Гигроскопичность древесины что это

Решение проблемы гигроскопичности древесины

Принципиально новый способ сушки древесины, обеспечивающий ее негигроскопичность, разработан к.т.н. Феоктистовым Евгением Ильичом.

Рациональное и эффективное использование древесины в строительстве и других сферах деятельности во многом зависит от знания и понимания процессов и механизмов проникновения влаги в древесину. Древесина, независимо от породы дерева, состоит из множества продольных капилляров, обеспечивающих при жизни дерева прохождение восходящих и нисходящих питательных потоков. Водяные пары из воздуха абсорбируются в древесине, образуя в ее капиллярах мениски жидкости. Пониженное давление водяного пара над вогнутой поверхностью мениска вызывает конденсацию водяного пара в капиллярах древесины. Именно таким образом и происходит впитывание древесиной влаги из окружающего воздуха.

Капиллярным строением объясняется и движение жидкости внутри древесины. Движение жидкости в продольных и радиальных капиллярах древесины вызвано разностью капиллярных давлений в менисках какого-либо из капилляров или суммы этих капилляров. При этом поток жидкости внутри древесины будет направлен в сторону менисков с меньшим радиусом кривизны.

Описанный механизм гигроскопичности лег в основу уникальной и высокоэффективной технологии сушения древесины, разработанной российским ученым Е.И. Феоктистовым и запатентованной им в 2001-2004 годах (8 патентов).

Результаты исследований Е.И. Феоктистова показали, что, независимо от способа сушки древесины, удаление влаги из нее должно осуществляться одновременно с разрушением условий для капиллярной конденсации водяных паров из воздуха в капилляры подверженной сушению древесины. Неорганизованный процесс выхода влаги из досок в ходе традиционной сушки приводит к тому, что концы досок высыхают быстрее, чем их средние части, что вызывает растрескивание торцов и пластей досок.

Остановить процесс капиллярной конденсации можно путем перераспределения отвода влаги из древесины между пластями, гранями и торцами досок во время их сушки. Большая часть влаги должна сбрасываться через множество мелких капилляров, выходящих на пласти и грани досок, подвергаемых сушению. Такая схема обеспечивает отбор влаги из крупных продольных капилляров через мелкие радиальные капилляры. При этом отвод влаги осуществляется по всей длине этих продольных капилляров. Именно распад жидкостных столбов продольных капилляров на сегменты обеспечивает разрушение условий для капиллярной конденсации водяных паров из воздуха в древесине в процессе ее сушки.

Испытания на отсутствие гигроскопичности в обработанных образцах проводились в течение 10 лет и подтвердили полное отсутствие гигроскопичности высушенных образцов.

По технологии Е.И. Феоктистова, сушка древесины осуществляется в 2 этапа:

— предварительная подготовка досок перед сушкой (включая боковые, центральные и сердцевинные доски): закрывают торцы и части пластей досок специальным реагентом, обладающим адгезией к древесине сырой доски. Такая подготовка позволяет перераспределить выход влаги из доски во время ее сушки. Большая часть влаги в этом случае выходит через незакрытые части пластей и граней досок. Это, в свою очередь, приводит к разрушению жидкостных столбов продольных капилляров по всей длине доски, в результате ликвидируются условия для ее гигроскопичности;

— непосредственно сушка, которая может осуществляться двумя способами: естественным (без использования дополнительной тепловой энергии при температуре окружающей среды от +5°С и выше) или активным (с использованием дополнительной энергии). Активный способ сушки предусматривает как сушку в традиционных камерах конвективного типа с циклической загрузкой, так и в камерах непрерывного действия с конвейерной сушкой. Отказ от циклической сушки в камерах и переход на непрерывный конвейерный способ позволяет существенно повысить эффективность процесса сушки пиломатериалов.

Преимущества новой технологии:

— доски, предварительно подготовленные по новой технологии и впоследствии высушенные, негигроскопичны: в течение всего времени при нормальных условиях эксплуатации не впитывают влагу из окружающего воздуха. Ни один из способов сушки не обеспечивает древесину таким уникальным свойством. Конечная влажность досок составляет около 6%;
— исключает образование трещин и коробление досок. Испытания с использованием сушильных камер подтвердили возможность сушки досок в мягком режиме при температуре +30. +40°С. Благодаря новой технологии, брак был снижен с 75% до 4%;
— существенно уменьшаются коэффициент усадки и коэффициент теплопроводности древесины;
— повышается модуль упругости не менее чем на 60%, увеличивается твердость древесины, что особенно важно при производстве клееной древесины, включая строительные балки;
— пиломатериалы имеют высокое качество поверхностей;
— экологическая безопасность;
— время сушки сокращается в 2-4 раза, при этом уменьшаются и затраты на нее.

Разработанная Е.И. Феоктистовым технология сушки древесины не имеет аналогов и выгодно отличается по основным технико-экономическим показателям от традиционных способов сушки. Ее внедрение позволит на небольших производственных площадях перерабатывать большие объемы древесины, а также организовать производство новых видов продукции из древесины. Наиболее эффективное применение новая технология может найти при создании промышленных предприятий по переработке отечественной древесины и экспорту на мировой рынок высококачественных пиломатериалов, а также в деревянном домостроении.

«КРАСНАЯ ЛИНИЯ»
журнал современных
строительных технологий

Источник

Гигроскопичность и влажность древесины

Свойство древесины поглощать из воздуха пары воды называется гигроскопичностью, или паропоглощением древесины.

Поглощение древесиной паров воды из воздуха зависит от температуры воздуха и его относительной влажности и происходит до наступления равновесия во влажности древесины и окружающей среды. В первый момент процесс поглощения влаги идет очень быстро. Затем процесс замедляется и при приближении к равновесному состоянию процесс течет все более медленно.

При одинаковых условиях температуры и влажности воздуха гигроскопичность древесины всех пород одинакова.

Равновесная влажность древесины.

Влажность древесины на открытом воздухе изменяется. Это изменение происходит до тех пор, пока не наступит равновесия между влажностью древесины и воздуха. Поэтому влажность древесины может или увеличиваться или уменьшаться, в зависимости от изменений температуры, и влажности воздуха.

Влажность древесины, соответствующая определенной влажности и температуре воздуха, называется равновесной влажностью.

Для определения равновесной влажности древесины можно пользоваться диаграммой проф. Чулицкого Η. Н. (Рис. 20).

Этой же диаграммой можно пользоваться и для установления влажности материала, применяемого для определенного типа изделия.

На диаграмме Чулицкого по вертикальной линии отложены значения влажности воздуха по горизонтальной—температуры воздуха. Наклонные линии указывают соответствующую равновесную влажность древесины.

Пример. Для определения влажности древесины, находящейся в помещении с температурой 12° и относительной влажностью 70% ищем на диаграмме пересечение вертикальной линии, соответствующей температуре t = 12°, с горизонтальной линией, соответствующей влажности 70%. Точка пересечения находится между наклонными линиями, соответствующими влажности 13 и 14%. Интерполируя, находим значение влажности древесины 13,4%.

Точность определения влажности древесины по диаграмме Чулицкого ±(0,5-0,75%).

Кроме паров воды, древесина может поглощать из воздуха пары и других, жидкостей, но в гораздо меньшей степени, чем воду.

Источник

Гигроскопичность древесины

35. Гигроскопичность древесины

E. Wood hygroscopicity

F. Higroscopicite du bois

Способность древесины изменять влажность в зависимости от изменения температурно-влажностного состояния окружающего воздуха

Смотреть что такое «Гигроскопичность древесины» в других словарях:

Гигроскопичность древесины — – способность древесины изменять влажность в зависимости от изменения температурно влажностного состояния окружающего воздуха. [ГОСТ 23431 79] Рубрика термина: Древесина Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

гигроскопичность древесины — Способность древесины изменять влажность в зависимости от изменения температурно влажностного состояния окружающего воздуха. [ГОСТ 23431 79] Тематики древесина (строение и свойства) Обобщающие термины физико механические свойства древесины и их… … Справочник технического переводчика

Гигроскопичность — свойство материалов поглощать влагу из воздуха. [Ушеров Маршак А. В. Бетоноведение: лексикон. М.: РИФ Стройматериалы. 2009. – 112 с.] Рубрика термина: Свойства материалов Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Гигроскопичность — способность древесины изменять влажность в зависимости от изменения температурно влажностного состояния окружающего воздуха. Влажная древесина легко отдает влагу окружающему ее воздуху; сухая, наоборот, легко поглощает ее. Так, абсолютно сухая… … Официальная терминология

Гигроскопичность — (от Гигро. и греч. skopeo наблюдаю) свойство материалов поглощать (сорбировать) влагу из воздуха. Г. обладают: смачиваемые водой (гидрофильные) материалы капиллярно пористой структуры (древесина, зерно и др.), в тонких капиллярах… … Большая советская энциклопедия

Свойства древесины — Для древесины основными и наиболее важными свойствами являются следующие: влажность, гигроскопичность, пористость, разбухание, усушка, коробление, растрескивание, теплопроводность, звукопроводность, электропроводность, цвет, запах, текстура, вес … Википедия

ГОСТ 23431-79: Древесина. Строение и физико-механические свойства. Термины и определения — Терминология ГОСТ 23431 79: Древесина. Строение и физико механические свойства. Термины и определения оригинал документа: 31. Абсолютно сухая древесина E. Oven dry wood F. Bois sec absolu Древесина, высушенная до постоянной массы при температуре… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Древесина — – совокупность вторичных тканей (проводящих, механических и запасающих), расположенных в стволах, ветвях и корнях древесных растений между корой и сердцевиной. [ГОСТ 23431 79] Древесина – категория товара обозначающая круглую… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Древесина — … Википедия

Источник

Гигроскопичность древесины что это

«Слободской лес» © 2012-2021г.

Гигроскопичность древесины (чувствительность к влаге) является причиной периодических колебаний объемных размеров бревен сруба и образования трещин после высыхания массива дерева. Дерево изначально и всегда содержит в себе некоторое количество влаги. 100% сухим никогда не бывает. На 50% пористый массив хвойного дерева впитывает влагу при изменении влажности воздуха, либо после прямого длительного воздействия дождя. Тем больше, чем выше температура воздуха.

Внутренняя влажность дерева снижается в зависимости от времени нахождения собранного дома в определенных климатических условиях региона строительства. Влияет на электро- теплопроводность и прочность дома. Пока со временем не будет достигнута устойчивая влажность равновесная.

Предельное значение гигроскопической «связанной» влаги мало зависит от породы древесины. Она составляет до 30% объема массива дерева. Накапливается в основном стенками тонких капиллярных сосудов. Остается в виде воды, удерживаемой химическими связями. Удаляется неохотно. Крупные волокнистые поры ближе к поверхности способны впитать разом большое количество влаги, реагируя на изменения погоды снаружи или микроклимата внутри дома. Однако легко с ней расстаются, увлажняя при необходимости воздух внутренних помещений. Поэтому влага в них называется «свободной».

Факторы снижающие впитывание влаги

При изменении температуры окружающей среды часть связанной воды из клеток в дереве превращается в свободную, занимающую межклеточное пространство и наоборот. Происходит это постоянно. Снизить естественное растрескивание дерева в результате данных процессов помогает предварительная камерная сушка, как минимум элементов декора: балясины, наличники, ветровая доска (причелина).

Способность массива дерева впитывать из воздуха парообразную воду можно уменьшить, за одним повысив износостойкость поверхностей, отшлифовав перед покраской все стены дома. Обязательно с обеих сторон.

При изготовлении дома стены в большей (строжка) или меньшей (окорка) степени подвергаются физическому изменению под воздействием режущего инструмента. Рвутся и меняют направление окончаний поверхностные волокна. Шлифовка бревна сглаживает поверхность, снижая ее гигроскопичность.

Адекватные в финансовом плане средства для блокировки природной гигроскопичности древесины отсутствуют. Окраска сруба не сильно влияет на снижение абсорбции из окружающей среды влаги деревом. Краска для дерева состоит из относительно больших молекул (несколько нано метров), заполняющих только крупные волокнистые поры стен сруба. Вода проникает гораздо глубже, размер ее молекул всего 1/4 нм. Защитные составы (грунт, антисептик, масло) служат другим целям, предохраняя от порчи грибком и плесенью массив натурального дерева.

Источник

Влажность древесины

Время года, в которое его спилили;

Рассмотрим наиболее употребимые понятия влажности древесины.

Естественная влажность древесины

Это уровень влаги, содержащийся в дереве на момент спила. Его еще называют «начальной влажностью». От этого значения отталкиваются при дальнейших действиях с партией материала: так, например, можно рассчитать время и условия сушки. Содержание влаги при разных условиях может варьироваться от 25 до 80%. При определении естественной влажности той или иной партии древесного материала мы всегда будем иметь в виду «влажность при конкретных условиях».

Равновесная влажность

Когда древесина долгое время находится в одной и той же воздушной среде, без значительных изменений влажности воздуха и температуры, материал достигает равновесной влажности. Это состояние, когда процесс усушки или насыщения влагой в данных условиях прекратился, и процент влажности стал постоянным. Стоит отметить, что разные породы дерева в одних и тех же условиях достигают практически равных показателей внутренней влаги.

В зависимости от разных условий содержания различают 5 степеней влажности древесины:

Мокрая – влажность более 100%, такое состояние достигается при длительном хранении дерева в воде.

Воздушно сухая – от 15 до 20 %. Такие показатели достигаются при хранении на воздухе, они различаются в зависимости от температуры и выпадения атмосферных осадков.

Комнатно-сухая – от 8-10%. Уровень влаги устанавливается при хранении в помещении.

Абсолютно сухая – древесина с влажностью 0%.

Свободная и связанная влага

В тканях дерева присутствует 2 типа жидкости:

Связанная влага – находится внутри клеток дерева.

Свободная влага – та, что наполняет поры и каналы тканей, но еще не впиталась клетками.

Точка насыщения волокон древесины

С этими двумя понятиями связана так называемая точка насыщения волокон: тот процент влажности древесины, когда из нее удалена вся свободная влага, но при этом в ней остается связанная жидкость.

Для разных пород дерева эта степень определяется от 23 до 31%.

Каштан, веймутова сосна – 25%

Сосна, Ель, Липа – 29%

Бук, лиственница – 30%

Эта величина имеет значение, поскольку объемы и размеры древесины изменяются при влажности от 0% до точки насыщения. После полного заполнения клеток водой объем дерева не будет значительно увеличиваться.

Измерение влажности дерева влагомметром

Абсолютная влажность древесины

Относительная влажность древесины

Это более удобное понятие для расчётов, поскольку в нем отражается отношение массы внутренней жидкости к полной массе бруска. Формула расчёта – самая простая:

Эту формулу используют в расчёте теплотехники для определения объема испаряемой из дров воды. Согласно ему, при влажности 20% в 1000 – граммовом бруске находится 200 грамм влаги и 800 гр сухих волокон– вполне логичный результат.

Влажность пород древесины

Одним из факторов, влияющих на влажность, является порода дерева. Благодаря разной структуре волокон одни породы мгновенно реагируют на изменения внешней среды, впитывают и высвобождают воду. Другие – более устойчивы и очень медленно насыщаются влагой.

К наиболее активно впитывающим влагу породам относятся бук, груша, кемпас

Стабильными и устойчивыми к изменениям считаются дуб, мербау.

Более «сухие» породы при усушке имеют тенденцию к растрескиванию. Умеренно-влажные, такие как дуб, более устойчивы к таким явлениям, меньше изменяют свои свойства при изменении условий.

При спиле в обычных условиях влажность разных пород древесины имеет следующие средние значения:

Влажность древесины для гранулирования пеллет

Пеллеты и топливные брикеты ценятся благодаря низкому уровню влажности в топливе. Уровень содержания влаги в нем составляет 8-12%. С такими характеристиками при сжигании образуется минимальное количество дыма.

Оптимальным уровнем влажности древесины для пеллетного производства является уровень 12-14%. Молотковые дробилки работают в том числе с щепой до 65% влажности, но при такой влажности невозможно измельчить материал до необходимой фракции, поэтому измельчение происходит в несколько этапов. Для доведения измельченных опилок до нужной кондиции используются комплексы с сушильными барабанами.

Сушильный комплекс для древесины от АЛБ Групп

Компания АЛБ Групп производит сушильные комплексы АВМ для линий гранулирования и брикетирования древесных отходов. Основной элемент комплекса – сушильный барабан АВМ, который за один прогон может снизить влажность древесины мелкой фракции с уровня 50% до требуемых 8-12%. Сушка происходит в следствии ворошения сырья в барабане и циркуляции в нем горячего воздуха. Работа барабана АВМ обеспечивается подключением теплогенератора или топочного блока, к комплексу подключается дымоуловитель и аспирационная система.

Модели АВМ 0,65 и 1,5 с производительностью до 1200 и 2500 кг в час являются наиболее востребованным оборудованием для сушки измельченной древесины.

Узнайте больше о наших сушильных комплексах, позвонив по телефону +7 (831) 410-85-25 или оставив контактные данные в форме!

Источник