Сушка и защита древесины

Раздел: Учебники

Чем тоньше материал, выше его начальная и конечная влажность, более изменчивы плотность древесины и характер распиловки (радиальный — с более замедленной сушкой и тан- гентальный), тем неравномернее просыхает материал. Таково влияние свойств самого материала.

В различных сушильных камерах материал просыхает тем неравномернее, чем ниже скорость воздуха в штабеле (особенно без реверсии), больше ширина и высота штабеля при неудовлетворительном воздухораспределении, хуже его укладка. Большое влияние оказывает и отсутствие влаготеплообработки.

Отклонения в начальной влажности отдельных досок (например, 100 и 40 % из одного бревна) сглаживаются в процессе сушки. Однако неравномерная раздача воздуха по штабелю часто приводит к пересушке примерно трети и недосушке противоположной по длине и высоте штабеля трети древесины во всем его объеме. Предварительная атмосферная подсушка способствует более равномерной последующей камерной или туннельной сушке пиломатериалов.

Для количественного выявления неравномерности просыхания пиломатериалов торец штабеля визуально разделяют на . 25 одинаковых прямоугольных зон и по возможности из центра каждой зоны отбирают образец для определения весовым методом конечной влажности. При меньших требованиях к точности измерений отбирают 13 образцов, как это показано на  79. При высушивании досок образцы вырезают в трех местах: в середине длины штабеля (6,6 м) и на расстоянии 1,1 м от его торцов; таким образом, из штабеля отбирают 75 образцов. Обозначив через w влажность каждого образца, п — число отобранных образцов (например, 25), М, % % — среднюю влажность древесины в штабеле, х — отклонение влажности каждого образца от средней (т. е. х — = w—М), получим среднюю влажность древесины в штабеле, представляющую собой среднеарифметическую влажность всех его досок: М - Величина среднеквадра- тического отклонения ±ynx2/(rt— 1).  Этот показатель характеризует величину неравномерности влажности древесины в исследуемом штабеле.

Из проведенных измерений можно подсчитать влажность образцов, взятых отдельно в каждом вертикальном ряду штабеля, и построить кривую распределения влажности по ширине штабеля. То же можно выполнить и для влажности по высоте штабеля. Общая оценка величины о такова: разбег влажностей уменьшается, т. е. влажность всей древесины в штабеле получается равномернее, если меньше отклоняется от средней величины влажности М. С понижением М из-за удлинения процесса, например при сушке более толстого материала или его пересушке, значение а снижается, т. е. древесина просыхает равномернее. С учетом влияния величины М на а можно отнести о к 1 % конечной влажности древесины и выразить в процентах. Такое отношение называется коэффициентом вариации v. Он мало зависит от конечной влажности древесины: v -- 100а/М .

При сушке древесины ее конечная влажность не может быть ниже равновесной wv, поэтому отсчет М правильнее принимать не от нулевой влажности, а от равновесной, т. е. от М — Следовательно, при сушке древесины как гигроскопического вещества коэффициент вариации следует учитывать по формуле Уз. = 100 o/(M — wp), где равновесная влажность воздуха относится к последней ступени процесса сушки.

В табл. 24 приведен пример расчета а и Vi. Применительно ко второй категории качества сушки пиломатериалов с конечной влажностью М=\2% можно ориентировочно считать, что в современных камерах при Oi<10% равномерность высушивания хорошая, а при Pi = 10. ..15%—удовлетворительная. Например, при М= 12%, дар=3% и с=1,5 Oi = 100-1,5/(12—3) = = 16,7%, т. е. необходима небольшая конечная влаготеплооб- работка материала с целью снижения

Для учета влияния различной продолжительности сушки т на коэффициент вариации данного материала можно пользоваться линейной зависимостью Vi от т: v2 = Vi —, 

Тф где т — нормативная, а Тф — фактическая продолжительность сушки материала.

Например, при т = 5, а Тф = 6 сут будет получено т2 = = 16,7-5:6=13,9%.

Улучшается равномерность сушки и для более толстого материала. Эта зависимость также может быть выражена через время сушки, учитываемое в полуторной степени от толщины Т материала: 403/2   /7Ш Например, при толщине материала 50 мм вместо условных 40 мм для предыдущего примера, когда о2=13,9%, v3 = = 13,9-253:354=9,9 %.

Известно, что диапазон отклонения 4с, т. е. ±2а, от среднего значения М характерен для 95,4 % исследуемых случаев сушки досок в штабеле. Следовательно, при <т=1,5 конечная влажность древесины у 95,4 % всех досок в штабеле будет находиться в диапазоне от 12 + 2-1,5 = 15% (верхний предел) до 12 — 2 -1,5=9 % (нижний предел).

В условиях сушки пиломатериалов этот диапазон 4с распределяется несимметрично и составляет от +2,5а до —1,5с. Тогда влажность 95,4 % досок в штабеле будет находиться в диапазоне от 12 + 2,5-1,5=15,8% (верхний предел) до 12— — 1,5-1,5=9,8 % (нижний предел).