목재의 살아있는 나무와 신선한 로그를 포함한 많은 양의 물로 구성의 50%이상 나무의 무게. 물에는 나무에 중요한 영향이 있습니다. 목재 지속적으로 교환을 촉촉이나 물로 입지만,환율 강력하게 영향을 받을 정도로는 나무이 밀봉된다.
목재는 세 가지 형태의 물 함유:
자유 물 세포 루미나에 함유 된 물 대부분은 모세관 힘에 의해서만 보유됩니다. 그것은 화학적으로 결합되지 않으며 자유로운 물이라고합니다. 자유 물 액체 물 같은 열역학 상태에 있지 않습니다:에너지는 모세관 힘을 극복하는 데 필요합니다. 또한 자유 물에는 화학 물질이 포함되어있어 목재의 건조 특성을 바꿀 수 있습니다. 바운드 또는 흡습성 물 바운드 물 수소 결합을 통해 목재에 결합됩니다. 물을위한 목재의 매력은 세포벽의 셀룰로오스,헤미셀룰로오스 및 리그닌 분자에 유리 수산기(OH)그룹이 존재함으로써 발생합니다. 수산기는 음전하를 띤다. 물은 극성 액체이기 때문에 셀룰로오스의 유리 수산기는 수소 결합에 의해 물 을 끌어 들이고 물 을 보유합니다. 물 증기의 형태로 셀 루미나의 물 증기는 일반적으로 정상 온도 및 습도에서 무시할 수 있습니다.
- 수분 함유량
- 파이버 채 pointEdit
- 평형 수분 contentEdit
- serviceEdit 에서 목재의 수분 함량
- 수분 함량이 변경되면 목재에서 수축 및 팽창이 발생할 수 있습니다(Stamm,1964). 수축은 수분 함량이 감소함에 따라 발생하는 반면 팽창은 증가 할 때 발생합니다. 볼륨 변화는 모든 방향에서 동일하지 않습니다. 가장 큰 치수 변화는 성장 고리에 접선 방향으로 발생합니다. 축에서 속을 바깥쪽으로,또는 반경 방향으로,일반적으로 상당히 적은 접선 수축하는 동안,종(곡물을 따)수축가 경미하므로 일반적으로 무시한다. 종 방향 수축은 2%내지 10%인 횡 방향 수축과 대조적으로 0.1%내지 0.3%이다. 접선 수축은 종종 반경 방향보다 약 2 배 정도 크지 만 일부 종에서는 5 배 정도 큽니다. 수축은 접선 방향에서 약 5%~10%,반경 방향에서 약 2%~6%이다(Walker et al., 1993).
- 수분 이동 메커니즘
- 수분 passagewaysEdit
- 수분 이동 spaceEdit
- 력에 대한 수분 movementEdit
- 모세관 작용그것은
- 수분 함량 differencesEdit
- 수분 이동 방향에 대한 diffusionEdit
- 이유에 대한 분할 및 균열이 있는 동안 건조 목재와 그들의 controlEdit
- 온도의 영향,상대 습도 평가의 공 circulationEdit
- 류의 목재에 대한 dryingEdit
- ModelEdit
수분 함유량
목재의 수분 함량은 건조 질량의 비율로 질량 변화로 계산되며,식(Siau,1984):
수분 함량=m g m od m od×100%{\displaystyle{\text{수분 함량}}={\frac{m_{\text{g}}-m_{\text{od}}}{m_{\text{od}}}}\번 100\%}
여기에,m g{\displaystyle m_{\text{g}}}
은 녹색 대량의 나무,m od{\displaystyle m_{\text{od}}}
은 그 오븐 건조한 대량(의 달성을 일정 질량 일반적으로 Walker et al.에 의해 언급 된 바와 같이 24 시간 동안 103±2°C(218±4°F)로 설정된 오븐에서 건조시킨 후., 1993). 이 방정식은 물 질량과 오븐 건조 나무의 질량의 백분율이 아닌 분율로 표현할 수도 있습니다. 예를 들어,0.59kg/kg(오븐 건조 기준)표현하고 동일한 수분으로 콘텐츠 59%(오븐 건조 기준).
파이버 채 pointEdit
경우 그린 나무가 건조,무료 물 세포에서 처음 개최하여 모세의 힘만을 이동합니다. 강도 및 수축과 같은 물리적 특성은 일반적으로 자유 물 제거에 영향을받지 않습니다. 섬유 포화 점(fsp)은 자유 물 이 완전히 없어야하는 수분 함량으로 정의되며 세포벽은 물 이 결합 된 물로 포화 상태입니다. 대부분의 유형의 숲에서 섬유 포화 점은 수분 함량이 25~30%입니다. Siau(1984)보고 있는 섬유가 포화점 X fsp{\displaystyle 무리수{\text{fsp}}}
(kg/kg)에 따라 온도 T(°C)에 따라 다음과 같은 방정식:X fsp=0.30−0.001(T−20) {\displaystyle 무리수{\text{fsp}}=0.30-0.001(T-20)\;}
(1.2)
Keey et al. (2000)은 섬유 포화 점(상대 습도 99%의 환경에서 목재의 평형 수분 함량)의 다른 정의를 사용합니다.
속성이 많이 나무의 표시 상당한 변경으로 나무가 말 아래의 섬유 채점 포함:
- 볼륨(적 수축이 발생할 때까지 어떤 행 물 손실은,때까지 나무가 말 아래 FSP);
- 강도(강점 일반적으로 지속적으로 증가 나무가 말 아래 FSP(Desch 및 Dinwoodie,1996),을 제외한 영향을 구부리는 힘이고, 어떤 경우에,인성);
- 전기 저항력,이는 목재가 FSP 아래로 건조 될 때 바운드 물 손실로 매우 빠르게 증가합니다.
평형 수분 contentEdit
목재는 흡습성 물질입니다. 그것은 수증기의 형태로 수분을 섭취하거나 포기하는 능력을 가지고 있습니다. 목재에 함유 된 물 물 언제든지 물로 채워진 모세관의 최대 크기에 의해 결정되는 자체의 증기압을 발휘한다. 주변 공간의 물 증기압이 목재 내의 증기압보다 낮 으면 탈착이 일어난다. 당시 물 가득 가장 큰 크기의 모세관은 먼저 비어 있습니다. 물 연속적으로 작은 모세관에 포함 되는 나무 내의 증기 압력 폭포. 결국 목재 내의 증기압이 목재 위의 주변 공간의 증기압과 같을 때 단계에 도달하고 추가 탈착이 중단됩니다. 양의 수분에 남아 있는 나무에서 이 단계에서 평형을 가진 물 증기압에서 주변 공간이라고 평형 수분에 콘텐츠나 EMC(Siau,1984). 기 때문에 그것의 흡습성,나무로하는 경향이 도달할 수분에 있는 콘텐츠와 평형 상대 습도 및 온도의 주변 공기입니다.
목재의 EMC 는 주변 상대 습도(온도의 함수)와 크게 다르며 온도와 함께 더 적은 정도입니다. Siau(1984)보고 EMC 도까지 다양하는 매우 약간의 종으로,기계적인 긴장,건조의 역사를 나무,밀도,추출물 내용과 방향으로의 수 착하는 수분에 변경이 이루어집니다(즉,흡착 또는 탈).
serviceEdit 에서 목재의 수분 함량
목재는 사용 후 흡습성을 유지합니다. 그런 다음 emc 를 결정하는 지배적 인 요소 인 변동 습도를 받게됩니다. 이러한 변동은 낮의 변화 또는 연간 계절 변화와 같이 다소 주기적 일 수 있습니다.
을 최소화하는 변화에서 목재 수분에 콘텐츠나 운동의 나무 개체에서 서비스,목재가 일반적으로 건조하는 수분 함량을 평균 EMC 조건에있는 그것에 노출됩니다. 이러한 조건은 주어진 지리적 위치에서 외부 용도와 비교하여 내부 용도에 따라 다릅니다. 예를 들어에 따라,호주의 표준에 대한 목재 건조하 품질(AS/NZS4787,2001),EMC 하는 것이 좋 10-12%의 대부분에 대한 호주국가 있지만,극단적인 경우에는 최대 15 18%에 대한 몇 가지 장소에서 퀸즐랜드,노던 테리토리,호주고 있습니다. 그러나 EMC 는 건조한 중앙 난방 주택 및 사무실 또는 영구적으로 에어컨이 설치된 건물에서 6~7%로 낮습니다.
수분 함량이 변경되면 목재에서 수축 및 팽창이 발생할 수 있습니다(Stamm,1964). 수축은 수분 함량이 감소함에 따라 발생하는 반면 팽창은 증가 할 때 발생합니다. 볼륨 변화는 모든 방향에서 동일하지 않습니다. 가장 큰 치수 변화는 성장 고리에 접선 방향으로 발생합니다. 축에서 속을 바깥쪽으로,또는 반경 방향으로,일반적으로 상당히 적은 접선 수축하는 동안,종(곡물을 따)수축가 경미하므로 일반적으로 무시한다. 종 방향 수축은 2%내지 10%인 횡 방향 수축과 대조적으로 0.1%내지 0.3%이다. 접선 수축은 종종 반경 방향보다 약 2 배 정도 크지 만 일부 종에서는 5 배 정도 큽니다. 수축은 접선 방향에서 약 5%~10%,반경 방향에서 약 2%~6%이다(Walker et al., 1993).
차동 가로축의 나무와 관련된:
- 의 교대는 늦은 나무고 이른 나무를 증가 내에서는 연간 링;
- 의 영향을 나무선에서 반경 방향으로(Kollmann 및 코트,1968);
- 미세 섬유 각 수정 및 구덩이와 같은 세포벽 구조의 특징;
- 중간 라멜라의 화학적 조성.
나무 건조용으로 설명할 수 있습 예술한다는 것을 보장하는 총 치수 변화를 통해 수축은한 건조 프로세스. 이상적으로,목재는 나중에(서비스에서)목재에 의해 달성 될 것으로 그 평형 수분 함량으로 건조된다. 따라서,추가 치수 변화는 최소한으로 유지 될 것이다.
그것은 아마도 불가능을 완전히 제거하는 차원에서 변경 나무,그러나 제거의 크기 변경될 수 있습 approximated 화학 물질에 의해 수정할 수 있습니다. 예를 들어,목재는 수산기를 다른 소수성 작용기의 개질제(Stamm,1964)로 대체하기 위해 화학 물질로 처리 될 수있다. 중의 모든 기존 프로세스,나무 수정을 가진 초산 무수 화합물에 주목되고 있는 높은 반대로 축소하거나 반대로 팽창하 효율성(ASE)달성 가능한 손상을 주지 않고 나무입니다. 그러나 목재의 아세틸 화는 목재의 비용,부식 및 아세트산의 함정에 의한 상용화가 느리다. 목재의 화학적 변형에 관한 광범위한 문헌이있다(Rowell,1983,1991;Kumar,1994;Haque,1997).
건조 목재는 1 차 목재 가공 산업에서 톱질 된 제품에 가치를 더하는 한 가지 방법입니다. 에 따른 호주 삼림 및 목재 제품 연구 개발 공사(FWPRDC),녹색 sawn 목재 판매되는 대략$350 입방 미터 이하,가치에서 증가하$2,000 입방 미터 이상 건조하고 처리합니다. 그러나 현재 사용되는 기존의 건조 프로세스를 종종 결과에서 중요한 품질 문제에 균열 모두 외부와 내부적으로 줄이고,제품의 가치. 예를 들어,퀸즐랜드(Anon,1997),가정의 10%건조 침엽수가 가치에 의$200per 입방 미터기 때문에 건조,결함 보 millers 잃고 약$5 백만 년이 있습니다. 호주에서는 손실이 연목의 경우 연간 4 천만 달러,경목의 경우 동등하거나 더 높은 금액이 될 수 있습니다. 따라서,적절한 건조 제어 조건 하에서 사용하기 전에는 매우 중요에서 목재를 사용하는 국가에서는 기후 조건에 따라 상당히 서로 다른 시간에습니다.
건조,실행하는 경우에 후 신속하게 벌목 나무의 보호 목재에 대한 기본 붕괴,곰팡이 얼룩하고 공격에 의해 특정 종의 곤충이 있습니다. 부패와 얼룩을 유발하는 유기체는 일반적으로 수분 함량이 20%이하인 목재에서 번성 할 수 없습니다. 몇몇은 전부는 아니지만 곤충 해충은 녹색 목재에서만 살 수 있습니다.
목재를 건조하는 위의 장점 외에도 다음과 같은 점도 중요합니다(Walker et al. 건조 목재는 가볍고 운송 및 취급 비용이 절감됩니다.
즉시 벌목 후 나무의 신속한 건조 따라서 크게 업그레이드하고 원시 목재에 가치를 추가합니다. 건조는 목재 자원의 사용을 합리화함으로써 실질적인 장기 경제를 가능하게합니다. 따라서 목재의 건조는 전 세계의 많은 연구자와 목재 회사를 염려하는 연구 개발 분야입니다.
수분 이동 메커니즘
목재의 물은 일반적으로 수분 함량이 높은 영역에서 물 함량이 낮은 영역으로 이동합니다(Walker et al., 1993). 건조 시작합 의 외부에서 나무를 향해 이동 중심,그리고 건조에서 외부도 필요가 추방에서 수분 내면의 영역 나무입니다. 목재는 이후 수분 함량에서 주변 공기와 평형을 이룹니다.
수분 passagewaysEdit
수분 이동의 원동력은 화학적 잠재력입니다. 그러나 그것은 항상과 관련된 쉽게 잠재적인 화학에서 목재를 일반적으로 현저한 변수 등의 온도와 수분 함량(Keey et al., 2000). 수분에서 나무에서 목재으로 액체 또는 증기를 통해 여러 종류의 통로를 기반으로,자연의 원동력,(예를 들어 압력이나 습기 그라데이션)및 변형에서 목재 구조(Langrish 및 워커,1993),으로 설명한 다음 섹션에서는 운전에 힘을 촉촉한 운동입니다. 이러한 경로로 구성되어의 구멍의 혈관,섬유,선세포,피트 챔버와 그들의 구덩이 멤브레인 오프닝,세포 공간과 시 셀 벽미를 담고 있습니다.
의 움직임을 물에서 이러한 통로 어떤 방향으로,세로 방향으로 세포에서뿐만 아니라,옆으로 세포에서 세포에 도달할 때까지 측면 건조 표면의 나무입니다. 경목의 변재의 높은 종 방향 투과성은 일반적으로 혈관의 존재에 의해 야기된다. 측면 투과성 및 횡 방향 흐름은 종종 활엽수에서 매우 낮습니다. 선박에서 활엽수는 때때로 차단되의 존재에 의해 tyloses 및/또는 은닉 실리콘껌과 수지에 일부 다른 종들,이전에 언급한 바와 같이. 의 존재는 정맥을 잇몸의 형성되는 종종 결과의 자연 보호의 반응을 나무를 부상은 일반적으로 관찰의 표면에 sawn 보드의 가장 유칼리나무가. 에도 불구하고 일반적으로 더 높은 볼륨의 분수선에서 활엽수(일반적으로 15%나무의 볼륨),광선하지 않은 특별히 효과적인 방향 흐름,또는 구덩이에서 방사 표면의 섬유에서 효과적인 접선 흐름(Langrish 및 워커,1993).
수분 이동 spaceEdit
사용할 수 있는 공간을 위한 공기와 수분에서 나무에 따라 달라지 밀도와 다공성의 나무입니다. 다공성은 고체에서 공극 공간의 부피 분율입니다. 다공성은 목재 세포벽의 건조 부피의 1.2~4.6%인 것으로보고되었다(Siau,1984). 다른 한편으로,침투성의 측정이 쉽게는 액체를 통해 전송되는 다공성 고체의 원동력,예를 들어 모세관 압력배 또는 수분 그라데이션합니다. 고체가 투과성이어야 다공성이어야한다는 것은 분명하지만,모든 다공성 몸체가 투과성이라는 것을 반드시 따르는 것은 아닙니다. 투자율은 공극 공간이 개구부에 의해 상호 연결된 경우에만 존재할 수 있습니다. 예를 들어,막에 개구부가있는 intervessel pitting 이 있기 때문에 경재는 투과성 일 수있다(Keey et al., 2000). 는 경우 이러한 막은 폐색 또는 박힌 경우,또는 구덩이는 흡입,나무에서 닫힌 세포 구조될 수 있다는 사실상 불침투성. 조밀도는 또한 중요한 불침투성의 활엽수가 더 많기 때문에 세포벽재로 이동 단위당한 거리를 제공하는 저항성이 증가 확산(Keey et al., 2000). 따라서 가벼운 숲은 일반적으로 더 무거운 숲보다 더 빠르게 건조됩니다. 전송의 체액은 종종 대량 흐름(모멘텀의 전송)를 투과성 연 목 높은 온도에서 유포하는 동안 발생한 불침투성의 활엽수(Siau,1984). 이러한 메커니즘은 아래에서 설명합니다.
력에 대한 수분 movementEdit
세 가지 주요 원동력은 사용되는 다양한 버전의 확산 모델에는 수분 함량,분압의 물 증기,그리고 화학 물질이 잠재적인(Skaar,1988;Keey et al., 2000). 이들은 침투성 연목에서 자유로운 물 수송을위한 메커니즘 인 모세관 작용을 포함하여 여기에서 논의됩니다. 총 압력 차이는 목재 진공 건조 중 원동력입니다.
모세관 작용그것은
모세관 힘은 자유 물 운동(또는 운동의 부재)을 결정합니다. 그것은 접착력과 응집력 모두에 기인합니다. 접착력은 다른 물질에 물 사이의 매력이며 응집력은 서로 물 속에있는 분자의 매력입니다.
로 나무 건조기,증발의 물에서 표면을 설정 모세는 힘을 발휘 풀에서 무료로 물에 영역의 나무 아래에 표면이 있습니다. 나무 모세관 힘에 있는 아무 자유로운 물나 더 이상 없을 때 중요성의 더 이상 없습니다.
수분 함량 differencesEdit
화학적 잠재력이기 때문에 그것이 진정한 원동력의 수송을 위해 물 모두에서 액체 및 증기 단계에서 목재(Siau,1984). 물질 1 몰당 깁스 자유 에너지는 일반적으로 화학적 잠재력으로 표현됩니다(Skaar,1933). 섬유 포화 점 아래의 불포화 공기 또는 목재의 화학적 잠재력은 목재의 건조에 영향을 미칩니다. 평형에서 발생한 수분량(으로 정의 이전 버전)나무의 경우 화재의 나무가 됩하의 주변 공기입니다. 흡착 물 의 화학적 잠재력은 목재 수분 함량의 함수입니다. 따라서,그라데이션의 목재 수분량(간의 표면 centre),또는 좀 더 구체적으로의 활동반에 의해 그라데이션의 잠재적인 화학에서 등온 조건입니다. 수분이 재배포 전반에 걸쳐 자체 목재까지 화학 잠재력은 유니폼에 걸쳐,그 결과로 잠재적인 그라데이션에서 평형(Skaar,1988). Flux 의 수분을 달성하려고 평형 상태로 간주됩에 비례하는 차이점에서 화재,그리고 반비례한 경로 길이는 잠재적인 차이를 행위(Keey et al., 2000).
화학 전위의 구배는 위의 방정식에서 설명한 바와 같이 수분 함량 구배와 관련이 있습니다(Keey et al., 2000). 수분 함량 구배를 원동력으로 사용하는 확산 모델은 Wu(1989)및 Doe et al. (1994). 하지만 이 계약 사이에 습기-콘텐츠 프로파일에 의해 예측 확산 모델에 따라 수분에 콘텐츠를 기울에서 더 낮은 습기 내용을 보다 더 높은 사람이 없다는 증거가 있다는 것은 상당히 다른 수분 전송 메커니즘 운영에서는 높은 습기에 대한 내용을 이 목재입니다. 그들의 관찰은 물 총 농도에 의해 구동되는 수송 과정과 일치한다. 의 확산 모델을 사용이 논문에 대한 이를 바탕으로 실증적 증거는 수분에 콘텐츠를 기울이는 원동력이 건조를 위한 이 유형의 불침투성을 목재입니다.
차이에서 수분 함유량 사이의 표면과 centre(그라데이션,화학 잠재적인 차이를 인터페이스 및 대량으로)이동한 바인딩된 물을 통해 작은 통로 셀에 벽에 의해 확산이 이루어집니다. 모세관 운동과 비교하여 확산은 느린 과정입니다. 확산은 불 침투성 활엽수의 건조를 위해 일반적으로 제안 된 메커니즘이다(Keey et al., 2000). 또한 추출물이 심재의 작은 세포벽 개구부를 연결한다는 사실 때문에 수분이 천천히 이동합니다. 이것이 변재가 일반적으로 동일한 건조 조건에서 심재보다 빨리 건조되는 이유입니다.
수분 이동 방향에 대한 diffusionEdit
그것은 비율의 경도를 가로(광선과 접선)요금 확산을 위해 나무 범위에서 약 100 에서 수분 함유량의 5%,2-4 에서 수분 함유량의 25%(Langrish 및 워커,1993). 방사형 확산은 접선 확산보다 다소 빠릅니다. 종 방향 확산이 가장 빠르지 만 짧은 조각이 건조 될 때만 실용적으로 중요합니다. 일반적으로 목재 보드는 너비 또는 두께보다 훨씬 길다. 예를 들어,이 연구에 사용 된 녹색 보드의 일반적인 크기는 길이 6m,너비 250mm 및 두께 43mm 였습니다. 보드가 쿼터 인 경우손은 너비가 반경 방향이되는 반면 두께는 접선 방향이되며 일반 톱질 보드의 경우 그 반대입니다. 습기의 대부분은 건조 중에 측면 운동에 의해 목재에서 제거됩니다.
이유에 대한 분할 및 균열이 있는 동안 건조 목재와 그들의 controlEdit
장 어려움에서 경험하는 건조용 목재의의 경향이 외부층 건조하기보다는 더 급속하게 인테리어 그들이다. 는 경우 이러한 계층 건조하는 허용하는 많은 아래 섬유화는 인테리어가 여전히 포화,응력(라는 건조 강조)설정되기 때문에 수축이 외부 레이어에 의해 제한 습식 인테리어(Keey et al., 2000). 파열이 나무에서 조직이 발생하고 따라서 분할 및 균열이 발생할 경우 이러한 스트레스 곡물에 걸쳐 강도를 초과하에 곡물(섬유를 섬유 접합).
성공적인 통제의 건조에 결함을 건조 프로세스로 구성되어 있에서의 균형을 유지하는 비율의 상품 표면에서의 비율을 바깥쪽으로 움직임에서 수분의 인테리어의 나무입니다. 건조를 제어 할 수있는 방법이 이제 설명 될 것입니다. 중 가장 성공적인 방법의 나무 건조 또는 조미료 것 킬른 건 나무에 배치하고 가마에 구획에서 스택하고 건조하 김이고,놓 스팀니다.
온도의 영향,상대 습도 평가의 공 circulationEdit
외부 건조 조건(온도,습도와 공기 속도)제어부에 대한 경계 조건,건조하고 따라서 건조 속도뿐만 아니라 속도 영향을 미치는 내부분 움직임. 건조 속도는 외부 건조 조건에 의해 영향을 받는다(Walker et al., 1993; Keey 외.,2000),지금 설명 될 것이다.
온도 상대 습도가 일정하게 유지되면 온도가 높을수록 건조율이 높아집니다. 온도 영향을 미친 건조 속도로 증가하는 수분 보유 능력의 공기뿐만 아니라,가속해서 확산 평가의 수분을 통해 나무입니다.
실제 온도에서 건조른 건구 온도(일반적으로 붙여 Tg)를 온도의 증기 가스 혼합물에 의해 결정된 삽입하는 온도계와 건습니다. 다른 한편으로,습구 온도(TW)으로 정의 온도에 도달 작은 금액으로 액체의 증발에서 많은 양의 불포화 공기-증기 혼합물입니다. 온도 감지 요소의 이 온도계가 유지 촉촉한 가공성 직물 슬리브(천)일반적으로 저수지의 깨끗한 물. 슬리브 주위에 정체 된 습기 찬 공기 형성 영역을 방지하기 위해 최소 2m/s 의 공기 흐름이 필요합니다(Walker et al., 1993). 공기가 습식 슬리브 위로 통과하기 때문에 물 증발 및 습식 전구 온도계를 냉각시킵니다. 건식 전구와 습식 전구 온도의 차이 인 습식 전구 우울증은 표준 습도계 차트에서 상대 습도를 결정하는 데 사용됩니다(Walker et al., 1993). 건구 온도와 습구 온도의 차이가 높을수록 상대 습도가 낮다는 것을 나타냅니다. 예를 들어,건구 온도가 100°c 이고 습구 온도가 60°C 인 경우 상대 습도는 습도계 차트에서 17%로 읽습니다. 상대 습도의 상대 습도 에어로 정의한 부분 압력의 물 증기에 의해 분할 포화 증기압 동일한 온도에서 총 압력(Siau,1984). 는 경우에는 온도가 일정하게 유지되고,낮은 상대 습도한 결과에서 높은 건조용 요금을 증가로 인해 수분을 그라데이션에서 목재의 결과로,감소에서 수분의 컨텐츠에서의 표면층을 때 상대 습도 공기가 감소합니다. 상대 습도는 일반적으로 백분율 기준으로 표시됩니다. 건조를 위해서,다른 필수적인 매개변수에 관하여 상대 습도 절대 습도,대량의 물 증기의 단위 질량당 건조한 공기(kg 의 물 kg 의 건조한 공기). 그러나 가열 된 공기 중의 물 양에 의해 영향을받습니다. 공기 순환 속도 건조 시간 및 목재 품질은 공기 속도와 균일 한 순환에 따라 다릅니다. 에 일정한 온도와 습도,높은 가능한 건조율에 의해 얻어진 급속한 공기 순환의 표면에 걸쳐 나무를 제공,신속한 수분의 제거에서 증발합니다. 그러나 더 높은 건조 속도는 항상 바람직하지 않다,특히 투과 활엽수하기 때문에,더 높은 건조율에 대한 더욱 강조하는 원인이 될 수 있습 목재하는 균열 또는 왜곡. 에 매우 저렴한 팬 속도 1m/s,공기의 흐름을 통해 쌓은 종종 층류 및 열전달 사 목재 표면 및 움직이는 공기 흐름 특히 효과적이지(워커 et al., 1993). 낮은 효과(외부)열전달의하지 않는 경우에는 문제가 내부에 수분의 움직임은 키에 제한 수분의 운동,그것은 대부분을 활엽수(Pordage 및 Langrish,1999).
류의 목재에 대한 dryingEdit
목재 다음과 같이 분류됩니다에 따라 그들의 편의 건조와 자신의 경향성을 건조하는 저:
매우 다루기 힘든 숲이 숲은 느리고 건조하기 어려운 경우에는 최종 제품에서 결함,특히 균열과 분할합니다. 예를 들면 ironbark(Eucalyptus paniculata),blackbutt(E.pilularis),southern blue gum(E.globulus)및 brush box(Lophostemon cofertus)와 같은 밀도가 높은 무거운 구조 목재입니다. 그들은 최상의 결과를 위해 빠른 건조 조건에 대해 상당한 보호와 관리가 필요합니다(Bootle,1994). 적당히 다루기 힘든 우즈 이 목재는 조미료 중에 균열과 쪼개지는 적당한 경향을 보여줍니다. 그들은 양념 할 수 있는 결함이 없으로 적당히 빠른 건조 조건(즉,최대 건구 온도의 85°C 는 사용할 수 있습니다). 예는 시드니 블루 껌(이자형. saligna)및 가구에 잠재적으로 적합한 중간 밀도의 다른 목재(Bootle,1994). Non-내화 숲 이러한 숲을 수 있는 빠르게 양념을 무료로에서 결함이 심지어를 적용하여 높은 온도(건구 온도 이상의 100°C)산업에서 가마. 빠르게 건조되지 않으면 표면에 변색(파란색 얼룩)과 곰팡이가 생길 수 있습니다. 예로는 pinus radiata 와 같은 침엽수 및 저밀도 목재가 있습니다.
ModelEdit
는 비율을 나무 건조에 따라 달라집의 숫자는 요인,그 중에서 가장 중요한 것은 온도,차원의 나무,그리고 상대 습도 있습니다. Simpson 과 Tschernitz 는이 세 가지 변수의 함수로 목재 건조의 간단한 모델을 개발했습니다. 지 분석에 대해 수행 red oak,절차에 적용될 수 있는 어떤 종류의 나무를 조정하여 지속적인 매개변수의 모델입니다.
단순히 넣어,모델정의 변화율 수분 함유량이 M 는 시간과 관련된 t 에 비례하는 방법까지 나무 샘플에서 수분량 M e{\displaystyle M_{e}}
,함수의 온도 T h 상대 습도: d M d t=M−M e τ{\displaystyle{\frac{dM}{dt}}=-{\frac{M-M_{e}}{\tau}}}
어디 τ{\displaystyle\tau}
기능이의 온도 T 고 전형적인 차원 나무 L 고는 단위의 시간입니다. 일반적인 나무 차원은 대략 가장 작은 값의(L r,L,t,L/10{\displaystyle L_{r},\,L_{t},\,L_{L}/10}
)는 광선,접선 및 세로 크기를 각각, 에서 인치된 차원에 의해 나누어 열기 때문에 물 확산에 대한 10 시간에서 더 빠르게 세로 방향으로(따라 곡물)보다는 측면에서 치수입니다. 위의 방정식에 대한 해결책은 다음과 같습니다: M−M e M0−M e=전자 t τ{\displaystyle{\frac{M-M_{e}}{M_{0}-M_{e}}}=e^{-{\frac{t}{\tau}}}}
어디 M0{\displaystyle M_{0}}
은 초기 수분 내용입니다. 그것이었다는 것을 발견 붉은 참나무 목재,”시간 일정한”τ{\displaystyle\tau}
었으로 표현: τ=L n a+b p sat(T){\displaystyle\tau={\frac{L^{n}}{a+bp_{\text{토}}(T)}}}
a,b,n 은 상수 및 p sat(T){\displaystyle p_{\text{토}}(T)}
는 포화 증기압의 물은 온도에서 T. 을 위한 측정된 시간에 일,길이에서 인치,p 토{\displaystyle p_{\text{토}}}
에서 측정 mmHg,다음과 같은 값의 상수가 발견을 위한 빨간 참나무 목재입니다. a=0.0575b=0.00142n=1.52
건조 시간 수율에 대한 해결:
t=−τ ln(M−M e M0−M e)=−L n a+b p sat(T)ln(M−M e M0−M e){\displaystyle t=-\tau\,\ln\left({\frac{M-M_{e}}{M_{0}-M_{e}}}\right)={\frac{-L^{n}}{a+bp_{\text{토}}(T)}}\,\ln\left({\frac{M-M_{e}}{M_{0}-M_{e}}}\right)}
예를 들어,에서 150°F 를 사용하여,아덴 벅 방정식, 포화 증기압의 물은 것을 발견에 대해 192mmHg (25.6kPa). 시간 일정한 건조를 위해 1 인치-두께(25mm)red oak 보드에서 150°F 은 다음 τ=3.03{\displaystyle\tau=3.03}
일하는 데 필요한 시간입니다 수분 함량을 줄이기 위해 1/e=의 37%를 초기 편차에서의 균형을 유지합니다. 상대 습도가 0.50 이면 Hailwood-Horrobin 방정식을 사용하여 평형 상태에서 목재의 수분 함량은 약 7.4%입니다. 목재를 85%수분 함량에서 25%수분 함량으로 줄이는 시간은 약 4.5 일입니다. 높은 온도 얻을 것입니다 더 빠르게 건조 시간,그러나 그들 또한 만들기 큰 스트레스 나무로 인기 때문에 습기라 더 큰 것입니다. 장작의 경우 이것은 문제가되지 않지만 목공 목적으로 높은 응력으로 인해 목재가 부서져 사용할 수 없게됩니다. 정상적인 건조 시간을 획득한 최소한의 양념 검사(균열)에서 25mm(1inch 또는 4/4 목)Red Oak 범위 22 일부터 30 일 이내에 8/4,50mm(2inch)그것은 범위에서 65~90 일입니다.