Свободная и гигроскопическая влага в древесине
Свободная влага заполняет полости клеток и межклеточные пространства древесины, гигроскопическая (связанная) пропитывает клеточные стенки. Сначала при сушке удаляется свободная влага; когда её не остаётся, древесина достигает предела насыщения клеточных стенок — около 30 % влажности. Дальнейшее удаление связанной влаги вызывает усушку и изменение размеров.
Древесина состоит из клеток преимущественно удлиненной веретенообразной формы с плотными стенками и внутренними полостями. Стенки древесных клеток состоят из частиц, называемых мицеллами. Мицеллы обладают способностью притягивать и удерживать воду.
Влага, содержащаяся в древесине, представляет собой водный раствор некоторых солей, органических кислот, необходимых для поддержания жизненных функций растущего дерева. В сырой свежесрубленной древесине влага заполняет полости клеток, межклеточные пространства, а кроме того, пропитывает клеточные стенки, располагаясь между мицеллами. Влага, заполняющая внутренние полости клеток и межклеточные пространства, называется свободной, а пропитывающая стенки или гигроскопической.
Свободную влагу можно удалить из древесины сравнительно легко, например путем механического воздействия. Если влажную доску подвергнуть быстрому вращению вокруг поперечной оси (в центрифуге), то древесина потеряет под действием центробежной силы свободную влагу. Связанную же влагу, заключенную в стенках древесных клеток, можно удалить только испарением.
При высушивании древесины в первую очередь испаряется свободная влага из полостей клеток, а затем, после ее удаления, связанная. Состояние древесины, когда из нее удалена вся свободная влага и осталась лишь связанная, называется пределом гигроскопичности, или точкой насыщения волокна. Древесина, из которой удалена вся влага (и свободная и связанная), называется абсолютно сухой.
Равновесная влажность древесины
Свободная влага заполняет полости клеток и удаляется легко; гигроскопическая (связанная) пропитывает клеточные стенки. Граница — предел гигроскопичности, около 30 %: пока влажность выше, древесина не меняет размеров, ниже — начинается усушка. Высохшая древесина приходит к равновесной влажности, которая зависит от температуры и влажности воздуха.
| Влажность воздуха, % | Влажность древесины, % |
|---|---|
| 30 | 6 |
| 50 | 9 |
| 65 | 12 |
| 80 | 16 |
| 90 | 20 |
Поэтому мебель и паркет сушат до 8–10 %, а строительный брус — до 15–20 %. Как измерить влажность — в статье способы определения влажности древесины.
Частые вопросы
Чем свободная влага отличается от гигроскопической?
Свободная находится в полостях клеток и удаляется легко, не меняя размеров древесины; гигроскопическая находится в стенках клеток, удаляется труднее и при удалении вызывает усушку.
Что такое предел насыщения клеточных стенок?
Влажность древесины, при которой свободной влаги уже нет, а стенки клеток насыщены полностью: для большинства пород — около 30 %.
Что такое предел гигроскопичности древесины?
Влажность около 30 %, при которой свободной влаги в полостях клеток уже нет, а стенки клеток полностью насыщены; ниже этой влажности начинается усушка.
Читайте также