Свойства древесины имеющие значения при её гидротермической обработке

Прочность дрвесины зависит глав. образом от ее породы, темп-ры и влажности. Поск-ку при ГТО состояние древ. изм-ся, прочночть не остается стабильной. Влажность древ. влияет на ее прочность т-ко в диапазоне ниже предела насыщения клет.стенок (пониж. влаж-ти – диапазон прочности возрастает, повыш.-падает; эти изм. прочности при обыч. темп-ре обратимы). Повыш. темп-ры приводит к снижению прочности древ. С повыш. темп-ры и увел. длит-ти ее возд-ие появл. Остат. изменения, к-ые сохр. После обработки и влияют на прочность древесины при дальнейшей эксплуатации.Говоря о влиянии ГТО на прочность, необходимо различать: - прочность древесины в процессе обработки при том или ином состоянии материала. Эта прочность снижается с повыш. ее темп-ры и влажности; - эксплуатационная прочность, к-ую приобретает прошедшая обработку древесина после доведения ее влажности и темп-ры до обычных эксплуат. норм.

Деформативность древесины при длительном возд-ии на нее напряжений имеет по сравнению с деформативностью других материалов существенные особ-ти. Если образец древ. нагружать с пост. ск-тью в теч. нек-ого времени и непрерывно фиксировать относ. деформацию образца, график зависимости (τ - ε ил σ - ε) не будет прямолинейным (рис.1-а). Полная деформация древесины оказывается слож. величиной, что выявляется, если в какой-то момент τ₁, когда полная деформация достигла величины ε_n, мгновенно разгрузить образец. Снизившись быстро на величину 1-2, она затем будет умен. замедленно (кривая 2-3), стремясь к определенной постоянной величине. Полная деформация ε_n,т.о., состоит из упругой деформации ε_у, обратимой эластической деформации ε_э и необратимой остат. деформации ε_остат.

В процессах ГТО состояние древесины опред. преимущественно ее деформативностью поперек волокон. Характер влияния температуры и влажности древесины на ее жесткость такой же, как и на прочность.

13. Специальные способы сушки.

Диэлектрическая сушка. Древесина, помещенная м/у пластинами конденсатора высокочаст. колебат. контура, интенсивно нагрев. за счет диэлектрич. потерь. Выделение тепла связано с колеб. движ. мол-л мат-ла, нах-ся в электромагн. высокочаст. поле. Электр. энергия, потребляемая древесиной и превращающаяся в тепл., расходуется вначале на нагревание мат-ла и тепл. потери с его пов-ти в окр. Среду, а затем – на испарение воды и тепл. потери. Прод-ть диэлектр. Сушки м.б. сокращена по сравнению с камерной в 50-60 раз за счет бол. мощности генератора и малых объемах древесины. Диэлектрическая сушка хар-ся выс. расходом энергии и не обеспечивает надлежащего кач-ва древесины. В наст. время для сушки п/м не применяется. Камерно-диэлектри-ческая сушка – комбинированный способ, при к-ом расход тепла на сушку компенсируется не т-ко за счет высокочастотной элект. Энергии, но и за счет энергии паровоздушной среды, нагретой в калориферах. Сушка п/м проводится в суш. камере. При камерно-диэлект-рич. сушке м-но получать п/м выс. кач-ва, с малыми внутр. напряжениями и даже совсем без них. Для этого в камере необх-мо создавать выс. степень насыщенности воздуха при одноврем. высокочаст. нагреве древесины. Для сортиментов, содержащих сердцевинную трубку, этот способ обеспечивает возможность их высушивания без радиал. трещин. Ее целесообразно применять для толстых сердцовых сортиментов, из-за дороговизны. Сушка в жидкостях. Суш. агентом м.б. как гидрофобные ж-ти, т.е. ж-ти, не смешивающиеся с водой и не р-щиеся в ней (масла, расплавленные Ме, сера), так и кон-центрированные водные р-ры гигроскопических в-в, явл-ся гидрофильными ж-тями. Сушка в гидрофобных ж-тях – это высокотемп-ый процесс, имеющий нек-ые особ-ти. М/у ж-тью и погруж. в нее древесиной отсут. влагообмен. Сушка может происходить т-ко при темп-ре ж-ти выше точки кипения воды при данном давл. Внутри древесины из-за кипения своб. воды создается, избыт. давл., под д-ием к-ого пар выходит в атмосферу, преодолевая сопротивление древесины и слоя ж-ти над мат-ом. Т.о. осн. видом влагопереноса здесь явл-ся молярное перемещение пара под д-ием градиента избыт. давл. В кач-ве суш. агента исп-ся петролатум (воскообр. в-во, явл-ся отходом при перегонке нефти) по названию к-го назвали сушку - петролатумная. Такую сушку п/м проводят в ваннах, заполненных нагретым до 120-130 ^оС петролатумом. Дост: малая прод-ть процесса. Недост: загрязнение пов-ти древесины, что затрудняет ее обработку на станках; низкое кач-во сушки; невозможность высококачеств. склеивания и отделки древесины из-за остатков петролатума на пов-ти; бол. расход петролатума вследствие пропитки им пов-ых слоев древ. Сушка в гидрофильных ж-тях не получила широкого распр. и применяется в отдел. случаях. В кач-ве суш. агентов – горячие насыщенные р-ры солей (хлорид натрия, нитрат натрия, хлорид магния). Темп-ра р-ров м.б. выше или на неск-ко градусов ниже точки кипения воды. Такой способ сушки перспективен для п/м малопроницаемых ж-тями пород (лиственница, дуб).

Индукционная сушка. При такой сушке п/м штабель с уло-женными м/у рядами досок ферромагнитными эл-ми в виде сеток из мягкой полосовой стали помещают в электромагн. поле пром.частоты 50 Гц, образ. во внеш. по отношению к штабелю соленоиде. Соленоид монтируется внутри суш. камеры из проводников бол. сечений. Ферромагнитные эл-ты, нагревающиеся индуктивными токами, передают тепло древесине путем непосредст-венного контакта и путем конвекции от циркулирующего воздуха. Данный способ не обеспечивает удовлетворительного кач-ва высушенного мат-ла. Образуется бол. неравномерность просыхания мат-ла, местные перегревы, бол. внутр. напряжения. При такой сушке получаются п/м 3 категории качества. Вакуумная сушка осущ-ся путем помещения штабеля п/м в автоклав или герметичную камеру, где вакуум-насос созд. пониж. давл. В вакуумных автоклавах воздух сильно разряжен и интенсивность конвективного теплообмена м/у ним и древесиной мала. По методу передачи теплоты высуш. древесине, выделяют 3 способа сушки в вакууме: вакуумную сушку с непрер. кондуктивным подводом теплоты к п/м от нагретых плит (недост: трудоемкость загрузочно-разгрузочных работ, выс. неравномерность кон. вл-ти по толщине древесины, бол. внутр. напряжения в ней, малая вместимость автоклавов), вакуумную сушку с прерывистым нагревом древесины в паровоздушной среде (осущ. нагрев древесины до темп-ры кипения воды, за счет теплоты, акку-мулированной древесиной, в полостях ее клеток происходит выкипание своб. воды, пар удал. из древесины под д-ием изб. давл.) и вакуумно-диэлектрическую сушку (особ-ть сушки в том, что древесина нах-ся в среде почти чистого пара малого давл., но выс. степени насыщенности; древесина не подвергается д-ию выс. темп-ры, вследствие чего не сниж. ее прочность и сохраняется натур. цвет. Недост: бол. расход эл. энергии).