|
|
Наиболее распространенными в
современной практике деревообработки являются методы тепловой сушки, к числу
которых относятся все виды камерной сушки и высокотемпературная сушка в
йеводных жидкостях; по характеру процессов, происходящих й древесине, к этой
же категории следует отнести сушку на открытом воздухе. Во всех названных
способах сушки тепло подводится к высушиваемым сортиментам извне, а
температура по- следйих остается ниже температуры окружающей среды в течение
всего процесса сушки. В противоположность этому при сушке в поле тока высокой
частоты электрическая энергия трансформируется в тепловую в толще древесины и
температура внутренних слоев материала оказывается выше окружающей. Несмотря
на ряд технических преимуществ, связанных с этим, применение высокочастотной
сушки узко ограничено экономическими причинами.
При сушке древесины необходимо различать два явления;
движение влаги в толще материала и отвод ее от древесины. Первое из них
гораздо более сложно и поэтому ему приходится уделять больше внимания.
В толще высушиваемой древесины влага последовательно
проходит полости клеток и преодолевает разделяющие их стенки. Стенки клеток,
построенные в основном из нитевидных молекул целлюлозы, пронизаны
субмикроскопическими отверстиями, которые условно называются перфорациями.
Формы поперечных сечений перфораций случайны и неправильны. В основу оценки
их размеров принимают диаметры круговых цилиндрических отверстий, имеющих те
же капиллярные свойства — эффективные диаметры. Величины эффективных
диаметров перфораций колеблются от близких к нулю до 100—200 тр. Таким
образом, даже крупнейшие из перфораций в 50—250 раз уже полостей клеток,
имеющих ширину 10—25р,, и сопротивления при прохождении влаги через стенки
превосходят сопротивления в полостях клеток в среднем в миллион раз.
Вследствие этого интенсивность движения влаги в древесине определяется в
основном условиями прохождения ее через стенки клеток.
общий случай размещения влаги в структуре древесины
хвойных пород. Полости клеток частично заполнены свободной водой, частично —
паровоздушной смесью. При температуре не выше +20° в древесине с влажностью,
соответствующей точке насыщения волокон и выше, все перфорации заняты влагой;
если в полостях клеток имеется свободная вода, то устья соответствующих
перфораций затоплены ею (например, перфорация «в»). При более высокой температуре
или в случаях, когда относительная влажность газовой среды в древесине Ф<
100%, некоторые из перфораций «б» освобождаются от влаги и древесина
становится воздухопроницаемой. Условия движения влаги по перфорациям в каждом
из указанных случаев различаются причинами, вызывающими движение, а также
фазовым состоянием влаги.
В результате нагрева в древесине повышается давление
воздуха и водяного пара. Если давление газовой среды, окружающей древесину,
остается равным атмосферному, то в нагретой древесине возникает градиент
суммарного статического давления, под действием которого через перфорации,
устья которых со стороны более высокого давления затоплены водой,
перемещается влага в жидком состоянии в сторону меньшего давления (), а через
перфорации, свободные от влаги, потоком перемещается паровоздушная смесь ().
Др)гим фактором, обусловливающим возникновение движения
влаги в древесине, яв ляется градиент парциального давления водяного пара.
Этот фактор вызывает диффузию водяного пара в полостях клеток и в
перфорациях, свободных от влаги, а также комбинированное движение. Последнее
характеризуется тем, что полости клеток влага проходит в парообразном
состоянии, а перфорации, занятые влагой, — в жидком состоянии ().
По количествам перемещающейся влаги доминирующее значение
имеют комбинированное движение, а при наличии в полостях клеток большого
количества воды также движение ее через перфорации с затопленными устьями.
|