли, а мінеральне мастило, толуол, гелій -1,44-1,46 г/см³.

Щільність абсолютно сухої деревини - маса одиниці об"єму деревин при відсутності в ній води:

, (2)

Щільність абс. сух. дер. менша за щільність дерев. речовини, тому що включає в себе порожнини заповнені повітрям.

Залежність між цими двома величинами має вигляд:

, (3)

де П - пористість деревини,

% - відносний об’єм пустот в абсолютно сухій деревині, (для деревини наших порід складає 40-77 %).

Щільність вологої деревини - відношення маси зразка при будь-якій даній вологості до його об’єму при тій ж самій вологості:

, (4)

Залежність між щільністю вологої та абсолютно сухої деревини:

при W < 30%

, (5)

при W ≥ 30%

, (6)

де Ка - коеф. об’ємного розбухання, %/1% вологості деревини.

Щільність деревини при нормалізованій вологості (12%) - відношення маси при 12% до об’єму при 12%.

Базисна щільність деревини - відношення маси абсолютно сухого зразка до його об’єму при вологості рівній або більше межі насичення клітинних стінок:

, (7)

Парціальна щільність деревини - відношення маси абсолютно сухого зразка деревини до його об’єму за будь-якої вологості. У загальному вигляді волога деревина містить у собі деревну речовину, воду і повітря. Таку трифазну систему можна виразити формулою:

, (8)

де m_др, m_в, m_п - маса у зразку деревини відповідно деревної речовини, води і повітря; Vw - об’єм зразка деревини за даної вологості.

Кожний член рівняння становить парціальну щільність. Прийнявши

m_др+ m_п= m₀ отримаємо: (9)

Перший член характеризує масу сухої деревини в одиниці об’єму вологої (0<W<Wмн) деревини. Цей показних прийнято називати парціальною щільністю:

(10)

Парціальна щільність деревини залежить від вологості, яка впливає на величину розбухання V_W . Мінімальне значення парціальної щільності припадає на максимально набряклу деревину V_mах. Це базисна щільність ρБ . При W =0 парціальна щільність дорівнює щільності абсолютно сухої деревини.

2. ВИЗНАЧЕННЯ ЩІЛЬНОСТІ ДЕРЕВИНИ, ГРУПИ ПОРІД ЗА ЩІЛЬНІСТЮ ДЕРЕВИНИ

Експериментальне визначення - за ГОСТ 16483.1-84. Визначають на зразках 20х20х30мм. Зразок повинен містити п'ять річних кілець. Поверхня повинна бути гладкою і витриманою до вологості 12%. На одному зразку можна визначити щільність деревини: при вологості у момент випробування ρ_W абсолютно сухої ρ₀ парціальну ρ_/ і базисну.

За щільністю при вологості 12% породи можна поділити на три групи (табл. 1 за Уголєвим Б.Н., 1986):

-з малою (до 540) щільністю - сосна, смерека, ялиця, кедр, ялівець, тополя, липа, верба, осика, вільха, каштан посівний, горіх білий, сірий і маньчжурський, бархат амурський;

- із середньою (550-740) щільністю - всі види модрини; береза повисла, пухнаста, жовта, чорна, бук східний і європейський, в"яз, груша, дуб, берест, клен, ліщина, горіх грецький, платан, горобина, яблуня, ясень звичайний і маньчжурський;

Таблиця 1.

- з високою (750 і вище) щільністю - акація біла, береза залізна, граб, дуб каштанолистий, залізне дерево, кизил, маклюра, саксаул, фісташка, хмелеграб.

За щільністю деревини при нормалізованій вологості (12%) можна визначити інші щільності використовуючи такі співвідношення (табл. 2 за Уголєвим Б.Н., 1986). Породи було розбито на дві групи за коефіцієнтами об’ємного розбухання.

Таблиця 2.

Щільність кори досліджена значно менше, ніж деревини. Порівняно із деревиною при 12%, щільність кори сосни на 35%, ялини - на 65%, а берези - на 18% більша ніж деревини. Щільність лубу вище за щільність корку.