Влагоотдача. Влагопроводность и термовлагопроводность древесины
При сушке влага движется изнутри доски к поверхности (влагопроводность) и испаряется с поверхности (влагоотдача); скорость задают температура, влажность и скорость воздуха, а также толщина и порода 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 влагопроводностью. Влага перемещается от более влажных зон к более сухим.
Для нормального хода процесса сушки необходимо, чтобы оба эти явления протекали взаимосвязано. 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 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 влагопроводности влияют следующие факторы:
- Перепад влажности (разница по влажности между внутренними более влажными и наружными высыхающими слоями. Величина 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).
- 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).
Что ускоряет сушку
| Фактор | Влияние |
|---|---|
| Температура выше | Быстрее |
| Влажность воздуха ниже | Быстрее, но риск трещин |
| Скорость воздуха 1,5–3 м/с | Равномерная сушка |
| Толщина больше | Время растёт примерно как квадрат толщины |
Смежная тема — в статье сущность процесса сушки древесины.
Частые вопросы
Что такое влагопроводность древесины?
Способность древесины перемещать влагу изнутри к поверхности при разности влажности.
Как толщина доски влияет на время сушки?
Время растёт примерно пропорционально квадрату толщины.
Читайте также