Лекція 7 Усушка деревини: показники і методи

визначення. Волого- та водопоглинання деревини,

розбухання деревини, тиск розбухання

•Зменшення лінійних розмірів та об"єму

деревини при видаленні з неї зв"язаної води називається усушкою. Зниження кількості вільної води не призводить до усушки.

•Основна усушка відбувається при видаленні

адсорбційної води, що знаходиться всередині деревинної речовини. Спочатку випарюється мікрокапілярна вода і невелика кількість адсорбційної. Тому усушка росте повільно, після видалення всієї мікрокапілярної води спостерігається більш інтенсивне зростання усушки.

•Адсорбційна вода знаходиться в проміжках між мікрофібрілами і частково в середині них. Оскільки мікрофібріли орієнтовані в основному уздовж поздовжньої осі клітини, видалення адсорбційної води призводить до зменшення товщини клітинних оболонок та поперечних розмірів клітин. Анатомічні елементи в основному витягнуті уздовж осі стовбура, тому найбільша усушка спостерігається в поперечному напрямку; уздовж волокон, тобто в напрямку найбільшої жорсткості, - в десятки разів менша; у тангенціальому напрямку у 1,5-2 рази більше, ніж в радіальному.

•Причини анізотропії усушки поперек волокон - її залежність від щільності - чим більше в одиниці об"єму клітинних стінок, тим більше наявності адсорбційної води, тим більше усушка. Більш щільні пізні шари більше усихають; підтверджено експериментальними даними.

•Також впливають серцевинні промені (особливо у листяних порід), кут нахилу мікрофібріл малий до їх довжини; тому їх поздовжня усушка в 2 рази менше поперечної. Серцеві промені стримують усушку в радіальному напрямку.

•Показником усушки є вологісна несилова деформація.

•Повна або максимальна усушка - зменшення лінійних розмірів або об"єму деревини при видаленні всього обсягу зв"язаної води. Формула для визначення повної усушки, %:

max max min 100%

max

amax розмір зразка при вологості рівній або вище межі насиченості , мм (мм3), amin- відповідно розмір зразка в абсолютно сухому стані.

•Експериментальне визначення за ГОСТ 16483.74 та 16483.38-80. Повна усушка найбільш розповсюджених порід в тангенціальному напрямку становить 8-10%, в радіальному - 3-7%, уздовж волокон-0,1-0,3%, об"ємна - 11-17%.

•Для розрахунків вологісної деформації необхідно знати коефіцієнт усушки, що визначає величину усушки при зниженні вмісту зв"язаної вологи в деревині на 1%:

K max

30

Результати заокруглюють до 0,01% на 1% вологості.

•На практиці часто обмежуються визначенням часткової усушки, % за будь-якої вологості, наприклад для нормалізованої вологості 12%.:

12 max 12 100%max

де а12, - розмір (об"єм) зразка деревини за даною або 12% вологістю.

•Якщо відомі коеф. радіальної та тангенціальної усушки, то приймаючи Wм.н.=30%, можна визначити коеф.об"ємної усушки:

• Зменшення розмірів при сушінні пиломатеріалів наз. усадкою: включає усушку, деформації від сушильних напруг і, в деяких випадках, колапс. Усадку деревини враховують при розпилюванні колод на дошки (припуски на усушки).

Внутрішні напруги в деревині

•Внутрішні - без участі зовнішніх навантажень в результаті неоднакових змін об"ємів; вони врівноважені в межах даного тіла.

•Повні сушильні напруження - сукупність двох складових - вологісних та залишкових.

•Вологісні - викликані неоднорідною усушкою матеріалу (розтягуючі на поверхні спочатку процесу, стискаючі - всередині). Залишкові -обумовлені виникненням неоднорідних залишкових деформацій, що викликані не тільки тим, що деревина не є абсолютно пружним тілом, але й тим, що утворюються "заморожені" залишкові деформації Залишкові - не зникають, як вологісні при вирівнюванні вологості за перетином і спостерігаються як під час сушіння, так і після нього.