СУШКА ДРЕВЕСИНЫ

ВЛАГООТДАЧА. ВЛАГОПРОВОДНОСТЬ И ТЕРМОВЛАГОПРОВОДНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ

Процесс сушки заключается в удалении содержащейся в ма­териале влаги путем ее испарения, т. е. путем превращения влаги в пар, который затем поглощается нагретым воздухом (агентом сушки).

При сушке древесины в первую очередь и наиболее быстро ис­паряется влага с поверхности и из наружных слоев древесины. Из внутренних зон к наружным влага поступает медленнее и требует определенных условий.

Явление испарения влаги с поверхности древесины в окружаю­щую среду называется влагоотдачей.

Перемещение влаги внутри древесины определяется влагопро - водностью. Влага перемещается от более влажных зон к более су­хим.

Для нормального хода процесса сушки необходимо, чтобы оба эти явления протекали взаимосвязанно. Сушку нужно вести так, чтобы поток влаги из внутренних слоев древесины к наружным не отставал бы от интенсивности влагоотдачи. В противном случае наружные слои пересохнут и вследствие большей усадки по срав­нению с внутренними могут растрескаться.

Интенсивность влагоотдачи зависит от разности парциальных давлений (см. гл. I) в слое воздуха (газа или пара) над поверх­ностью влажной древесины и в объеме окружающего воздуха, а также от скорости воздуха. Чем больше разность парциальных давлений и скорость воздуха, тем сильнее испаряется влага с по­верхности, т. е. тем выше влагоотдача.

Парциальное давление водяного пара над поверхностью древе­сины будет тем больше, чем влажнее или чем более нагрета древе­сина, которая отдает влагу. Парциальное давление воздуха в про­странстве, окружающем древесину, зависит в свою очередь от температуры воздуха и его относительной влажности.

Только при сушке очень тонких слоистых древесных материа­лов, например шпона и фанеры, интенсивность сушки может опре­деляться одной влагоотдачей. При сушке любых пиломатериалов решающую роль будет играть влагопроводность. На величину вла- гопроводности влияют следующие факторы:

1- Перепад влажности, т. е. разница по влажности между внут­ренними более влажными и наружными высыхающими слоями.

Еличина перепада влажности, выраженная в процентах на еди­ницу расстояния между зонами на 1 см или 1 мм толщины, назы­вается градиентом влажности. Чем выше градиент влажности, тем интенсивнее влагопроводность. Влагопроводность прямо пропор­циональна градиенту влажности древесины.

2. Температура древесины. Чем сильнее прогрета древесина, тем выше ее влагопроводность за счет снижения вязкости влаги в капиллярах. Поэтому при высокотемпературных режимах сушки процесс идет быстрее, чем при низкотемпературных.

Свойство древесины перемещать влагу под действием перепада (градиента) температур называется термовлагопроводностъю. Если одна часть отрезка древесины нагрета сильнее, чем другая, то в нем возникает интенсивный поток влаги от более горячих зон к более холодным даже в тех случаях, когда холодная зона оказы­вается более влажной.

С явлением термовлагопроводности мы встречаемся при сушке древесины токами высокой частоты. В электрическом поле ТВЧ древесина интенсивно прогревается во внутренних зонах, в то вре­мя как окружающий воздух и наружные слои материала остаются более холодными. Это и вызывает интенсивный приток влаги из­нутри к поверхности материала.

Если древесину нагревать выше 100° С, т. е. выше точки кипе­ния воды, то свободная влага внутри клеток и в межклеточных пространствах может вскипать. При этом давление пара во внут­ренних зонах станет выше атмосферного, следовательно, образует­ся перепад давлений, который погонит влагу изнутри к поверхно­сти. Это явление можно наблюдать, например, при топке печи сырыми дровами. Мы можем видеть, как влага стремится от разо­гретой средней части полена, находящегося в костре, к более хо­лодному торцу полена и пар выбивается оттуда струйками.

Свойство термовлагопроводности древесины необходимо учиты­вать й при проведении сушки в камерах. Так, в начальный период процесса при прогреве древесины влага, находящаяся в наружных зонах, нагревается сильнее, чем во внутренних, и это вызывает движение ее снаружи внутрь. Если при этом мы не замедлим вла­гоотдачу с поверхности, то наружные слои пересохнут и могут растрескаться. Поэтому прогревать древесину нужно обязательно при высокой относительной влажности воздуха в сушильном про­странстве, чтобы свести влагоотдачу к нулю.

Из сказанного ясно, насколько важно знать сушильщику основ­ные свойства древесины, проявляющиеся в процессе сушки, и уметь правильно их использовать.