Træ tørring

træet af levende træer og friske logs indeholder en stor mængde vand, som ofte udgør over 50% af træets vægt. Vand har en betydelig indflydelse på træ. Træ udveksler konstant fugt eller vand med omgivelserne, skønt valutakursen er stærkt påvirket af, i hvilken grad træ forsegles.

træ indeholder vand i tre former:

frit vand hovedparten af vandet indeholdt i cellen lumina holdes kun af kapillærkræfter. Det er ikke bundet kemisk og kaldes frit vand. Frit vand er ikke i samme termodynamiske tilstand som flydende vand: der kræves energi for at overvinde kapillærkræfterne. Desuden kan frit vand indeholde kemikalier, der ændrer træets tørreegenskaber. Bundet eller hygroskopisk vand bundet vand er bundet til træet via hydrogenbindinger. Tiltrækningen af træ til vand stammer fra tilstedeværelsen af frie hydroksyl (OH) grupper i cellulosen, hemicelluloserne og ligninmolekylerne i cellevæggen. Grupperne er negativt ladede. Fordi vand er en polær væske, tiltrækker og holder de frie grupper i cellulose vand ved hydrogenbinding. Dampvand i celle lumina i form af vanddamp er normalt ubetydelig ved normal temperatur og fugtighed.

Fugtindholdredit

fugtindholdet i træ beregnes som masseændringen som en andel af tørmassen ved hjælp af formlen (Siau, 1984):

fugtindhold = m g − m od m od 100 % {\displaystyle {\tekst{fugtindhold}}={\frac {m_{\tekst{g}}-m_{\tekst{od}}}{m_{\tekst{od}}}\gange 100\%}

{\displaystyle {\tekst{fugtindhold}}={\frac {m_{\tekst{g}}-m_{\tekst{od}}} {m_{\tekst{od}}}}\gange 100\%}

Her, m g {\displaystyle m_{\tekst{g}}}

{\displaystyle m_{\tekst{g}}}

er grøn masse af træet, m od {\displaystyle m_{\tekst{od}}}

{\displaystyle m_{\tekst{od}}}

er dens ovn tør masse (opnåelsen af konstant masse generelt efter tørring i en ovn indstillet til 103 liter 2 liter C (218 liter 4 liter F) i 24 timer som nævnt af rollator et al., 1993). Ligningen kan også udtrykkes som en brøkdel af vandets masse og massen af ovnens tørre træ snarere end en procentdel. For eksempel udtrykker 0,59 kg/kg (ovntør basis) det samme fugtindhold som 59% (ovntør basis).

fibermætningspunktedit

disse IPPC-markeringer på en træpalle angiver KD: ovntørret, HT: varmebehandlet og DB: afbarket. I det væsentlige skal alt træemballeringsmateriale, der eksporteres til en IPPC-medlemsstat, have et stempel som dette.

når grønt træ tørrer, er frit vand fra cellen lumina, der kun holdes af kapillærkræfterne, den første til at gå. Fysiske egenskaber, såsom styrke og krympning, påvirkes generelt ikke af fjernelse af frit vand. Fibermætningspunktet (FSP) defineres som det fugtindhold, hvor frit vand skal være helt væk, mens cellevæggene er mættet med bundet vand. I de fleste træsorter er fibermætningspunktet på 25 Til 30% fugtindhold. Siau (1984) rapporterede, at fibermætningspunktet FSP {\displaystyle H_{\tekst{fsp}}}

{\displaystyle H_{\tekst{fsp}}}

(kg/kg) er afhængig af temperaturen T (kur C) i henhold til følgende ligning: FSP = 0,30 − 0,001 ( T − 20 ) {\displaystyle H_{\tekst{FSP}}=0,30-0,001(T-20)\;}

{\displaystyle H_{\tekst{FSP}}=0,30-0,001(t-20)\;}

(1,2)

keey et al. (2000) brug en anden definition af fibermætningspunktet (ligevægtsfugtighedsindhold i træ i et miljø med 99% relativ fugtighed).

mange egenskaber ved træ viser betydelige ændringer, da træet tørres under fibermætningspunktet, herunder:

  1. volumen (ideelt set sker der ingen krympning, før noget bundet vand går tabt, dvs. indtil træ er tørret under FSP);
  2. styrke (styrker øges generelt konsekvent, da træet tørres under FSP (Desch og Dinoodie, 1996), bortset fra slagbøjningsstyrke og i nogle tilfælde sejhed);
  3. elektrisk resistivitet, som stiger meget hurtigt med tabet af bundet vand, når træet tørrer under FSP.

Ligevægtsfugtighedsindhold

Uddybende artikel: Ligevægtsfugtighedsindhold

træ er et hygroskopisk stof. Det har evnen til at optage eller afgive fugt i form af damp. Vand indeholdt i træ udøver sit eget damptryk, hvilket bestemmes af den maksimale størrelse af kapillærerne fyldt med vand til enhver tid. Hvis vanddamptrykket i det omgivende rum er lavere end damptrykket i træ, finder desorption sted. De største kapillærer, der er fulde af vand på det tidspunkt, tømmes først. Damptrykket i træet falder, da vand successivt er indeholdt i mindre kapillærer. Et trin nås til sidst, når damptrykket i træet er lig med damptrykket i det omgivende rum over træet, og yderligere desorption ophører. Mængden af fugt, der forbliver i træet på dette stadium, er i ligevægt med vanddamptryk i det omgivende rum og kaldes ligevægtsfugtighedsindhold eller EMC (Siau, 1984). På grund af dets hygroskopicitet har træ en tendens til at nå et fugtindhold, der er i ligevægt med den relative fugtighed og temperatur i den omgivende luft.

EMC af træ varierer med den omgivende relative fugtighed (en funktion af temperaturen) betydeligt, i mindre grad med temperaturen. Siau (1984) rapporterede, at EMC også varierer meget lidt med arter, mekanisk belastning, tørringshistorie for træ, densitet, ekstraktionsindhold og sorptionsretningen, hvor fugtændringen finder sted (dvs.adsorption eller desorption).

fugtindhold i træ i brugrediger

træ bevarer sine hygroskopiske egenskaber, efter at det er taget i brug. Det udsættes derefter for svingende Fugtighed, den dominerende faktor ved bestemmelse af dets EMC. Disse udsving kan være mere eller mindre cykliske, såsom daglige ændringer eller årlige sæsonændringer.

for at minimere ændringer i træfugtighedsindhold eller bevægelse af trægenstande i drift tørres træ normalt til et fugtindhold, der er tæt på de gennemsnitlige EMC-forhold, som det vil blive udsat for. Disse forhold varierer for indvendige anvendelser sammenlignet med udvendige anvendelser på en given geografisk placering. 4787, 2001), anbefales EMC at være 10-12% for de fleste australske stater, selvom ekstreme tilfælde er op til 15 til 18% for nogle steder i Australien, Northern Territory, vestlige Australien og Tasmanien. EMC er dog så lav som 6 til 7% i tørre centralt opvarmede huse og kontorer eller i permanent airconditionerede bygninger.

krympning og hævelseredit

krympning og hævelse kan forekomme i træ, når fugtindholdet ændres (Stamm, 1964). Krympning opstår, når fugtindholdet falder, mens hævelse finder sted, når det øges. Volumenændring er ikke ens i alle retninger. Den største dimensionelle ændring sker i en retning, der er tangentiel for vækstringene. Krympning fra pith udad eller radialt er normalt betydeligt mindre end tangentiel krympning, mens langsgående (langs kornet) krympning er så lille, at den normalt forsømmes. Den langsgående krympning er 0,1% til 0,3% i modsætning til tværgående krympninger, hvilket er 2% til 10%. Tangentiel krympning er ofte cirka dobbelt så stor som i radial retning, skønt den i nogle arter er så meget som fem gange så stor. 5% til 10% i tangential retning og omkring 2% til 6% i radial retning., 1993).

differentiel tværgående krympning af træ er relateret til:

  1. vekslen af sent træ og tidlige træforøgelser inden for den årlige ring;
  2. indflydelsen af træstråler på den radiale retning (Kollmann og Cote, 1968);
  3. funktionerne i cellevægsstrukturen, såsom mikrofibrilvinkelmodifikationer og pits;
  4. den kemiske sammensætning af den midterste lamell.

dette afsnit har en uklar citatstil. De anvendte referencer kan gøres klarere med en anden eller konsistent stil med henvisning og fodnoter. (August 2014) (Lær hvordan og hvornår denne skabelonmeddelelse skal fjernes)

trætørring kan beskrives som kunsten at sikre, at bruttodimensionelle ændringer gennem krympning er begrænset til tørringsprocessen. Ideelt set tørres træ til det ligevægtsfugtighedsindhold, som senere (i drift) opnås af træet. Således vil yderligere dimensionelle ændringer holdes på et minimum.

det er sandsynligvis umuligt at eliminere dimensionelle ændringer i træ fuldstændigt, men eliminering af ændring i størrelse kan tilnærmes ved kemisk modifikation. For eksempel kan træ behandles med kemikalier for at erstatte hydroksylgrupperne med andre hydrofobe funktionelle grupper af modificerende midler (Stamm, 1964). Blandt alle de eksisterende processer er træmodifikation med eddikesyreanhydrid blevet bemærket for den høje antikrympnings-eller anti-kvældningseffektivitet (ASE), der kan opnås uden skader på træ. Acetylering af træ har imidlertid været langsom til at blive kommercialiseret på grund af omkostningerne, korrosion og indfangning af eddikesyren i træ. Der er en omfattende mængde litteratur vedrørende den kemiske modifikation af træ (1983, 1991; Kumar, 1994; hake, 1997).

tørring af træ er en metode til at tilføre værdi til savede produkter fra de primære træforarbejdningsindustrier. Ifølge Australian Forest And Tree Products Research and Development Corporation, grøn savet hårdttræ, som sælges på omkring $350 per kubikmeter eller mindre, stiger i værdi til $2.000 per kubikmeter eller mere med tørring og forarbejdning. Imidlertid resulterer i øjeblikket anvendte konventionelle tørringsprocesser ofte i betydelige kvalitetsproblemer fra revner, både eksternt og internt, hvilket reducerer produktets værdi. For eksempel i Australien (Anon, 1997), under antagelse af, at 10% af det tørrede nåletræ devalueres med $200 pr.kubikmeter på grund af tørringsfejl, mister savværkerne omkring $5 millioner om året. I Australien kan tabet være 40 millioner dollars om året for nåletræ og et lige eller højere beløb for hårdttræ. Korrekt tørring under kontrollerede forhold før brug er således af stor betydning i træbrug i lande, hvor klimaforholdene varierer betydeligt på forskellige tidspunkter af året.

tørring, hvis den udføres straks efter fældning af træer, beskytter også træ mod primært forfald, svampefarve og angreb fra visse slags insekter. Organismer, der forårsager forfald og plet, kan generelt ikke trives i træ med et fugtindhold Under 20%. Flere, men ikke alle, insekt skadedyr kan kun leve i grønt Træ.

ud over de ovennævnte fordele ved tørring af træ er følgende punkter også signifikante (rollator et al., 1993; Desch, 1996):

  1. tørret træ er lettere, og transport-og håndteringsomkostningerne reduceres.
  2. tørret træ er stærkere end grønt Træ i de fleste styrkeegenskaber.
  3. tømmer til imprægnering med konserveringsmidler skal tørres korrekt, hvis korrekt penetration skal opnås, især i tilfælde af konserveringsmidler af olietype.
  4. inden for kemisk modifikation af træ og træprodukter skal materialet tørres til et bestemt fugtindhold for at de passende reaktioner kan forekomme.
  5. tørt træ fungerer generelt, maskiner, finish og lim bedre end grønt træ (selvom der er undtagelser; for eksempel er grønt træ ofte lettere at dreje end tørt træ). Maling og finish varer længere på tørt træ.
  6. træets elektriske og termiske isoleringsegenskaber forbedres ved tørring.

Hurtig tørring af træ umiddelbart efter fældning opgraderer derfor betydeligt og tilføjer værdi til råt træ. Tørring muliggør betydelig langsigtet økonomi ved at rationalisere brugen af træressourcer. Tørring af træ er således et område for forskning og udvikling, der vedrører mange forskere og trævirksomheder over hele verden.

mekanismer for fugtbevægelseredit

vand i træ bevæger sig normalt fra områder med højere til områder med lavere fugtindhold., 1993). Tørring starter fra træets yderside og bevæger sig mod midten, og tørring udefra er også nødvendig for at udvise fugt fra træets indre områder. Træ opnår efterfølgende ligevægt med den omgivende luft i fugtindhold.

fugtpassageredit

drivkraften for fugtbevægelse er kemisk potentiale. Det er imidlertid ikke altid let at relatere kemisk potentiale i træ til almindeligt observerbare variabler, såsom temperatur og fugtindhold (Keey et al., 2000). Fugt i træ bevæger sig i træet som væske eller damp gennem flere typer passager, baseret på drivkraften (f.eks. tryk eller fugtgradient) og variationer i træstruktur (Langrish og rullator, 1993), som forklaret i næste afsnit om drivkræfter til fugtbevægelse. Disse veje består af hulrum i karene, fibre, stråleceller, pitkamre og deres pitmembranåbninger, intercellulære rum og forbigående cellevægspassager.

bevægelse af vand finder sted i disse passager i enhver retning, i længderetningen i cellerne såvel som lateralt fra celle til celle, indtil den når træets laterale tørreflader. Den højere langsgående permeabilitet af splintræ af hårdttræ er generelt forårsaget af tilstedeværelsen af kar. Den laterale permeabilitet og tværgående strømning er ofte meget lav i hårdttræ. Skibene i hårdttræ blokeres undertiden af tilstedeværelsen af tyloser og/eller ved at udskille tandkød og harpikser i nogle andre arter, som tidligere nævnt. Tilstedeværelsen af tandkødsårer, hvis dannelse ofte er et resultat af træernes naturlige beskyttende respons på skade, observeres almindeligvis på overfladen af savede brædder af de fleste eukalypter. På trods af den generelt højere volumenfraktion af stråler i hårdttræ (typisk 15% af trævolumen) er strålerne ikke særlig effektive i radial strømning, og gruberne på de radiale overflader af fibre er heller ikke effektive i tangentiel strømning (Langrish og rollator, 1993).

Moisture movement spaceEdit

den tilgængelige plads til luft og fugt i træ afhænger af træets tæthed og porøsitet. Porøsitet er volumenfraktionen af tomrum i et fast stof. Porøsiteten rapporteres at være 1,2 til 4,6% af det tørre volumen af træcellevæg (Siau, 1984). På den anden side er permeabilitet et mål for den lethed, hvormed væsker transporteres gennem et porøst fast stof under påvirkning af nogle drivkræfter, f.eks. kapillærtrykgradient eller fugtgradient. Det er klart, at faste stoffer skal være porøse for at være permeable, men det følger ikke nødvendigvis, at alle porøse legemer er permeable. Permeabilitet kan kun eksistere, hvis tomrummet er forbundet med åbninger. For eksempel kan et hårdttræ være permeabelt, fordi der er intervessel pitting med åbninger i membranerne (Keey et al., 2000). Hvis disse membraner er okkluderet eller indkapslet, eller hvis gruberne aspireres, antager træet en lukket cellestruktur og kan være praktisk talt uigennemtrængelig. Tætheden er også vigtig for uigennemtrængeligt hårdttræ, fordi mere cellevægsmateriale krydses pr.enhedsafstand, hvilket giver øget modstandsdygtighed over for diffusion (Keey et al., 2000). Derfor tørrer lettere skove generelt hurtigere end de tungere skove. Transport af væsker er ofte bulkstrøm (momentumoverførsel) for permeabel blødt træ ved høj temperatur, mens diffusion forekommer for uigennemtrængeligt hårdttræ (Siau, 1984). Disse mekanismer diskuteres nedenfor.

drivkræfter til fugtbevægelseredit

tre vigtigste drivkræfter, der anvendes i forskellige versioner af diffusionsmodeller, er fugtindhold, vanddampens deltryk og det kemiske potentiale (Skaar, 1988; Keey et al., 2000). Disse diskuteres her, herunder kapillærvirkning, som er en mekanisme til fri vandtransport i permeable blødt træ. Total trykforskel er drivkraften under trævakuumtørring.

kapillær handlingredit

kapillærkræfter bestemmer bevægelser (eller fravær af bevægelse) af frit vand. Det skyldes både vedhæftning og samhørighed. Vedhæftning er tiltrækningen mellem vand til andre stoffer, og samhørighed er tiltrækningen af molekylerne i vand til hinanden.

Når træet tørrer, skaber fordampning af vand fra overfladen kapillære kræfter, der udøver et træk på det frie vand i træets områder under overfladerne. Når der ikke længere er frit vand i trækapillærkræfterne, er det ikke længere vigtigt.

vandindhold differencesEdit

det kemiske potentiale forklares her, da det er den sande drivkraft for transport af vand i både væske-og dampfaser i træ (Siau, 1984). Mol stof udtrykkes normalt som det kemiske potentiale (Skaar, 1933). Det kemiske potentiale for umættet luft eller træ under fibermætningspunktet påvirker tørringen af træ. Ligevægt vil forekomme ved ligevægtsfugtighedsindholdet (som defineret tidligere) af træ, når træets kemiske potentiale bliver lig med den omgivende luft. Det kemiske potentiale i sorberet vand er en funktion af træfugtighedsindhold. Derfor ledsages en gradient af træfugtighedsindhold (mellem overflade og centrum) eller mere specifikt af aktivitet af en gradient af kemisk potentiale under isotermiske forhold. Fugt vil omfordele sig gennem træet, indtil det kemiske potentiale er ensartet overalt, hvilket resulterer i en nul potentiel gradient ved ligevægt (Skaar, 1988). Strømmen af fugt, der forsøger at opnå ligevægtstilstanden, antages at være proportional med forskellen i kemisk potentiale og omvendt proportional med den stilængde, over hvilken den potentielle forskel virker (Keey et al., 2000).

gradienten i kemisk potentiale er relateret til fugtindholdsgradienten som forklaret i ovenstående ligninger (Keey et al., 2000). Diffusionsmodellen ved hjælp af fugtindholdsgradient som drivkraft blev anvendt med succes af 1989 og Doe et al. (1994). Selvom aftalen mellem fugtindholdsprofilerne forudsagt af diffusionsmodellen baseret på fugtindholdsgradienter er bedre til lavere fugtindhold end ved højere, der er ingen beviser for, at der er væsentligt forskellige fugttransportmekanismer, der fungerer ved højere fugtindhold for dette træ. Deres observationer er i overensstemmelse med en transportproces, der drives af den samlede koncentration af vand. Diffusionsmodellen bruges til denne afhandling baseret på dette empiriske bevis for, at fugtighedsindholdsgradienten er en drivkraft til tørring af denne type uigennemtrængeligt træ.

forskelle i fugtindhold mellem overfladen og midten (gradient, den kemiske potentialeforskel mellem interface og bulk) flytter det bundne vand gennem de små passager i cellevæggen ved diffusion. I sammenligning med kapillær bevægelse er diffusion en langsom proces. Diffusion er den generelt foreslåede mekanisme til tørring af uigennemtrængeligt hårdttræ (Keey et al., 2000). Desuden vandrer fugt langsomt på grund af det faktum, at ekstrakter tilslutter de små cellevægsåbninger i kernetræet. Dette er grunden til, at splintræ generelt tørrer hurtigere end kernetræ under de samme tørringsbetingelser.

fugtbevægelsesretninger for diffusionredit

det rapporteres, at forholdet mellem langsgående og tværgående (radiale og tangentielle) diffusionshastigheder for træ varierer fra omkring 100 ved et fugtindhold på 5% til 2-4 ved et fugtindhold på 25% (Langrish og rullator, 1993). Radial diffusion er noget hurtigere end tangential diffusion. Selvom langsgående diffusion er hurtigst, er det kun af praktisk betydning, når korte stykker tørres. Generelt er træpladerne meget længere end i bredde eller tykkelse. For eksempel var en typisk størrelse af et grønt bord, der blev brugt til denne forskning, 6 m langt, 250 mm i bredden og 43 mm i tykkelse. Hvis pladerne er kvartssavet, vil bredden være i radial retning, mens tykkelsen vil være i tangentiel retning og omvendt for almindeligt savede plader. Det meste af fugtigheden fjernes fra træ ved lateral bevægelse under tørring.

årsager til splittelser og revner under tørring af træ og deres kontroldet

det største problem ved tørring af træ er tendensen til, at dets ydre lag tørrer hurtigere ud end de indvendige. Hvis disse lag får lov til at tørre meget under fibermætningspunktet, mens interiøret stadig er mættet, indstilles spændinger (kaldet tørringsspændinger), fordi krympningen af de ydre lag er begrænset af det våde indre (Keey et al., 2000). Brud i trævævene opstår, og der opstår følgelig splittelser og revner, hvis disse spændinger på tværs af kornet overstiger styrken på tværs af kornet (fiber til fiberbinding).

den vellykkede kontrol af tørringsfejl i en tørringsproces består i at opretholde en balance mellem fordampningshastigheden af fugt fra overfladen og hastigheden af udadgående bevægelse af fugt fra træets indre. Den måde, hvorpå tørring kan kontrolleres, vil nu blive forklaret. En af de mest succesrige måder at tørre eller krydre på er ovntørring, hvor træet placeres i et ovnrum i stakke og tørres ved dampning og frigiver dampen langsomt.

indflydelse af temperatur, relativ fugtighed og hastighed af luftcirkulationredit

de eksterne tørringsbetingelser (temperatur, relativ fugtighed og lufthastighed) styrer de ydre randbetingelser for tørring og dermed tørringshastigheden samt påvirker hastigheden af intern fugtbevægelse. Tørringshastigheden påvirkes af eksterne tørringsforhold (rollator et al., 1993; Keey et al., 2000), som det nu vil blive beskrevet.

temperatur hvis den relative fugtighed holdes konstant, jo højere temperatur, jo højere tørringshastighed. Temperatur påvirker tørringshastigheden ved at øge luftens fugtighedsbevarende kapacitet såvel som ved at fremskynde diffusionshastigheden for fugt gennem træet.

den faktiske temperatur i en tørreovn er tørpæretemperaturen (normalt betegnet med Tg), som er temperaturen på en dampgasblanding bestemt ved at indsætte et termometer med en tørpære. På den anden side defineres vådpæretemperaturen som den temperatur, der opnås ved, at en lille mængde væske fordamper i en stor mængde af en umættet luftdampblanding. Temperaturfølerelementet i dette termometer holdes fugtigt med en porøs stofmuffe (klud), der normalt sættes i et reservoir med rent vand. En minimum luftstrøm på 2 m / s er nødvendig for at forhindre et område med stillestående fugtig luftdannelse omkring muffen., 1993). Da luft passerer over den våde ærme, fordampes vandet og afkøler det våde pæretermometer. Forskellen mellem tør-pære og våd-pære temperaturer, våd-pære depression, bruges til at bestemme den relative fugtighed fra en standard hygrometrisk diagram., 1993). En højere forskel mellem tør-pære og våd-pære temperaturer indikerer en lavere relativ fugtighed. For eksempel, hvis tørpæretemperaturen er 100 liter C og vådpæretemperaturen 60 liter C, læses den relative fugtighed som 17% fra et hygrometrisk diagram. Relativ fugtighed luftens relative fugtighed defineres som vanddampens deltryk divideret med det mættede damptryk ved samme temperatur og totaltryk (Siau, 1984). Hvis temperaturen holdes konstant, resulterer lavere relative luftfugtigheder i højere tørringshastigheder på grund af den øgede fugtighedsgradient i træ, som følge af reduktionen af fugtindholdet i overfladelagene, når luftens relative fugtighed reduceres. Den relative fugtighed udtrykkes normalt på procentbasis. Til tørring er den anden væsentlige parameter relateret til relativ fugtighed den absolutte fugtighed, som er massen af vanddamp pr.masseenhed tør luft (kg vand pr. kg tør luft). Men dens påvirket af mængden af vand i den opvarmede luft. Luftcirkulationshastighed tørretid og trækvalitet afhænger af lufthastigheden og dens ensartede cirkulation. Ved en konstant temperatur og relativ fugtighed opnås den højest mulige tørringshastighed ved hurtig cirkulation af luft over træets overflade, hvilket giver hurtig fjernelse af fugtfordampning fra træet. Imidlertid er en højere tørringshastighed ikke altid ønskelig, især for uigennemtrængelige hårdttræ, fordi højere tørringshastigheder udvikler større belastninger, der kan få træet til at knække eller fordreje. Ved meget lave blæserhastigheder, mindre end 1 m/s, er luftstrømmen gennem stakken ofte laminær strømning, og varmeoverførslen mellem tømmeroverfladen og den bevægelige luftstrøm er ikke særlig effektiv., 1993). Den lave effektivitet (eksternt) af varmeoverførsel er ikke nødvendigvis et problem, hvis intern fugtbevægelse er nøglebegrænsningen for fugtbevægelsen, som det er for de fleste hårdttræ (Pordage og Langrish, 1999).

klassificering af tømmer til tørringredit

tømmeret klassificeres som følger i henhold til deres lette tørring og deres tilbøjelighed til tørring nedbrydes:

stærkt ildfaste træsorter disse træsorter er langsomme og vanskelige at tørre, hvis slutproduktet skal være fri for defekter, især revner og spalter. Eksempler er tunge strukturelle tømmer med høj densitet såsom ironbark (Eucalyptus paniculata), blackbutt (E. pilularis), southern blue gum (E. globulus) og børsteboks (Lophostemon cofertus). De kræver betydelig beskyttelse og pleje mod hurtige tørringsforhold for at få de bedste resultater (Bootle, 1994). Moderat ildfast træ disse tømmer viser en moderat tendens til at knække og splitte under krydderier. De kan krydres fri for defekter under moderat hurtige tørringsforhold (dvs.en maksimal tørpæretemperatur på 85 liter C kan anvendes). Eksempler er Sydney blue gum (E. saligna) og andre tømmer af medium densitet (Bootle, 1994), som potentielt er egnede til møbler. Ikke-ildfaste skove disse skove kan hurtigt krydres til at være fri for defekter, selv ved at anvende høje temperaturer (tørpæretemperaturer på mere end 100 liter C) i industrielle ovne. Hvis de ikke tørres hurtigt, kan de udvikle misfarvning (blå plet) og skimmel på overfladen. Eksempler er nåletræ og træ med lav densitet såsom Pinus radiata.

ModelEdit

den hastighed, hvormed træet tørrer, afhænger af en række faktorer, hvoraf de vigtigste er temperaturen, træets dimensioner og den relative fugtighed. Simpson og Tschernitsa har udviklet en simpel model af træ tørring som en funktion af disse tre variabler. Selvom analysen blev udført for rød eg, kan proceduren anvendes på enhver træart ved at justere modelens konstante parametre.

kort sagt antager modellen, at ændringshastigheden for fugtindholdet M med hensyn til tid t er proportional med, hvor langt træprøven er fra dens ligevægtsfugtighedsindhold M e {\displaystyle M_{e}}

M_e

, som er en funktion af temperaturen T og relativ fugtighed h: d M d T = − M − M E L {\displaystyle {\frac {dM}{dt}}=-{\frac {M-m_{e}}{\tau}} {\tau}}

{\displaystyle {\frac{dM} {dt}}=-{\frac{M-m_ {e}} {\tau}} {\tau}}

hvor prisT {\displaystyle \ Tau}

\ Tau

er en funktion af temperaturen t og en typisk trædimension l og har tidsenheder. Den typiske trædimension er omtrent den mindste værdi af ( L r , L t , L L / 10 {\displaystyle L_{r},\,L_{t},\,L_{L}/10}

{\displaystyle L_{r},\,L_{t},\,l_{L}/10}

), som er henholdsvis de radiale, tangentielle og langsgående dimensioner, i tommer, med længdedimensionen divideret med ti, fordi vand diffunderer omkring 10 gange hurtigere i længderetningen (langs kornet) end i sidedimensionerne. Løsningen på ovenstående ligning er: M − M E M 0 − m e = e − t-{\displaystyle {\frac {M-m_{e}}{m_{0}-m_{e}}}=e^{- {\frac {t}{\tau}}}

{\displaystyle {\frac {M-m_{e}} {m_{0}-m_{e}}}=e^{- {\frac {t} {\Tau}}}

hvor M 0 {\displaystyle m_{0}}

m_{0}

er det oprindelige fugtindhold. Det blev fundet, at for rød egetræ tømmer,” tidskonstanten”, var “tidskonstanten “”

\ tau

godt udtrykt som: Larsen = L n A + b P sat ( T ) {\displaystyle \tau ={\frac {L^{n}}{A+bp_{\tekst{sat}}(T)}}

{\displaystyle \tau ={\frac {L^{n}} {A+bp_{\tekst{sat}} (T)}}}

hvor A, B og n er konstanter og p sat ( t ) {\displaystyle p_{\tekst{sat}} (t)}

p_{{\tekst{sat}}} (t)

er mætningsdamptrykket af vand ved temperatur T. For tid målt i dage, længde i tommer og p sat {\displaystyle p_{\tekst{sat}}}

p_{{\tekst{sat}}}

målt i mmHg blev følgende værdier af konstanterne fundet for rødt egetræ. a = 0,0575 b = 0,00142 n = 1,52

løsning for tørretiden udbytter:

t = − Ln Ln ( M − M E M 0 − m e ) = − Ln a + b p lør ( T ) Ln lør ( M − M E M 0 − m e ) {\displaystyle t=-\tau \,\Ln \venstre({\frac {M-m_{e}}{m_{0}-m_{e}}}\højre)={\frac {-L^{n}}{A+bp_{\tekst{sat}}(T)}}\,\Ln \venstre({\frac {M-m_{e}}{m_{0}-m_{e}}}\højre)}

{\displaystyle t=-\Tau \,\Ln \venstre({\frac {m-m_{e}}{m_{0}-m_{e}}}\højre)={\frac {-l^{n}}{a+bp_{\tekst{sat}}(t)}}\,\Ln \left({\frac {m-m_{e}}{m_{0}-m_{e}}}\right)}

for eksempel ved 150 liter f ved hjælp af Arden Buck-ligningen viser Mætningsdamptrykket af vand at være omkring 192 mmHg (25,6 kPa). Tidskonstanten til tørring af et 1-tommer tykt (25 mm) rødt egetræsplade ved 150 liter F er derefter prit = 3,03 {\displaystyle \tau =3,03}

{\displaystyle \tau =3,03}

dage, hvilket er den tid, der kræves for at reducere fugtindholdet til 1/e = 37% af dets oprindelige afvigelse fra ligevægt. Hvis den relative fugtighed er 0,50, er fugtindholdet i træet ved ligevægt ved hjælp af Hagltræ-Horrobin-ligningen omkring 7,4%. Tiden til at reducere tømmeret fra 85% fugtindhold til 25% fugtindhold er derefter omkring 4,5 dage. Højere temperaturer giver hurtigere tørretider, men de vil også skabe større belastninger i træet, fordi fugtgradienten bliver større. For brænde er dette ikke et problem, men til træbearbejdningsformål vil høje belastninger få træet til at knække og være ubrugeligt. Normale tørretider for at opnå minimal krydderikontrol (revner) i 25 mm (1 tomme eller 4/4 tømmer) rød eg varierer fra 22 Til 30 dage, og i 8/4, (50 mm eller 2 tommer) vil den variere fra 65 til 90 dage.

Related Posts

Skriv et svar

Din e-mailadresse vil ikke blive publiceret. Krævede felter er markeret med *