het hout van levende bomen en verse stammen bevat een grote hoeveelheid water die vaak meer dan 50% van het gewicht van het hout uitmaakt. Water heeft een belangrijke invloed op hout. Hout wisselt voortdurend vocht of water met zijn omgeving, hoewel de ruilvoet sterk wordt beïnvloed door de mate waarin hout is verzegeld.

hout bevat water in drie vormen:

vrij water het grootste deel van het water in de cel lumina wordt alleen vastgehouden door capillaire krachten. Het is niet chemisch gebonden en wordt vrij water genoemd. Vrij water is niet in dezelfde thermodynamische toestand als vloeibaar water: energie is nodig om de capillaire krachten te overwinnen. Bovendien kan vrij water chemicaliën bevatten die de droogeigenschappen van hout veranderen. Gebonden of hygroscopisch watergebonden water wordt via waterstofbruggen aan het hout gebonden. De aantrekkingskracht van hout voor water komt voort uit de aanwezigheid van vrije hydroxyl (OH) groepen in de cellulose, hemicellulosen en lignine moleculen in de celwand. De hydroxylgroepen zijn negatief geladen. Omdat water een polaire vloeistof is, trekken de vrije hydroxylgroepen in cellulose water aan en houden het vast door waterstofbinding. Damp Water in cel lumina in de vorm van waterdamp is normaal verwaarloosbaar bij normale temperatuur en vochtigheid.

vochtgehalte edit

het vochtgehalte van hout wordt berekend als de massaverandering in verhouding tot het drooggewicht, met behulp van de formule (Siau, 1984):

vochtgehalte = m g − m m od od × 100 % {\displaystyle {\text{vochtgehalte}}={\frac {m_{\text{g}}-m_{\text{od}}}{m_{\text{od}}}}\times 100\%}

Hier, m g {\displaystyle m_{\text{g}}}

de groene massa van het hout, m od {\displaystyle m_{\text{od}}}

de oven droog gewicht (het bereiken van een constante massa in het algemeen na drogen in een oven die gedurende 24 uur op 103±2 °C (218±4 °F) is ingesteld, zoals door Walker et al.is vermeld., 1993). De vergelijking kan ook worden uitgedrukt als een fractie van de massa van het water en de massa van de oven droog hout in plaats van een percentage. Bijvoorbeeld, 0,59 kg/kg (droog basis) drukt hetzelfde vochtgehalte als 59% (droog basis).

Vezelverzadigingspunt

deze IPPC-markeringen op een houten pallet geven KD aan: in de oven gedroogd, ht: warmtebehandeld en DB: van bast ontdaan. In wezen moet al het verpakkingsmateriaal van hout dat naar een IPPC-lidstaat wordt uitgevoerd, van een dergelijk stempel zijn voorzien.

wanneer groen hout droogt, gaat het eerst vrij water uit de cel lumina, dat alleen door de capillaire krachten wordt vastgehouden. Fysische eigenschappen, zoals sterkte en krimp, worden over het algemeen niet beïnvloed door het verwijderen van vrij water. Het vezelverzadigingspunt (FSP) wordt gedefinieerd als het vochtgehalte waarbij het vrije water volledig moet worden verdwenen, terwijl de celwanden verzadigd zijn met gebonden water. In de meeste houtsoorten ligt het vezelverzadigingspunt op een vochtgehalte van 25 tot 30%. Siau (1984) heeft gerapporteerd dat het vezel verzadigingspunt X fsp {\displaystyle X_{\text{fsp}}}

(kg/kg) is afhankelijk van de temperatuur T (°C) volgens de volgende formule: X fsp = 0.30 − 0.001 ( T − 20 ) {\displaystyle X_{\text{fsp}}=0.30-0.001(T-20)\;}

(1.2)

Keey et al. (2000) gebruik een andere definitie van het vezelverzadigingspunt (evenwichtsvochtgehalte van hout in een omgeving van 99% relatieve vochtigheid).

veel eigenschappen van hout vertonen een aanzienlijke verandering als het hout onder het vezelverzadigingspunt wordt gedroogd, waaronder:

1. volume (idealiter vindt geen krimp plaats totdat wat gebonden water verloren is gegaan, dat wil zeggen totdat het hout onder FSP is gedroogd);
2. sterkte (sterktes nemen over het algemeen consequent toe als het hout onder FSP wordt gedroogd (Desch en Dinwoodie, 1996), met uitzondering van de slagbuigsterkte en, in sommige gevallen, taaiheid);
3. elektrische weerstand, die zeer snel toeneemt met het verlies van gebonden water wanneer het hout droogt onder de FSP.

equilibrium vochtgehalte

hout is een hygroscopische stof. Het heeft de mogelijkheid om vocht op te nemen of af te geven in de vorm van damp. Het Water in hout oefent een eigen dampspanning uit, die wordt bepaald door de maximale grootte van de met water gevulde haarvaten op elk moment. Als de waterdampdruk in de omgevingsruimte lager is dan de dampdruk in hout, vindt desorptie plaats. De grootste haarvaten, die op dat moment vol water zitten, zijn eerst leeg. De dampspanning in het hout daalt naarmate water achtereenvolgens in kleinere haarvaten wordt opgenomen. Uiteindelijk wordt een fase bereikt waarin de dampspanning in het hout gelijk is aan de dampspanning in de omgevingsruimte boven het hout, en verdere desorptie ophoudt. De hoeveelheid vocht die in dit stadium in het hout blijft, is in evenwicht met de waterdampdruk in de omgevingsruimte en wordt het evenwichtsvochtgehalte of EMC genoemd (Siau, 1984). Door zijn hygroscopiciteit heeft hout de neiging om een vochtgehalte te bereiken dat in evenwicht is met de relatieve vochtigheid en temperatuur van de omringende lucht.

de EMC van hout varieert aanzienlijk met de relatieve luchtvochtigheid (een functie van de temperatuur), in mindere mate met de temperatuur. Siau (1984) rapporteerde dat de EMC ook zeer licht varieert met soorten, mechanische belasting, drooggeschiedenis van hout, dichtheid, gehalte aan extracten en de richting van sorptie waarin de vochtsverandering plaatsvindt (d.w.z. adsorptie of desorptie).

vochtgehalte van hout in bedrijfhet

hout behoudt zijn hygroscopische eigenschappen nadat het in gebruik is genomen. Het wordt vervolgens onderworpen aan fluctuerende vochtigheid, de dominante factor bij het bepalen van zijn EMC. Deze fluctuaties kunnen min of meer cyclisch zijn, zoals dagelijkse veranderingen of jaarlijkse seizoensveranderingen.

om veranderingen in het vochtgehalte van hout of de beweging van houten voorwerpen tijdens het gebruik tot een minimum te beperken, wordt hout gewoonlijk gedroogd tot een vochtgehalte dat dicht bij de gemiddelde EMC-omstandigheden ligt waaraan het zal worden blootgesteld. Deze voorwaarden variëren voor binnengebruik in vergelijking met buitengebruik in een bepaalde geografische locatie. Bijvoorbeeld, volgens de Australische standaard voor hout drogen kwaliteit (AS / NZS 4787, 2001), de EMC wordt aanbevolen om 10-12% voor de meerderheid van de Australische staten, hoewel extreme gevallen tot 15 tot 18% voor sommige plaatsen in Queensland, Northern Territory, West-Australië en Tasmanië. De EMC is echter wel 6 tot 7% in droge, centraal verwarmde huizen en kantoren of in permanent van airconditioning voorziene gebouwen.

krimp en zwellendedit

krimp en zwelling kunnen optreden in hout wanneer het vochtgehalte wordt gewijzigd (Stamm, 1964). Krimp treedt op als het vochtgehalte afneemt, terwijl zwelling plaatsvindt wanneer het toeneemt. Volumeverandering is niet in alle richtingen gelijk. De grootste dimensionale verandering vindt plaats in een richting die raakt aan de groeiringen. De krimp van het merg naar buiten, of radiaal, is meestal aanzienlijk minder dan tangentiële krimp, terwijl de longitudinale (langs de korrel) krimp zo gering is dat deze meestal verwaarloosd wordt. De longitudinale krimp is 0,1% tot 0,3%, in tegenstelling tot de transversale krimp, die 2% tot 10%. Tangentiële krimp is vaak ongeveer twee keer zo groot als in de radiale richting, hoewel het bij sommige soorten wel vijf keer zo groot is. De krimp is ongeveer 5% tot 10% in de tangentiële richting en ongeveer 2% tot 6% in de radiale richting (Walker et al., 1993).

differentiële transversale krimp van hout is gerelateerd aan:

1. de afwisseling van laat hout en vroeg hout in de jaarring;
2. de invloed van houtstralen op de radiale richting (Kollmann en Cote, 1968);
3. de kenmerken van de celwandstructuur, zoals modificaties van de microfibrilhoek en kuilen;
4. de chemische samenstelling van de middelste lamella.

houtdroging kan worden omschreven als de kunst om ervoor te zorgen dat grote dimensionale veranderingen door krimp beperkt blijven tot het droogproces. Idealiter wordt hout gedroogd tot het evenwichtsvochtgehalte dat later (in bedrijf) door het hout wordt bereikt. Zo zal verdere dimensionale verandering tot een minimum worden beperkt.

Het is waarschijnlijk onmogelijk om dimensionale veranderingen in hout volledig te elimineren, maar het elimineren van veranderingen in grootte kan worden benaderd door chemische modificatie. Hout kan bijvoorbeeld worden behandeld met chemicaliën om de hydroxylgroepen te vervangen door andere hydrofobe functionele groepen van modificerende stoffen (Stamm, 1964). Van alle bestaande processen, hout modificatie met azijnzuuranhydride is bekend voor de hoge anti-krimp of anti-deining efficiëntie (ASE) haalbaar zonder schade aan hout. Door de kosten, de corrosie en de beknelling van azijnzuur in hout is de acetylering van hout echter traag in de handel gebracht. Er is een uitgebreide literatuurbundel met betrekking tot de chemische modificatie van hout (Rowell, 1983, 1991; Kumar, 1994; Haque, 1997).

het drogen van hout is een methode om waarde toe te voegen aan gezaagde producten uit de primaire houtverwerkende industrie. Volgens de Australian Forest and Wood Products Research and Development Corporation (FWPRDC), groen gezaagd hardhout, dat wordt verkocht op ongeveer $350 per kubieke meter of minder, stijgt in waarde tot $2000 per kubieke meter of meer met drogen en verwerking. Momenteel gebruikte conventionele droogprocessen leiden echter vaak tot aanzienlijke kwaliteitsproblemen door scheuren, zowel extern als intern, waardoor de waarde van het product wordt verminderd. Bijvoorbeeld, in Queensland (Anon, 1997), in de veronderstelling dat 10% van het gedroogde naaldhout wordt gedevalueerd met $200 per kubieke meter vanwege droogfouten, zaagmolens verliezen ongeveer $5 miljoen per jaar. In Australië zou het verlies 40 miljoen dollar per jaar kunnen zijn voor naaldhout en een gelijk of hoger bedrag voor hardhout. Een goede droging onder gecontroleerde omstandigheden voorafgaand aan het gebruik is dus van groot belang bij het gebruik van hout, in landen waar de klimatologische omstandigheden op verschillende tijdstippen van het jaar sterk variëren.

drogen, indien dit onmiddellijk na het kappen van bomen gebeurt, beschermt het hout ook tegen primair verval, schimmelvlekken en aantasting door bepaalde soorten insecten. Organismen die bederf en vlekken veroorzaken, kunnen over het algemeen niet gedijen in hout met een vochtgehalte van minder dan 20%. Verschillende, maar niet alle, insectenplagen kunnen alleen in groen hout leven.

naast de bovengenoemde voordelen van het drogen van hout zijn ook de volgende punten van belang (Walker et al., 1993; Desch and Dinwoodie, 1996):

1. gedroogd hout is lichter en de transport-en overslagkosten worden verlaagd.
2. gedroogd hout is in de meeste sterkte-eigenschappen sterker dan groen hout.hout voor impregnering met conserveermiddelen moet goed gedroogd zijn om de juiste penetratie te bereiken, met name in het geval van conserveringsmiddelen van het type olie.
3. op het gebied van de chemische modificatie van hout en houtproducten moet het materiaal worden gedroogd tot een bepaald vochtgehalte zodat de juiste reacties kunnen optreden.
4. droog hout werkt, bewerkt, afwerkt en lijmt over het algemeen beter dan Groenhout (hoewel er uitzonderingen zijn); groen hout is bijvoorbeeld vaak gemakkelijker te draaien dan droog hout). Verven en afwerkingen gaan langer mee op droog hout.
5. de elektrische en thermische isolatie van hout wordt verbeterd door drogen.direct drogen van hout onmiddellijk na het kappen zorgt voor een aanzienlijke verbetering en toegevoegde waarde van ruw hout. Door het gebruik van houtbronnen te rationaliseren, wordt een aanzienlijke langetermijnbesparing mogelijk. Het drogen van hout is dus een gebied voor onderzoek en ontwikkeling, waar veel onderzoekers en houtbedrijven over de hele wereld mee te maken hebben.
   

   mechanismes of movementedit

   Water in hout verplaatst zich gewoonlijk van zones met een hoger vochtgehalte naar zones met een lager vochtgehalte (Walker et al ., 1993). Het drogen begint aan de buitenkant van het hout en gaat naar het centrum, en het drogen aan de buitenkant is ook nodig om vocht uit de binnenzones van het hout te verdrijven. Hout bereikt vervolgens evenwicht met de omringende lucht in vochtgehalte.

   vochtdoorgangedit

   de drijvende kracht van vochtbeweging is chemisch potentieel. Het is echter niet altijd gemakkelijk om chemisch potentieel in hout te relateren aan algemeen waarneembare variabelen, zoals temperatuur en vochtgehalte (Keey et al., 2000). Vocht in hout beweegt zich in het hout als vloeistof of damp door verschillende soorten gangen, op basis van de aard van de aandrijfkracht (bv. druk of vochtgradiënt), en variaties in de houtstructuur (Langrish and Walker, 1993), zoals uitgelegd in het volgende hoofdstuk over de aandrijfkrachten voor vochtbeweging. Deze routes bestaan uit Holten van de vaten, vezels, straalcellen, pit kamers en hun pit membraanopeningen, intercellulaire ruimten en voorbijgaande celwand gangen.

   water beweegt in deze gangen in elke richting, in de lengterichting van de cellen, en lateraal van cel tot cel tot het de zijdelingse droogvlakken van het hout bereikt. De hogere longitudinale permeabiliteit van spinthout van hardhout wordt over het algemeen veroorzaakt door de aanwezigheid van vaten. De zijdelingse doorlaatbaarheid en dwarsstroming is vaak zeer laag in hardhout. De vaten in hardhout worden soms geblokkeerd door de aanwezigheid van tylosen en/of door het afscheiden van gommen en harsen bij sommige andere soorten, zoals eerder vermeld. De aanwezigheid van gom aders, waarvan de vorming vaak een gevolg is van natuurlijke beschermende reactie van bomen op letsel, wordt vaak waargenomen op het oppervlak van gezaagde planken van de meeste eucalyptussen. Ondanks de over het algemeen hogere volumefractie van stralen in hardhout (meestal 15% van het houtvolume), zijn de stralen niet bijzonder effectief in radiale stroom, noch zijn de putten op de radiale oppervlakken van vezels effectief in tangentiële stroom (Langrish en Walker, 1993).

   moisture movement spaceEdit

   de beschikbare ruimte voor lucht en vocht in hout is afhankelijk van de dichtheid en poreusheid van hout. Porositeit is de volumefractie van de lege ruimte in een vaste stof. De poreusheid is naar verluidt 1,2 tot 4,6% van het droge volume van de houten celwand (Siau, 1984). Aan de andere kant is de permeabiliteit een maat voor het gemak waarmee vloeistoffen door een poreuze vaste stof worden getransporteerd onder invloed van bepaalde drijfkrachten, bijvoorbeeld capillaire drukgradiënt of vochtgradiënt. Het is duidelijk dat vaste stoffen poreus moeten zijn om doorlaatbaar te zijn, maar het betekent niet noodzakelijk dat alle poreuze lichamen doorlaatbaar zijn. Permeabiliteit kan alleen bestaan als de lege ruimten onderling verbonden zijn door openingen. Een hardhout kan bijvoorbeeld doorlaatbaar zijn omdat er intervessel putjes zijn met openingen in de membranen (Keey et al., 2000). Als deze membranen zijn afgesloten of bedekt, of als de putten worden aangezogen, gaat het hout uit van een gesloten celstructuur en kan het vrijwel ondoordringbaar zijn. De dichtheid is ook belangrijk voor ondoordringbaar hardhout omdat per eenheid afstand meer celwandmateriaal wordt doorlopen, wat een verhoogde weerstand tegen diffusie biedt (Keey et al., 2000). Vandaar dat lichtere bossen, in het algemeen, sneller drogen dan de zwaardere bossen. Het transport van vloeistoffen is vaak bulk flow (momentum transfer) voor doorlatend zachthout bij hoge temperatuur, terwijl diffusie optreedt voor ondoordringbaar hardhout (Siau, 1984). Deze mechanismen worden hieronder besproken.

   drijvende krachten voor movementedit

   drie belangrijke drijvende krachten die in verschillende versies van diffusiemodellen worden gebruikt, zijn het vochtgehalte, de partiële druk van waterdamp en het chemische potentieel (Skaar, 1988; Keey et al., 2000). Deze worden hier besproken, inclusief capillaire werking, een mechanisme voor vrij watertransport in doorlatend zachthout. Het totale drukverschil is de drijvende kracht bij het vacuümdrogen van hout.

   capillaire werking

   capillaire krachten bepalen de bewegingen (of afwezigheid van beweging) van vrij water. Het is te wijten aan zowel hechting en cohesie. Adhesie is de aantrekkingskracht van water op andere stoffen en cohesie is de aantrekkingskracht van de moleculen in water op elkaar.

   wanneer hout droogt, zet de verdamping van water uit het oppervlak capillaire krachten op die een aantrekkingskracht uitoefenen op het vrije water in de zones van hout onder het oppervlak. Wanneer er geen vrij water meer in de hout capillaire krachten zijn niet langer van belang.verschil in vochtgehalte

   het chemische potentieel wordt hier toegelicht, aangezien het de ware drijvende kracht is voor het transport van water in zowel vloeibare als dampfase in hout (Siau, 1984). De Gibbs vrije energie per mol stof wordt meestal uitgedrukt als de chemische potentiaal (Skaar, 1933). Het chemische potentieel van onverzadigde lucht of hout onder het vezelverzadigingspunt beïnvloedt het drogen van hout. Het evenwicht vindt plaats bij het evenwichtsvochtgehalte (zoals eerder gedefinieerd) van hout wanneer de chemische potentiaal van het hout gelijk wordt aan die van de omringende lucht. Het chemische potentieel van sorbedwater is een functie van het houtvochtgehalte. Daarom gaat een gradiënt van het houtvochtgehalte (tussen oppervlak en Centrum), of meer specifiek van de activiteit, gepaard met een gradiënt van het chemische potentieel onder isothermische omstandigheden. Vocht zal zich herverdelen door het hout totdat de chemische potentiaal overal uniform is, wat resulteert in een nul potentiaal gradiënt bij evenwicht (Skaar, 1988). De flux van vocht die de evenwichtstoestand probeert te bereiken wordt verondersteld evenredig te zijn met het verschil in chemische potentiaal, en omgekeerd evenredig met de weglengte waarover het potentiaal verschil werkt (Keey et al., 2000).

   de gradiënt in chemische potentiaal is gerelateerd aan de gradiënt van het vochtgehalte zoals uitgelegd in bovenstaande vergelijkingen (Keey et al., 2000). Het diffusiemodel met behulp van vochtgehalte gradiënt als drijvende kracht werd met succes toegepast door Wu (1989) en Doe et al. (1994). Hoewel de overeenkomst tussen de vochtgehalteprofielen die door het diffusiemodel op basis van vochtgradiënten worden voorspeld, beter is bij een lager vochtgehalte dan bij een hoger vochtgehalte, zijn er geen aanwijzingen dat er aanzienlijk verschillende vochttransportmechanismen werken bij een hoger vochtgehalte voor dit hout. Hun waarnemingen zijn consistent met een transportproces dat wordt gedreven door de totale waterconcentratie. Het diffusiemodel wordt gebruikt voor deze thesis op basis van dit empirische bewijs dat de vochtgehalte gradiënt een drijvende kracht is voor het drogen van dit type ondoordringbaar hout.

   verschillen in vochtgehalte tussen het oppervlak en het centrum (gradiënt, het chemische potentiaalverschil tussen interface en bulk) verplaatsen het gebonden water door de kleine gangen in de celwand door diffusie. In vergelijking met capillaire beweging is diffusie een langzaam proces. Diffusie is het algemeen voorgestelde mechanisme voor het drogen van ondoordringbaar hardhout (Keey et al., 2000). Bovendien migreert vocht langzaam omdat extracten de kleine celwandopeningen in het kernhout sluiten. Daarom droogt spinthout in het algemeen sneller dan kernhout onder dezelfde droogomstandigheden.

   moisture directions for diffusionEdit

   Er wordt gerapporteerd dat de verhouding tussen de longitudinale en de transversale (radiale en tangentiële) diffusiesnelheden voor hout varieert van ongeveer 100 bij een vochtgehalte van 5% tot 2-4 bij een vochtgehalte van 25% (Langrish and Walker, 1993). Radiale diffusie is iets sneller dan tangentiële diffusie. Hoewel longitudinale diffusie het snelst is, is het van praktisch belang alleen wanneer korte stukken worden gedroogd. Over het algemeen zijn de houten planken veel langer dan in breedte of dikte. Een typische grootte van een groen bord dat Voor dit onderzoek werd gebruikt was bijvoorbeeld 6 m lang, 250 mm breed en 43 mm dik. Als de planken zijn kwartaalgezaagd, dan zal de breedte in de radiale richting terwijl de dikte in tangentiële richting, en vice versa voor gewoon gezaagde planken. Het meeste vocht wordt uit hout verwijderd door zijdelingse beweging tijdens het drogen.

   oorzaken van spleten en scheuren tijdens het drogen van hout en de controle daarop

   het grootste probleem bij het drogen van hout is de neiging van de buitenste lagen om sneller uit te drogen dan de binnenlagen. Als deze lagen veel Onder het vezelverzadigingspunt mogen drogen terwijl het interieur nog verzadigd is, worden spanningen (zogenaamde droogspanningen) ingesteld omdat de krimp van de buitenste lagen wordt beperkt door het natte interieur (Keey et al., 2000). Breuk in het houtweefsel treedt op, en bijgevolg splitst en scheuren optreden als deze spanningen over de korrel groter zijn dan de sterkte over de korrel (vezel tot vezel binding).

   de succesvolle controle van droogfouten in een droogproces bestaat erin een evenwicht te bewaren tussen de verdampingssnelheid van vocht uit het oppervlak en de snelheid waarmee vocht uit het binnenste van het hout naar buiten beweegt. De manier waarop het drogen kan worden gecontroleerd zal nu worden uitgelegd. Een van de meest succesvolle manieren om hout te drogen of kruiden zou kiln drogen, waarbij het hout wordt geplaatst in een oven compartiment in stapels en gedroogd door stomen, en het loslaten van de stoom langzaam.

   invloed van de temperatuur, de relatieve vochtigheid en de snelheid van de luchtcirculatiedit

   De uitwendige droogomstandigheden (temperatuur, relatieve vochtigheid en luchtsnelheid) regelen de uitwendige randvoorwaarden voor het drogen, en dus de droogsnelheid, en beïnvloeden ook de snelheid van de interne vochtbeweging. De droogsnelheid wordt beïnvloed door externe droogomstandigheden (Walker et al., 1993; Keey et al., 2000), zoals nu zal worden beschreven.

   temperatuur als de relatieve vochtigheid constant wordt gehouden, hoe hoger de temperatuur, hoe hoger de droogsnelheid. Temperatuur beïnvloedt de droogsnelheid door het verhogen van de vochtvasthoudende capaciteit van de lucht, evenals door het versnellen van de diffusiesnelheid van vocht door het hout.

   de werkelijke temperatuur in een droogoven is de droogbol-temperatuur (gewoonlijk aangeduid met Tg), De temperatuur van een damp-gasmengsel dat wordt bepaald door een thermometer met een droogbol in te voegen. Aan de andere kant wordt de nat-bol temperatuur (TW) gedefinieerd als de temperatuur die wordt bereikt door een kleine hoeveelheid vloeistof die verdampt in een grote hoeveelheid van een onverzadigd lucht-damp mengsel. Het temperatuur sensor element van deze thermometer wordt vochtig gehouden met een poreuze stoffen huls (doek) meestal in een reservoir van schoon water. Een minimale luchtstroom van 2 m / s is nodig om een zone van stagnerende vochtige luchtvorming rond de huls te voorkomen (Walker et al., 1993). Omdat er lucht over de natte huls gaat, wordt water verdampt en koelt de natte-bolthermometer af. Het verschil tussen de droge-bol-en natte-boltemperatuur, de natte-boldepressie, wordt gebruikt om de relatieve vochtigheid te bepalen op basis van een standaard hygrometrische kaart (Walker et al., 1993). Een hoger verschil tussen de temperatuur van de droge bol en de natte bol duidt op een lagere relatieve vochtigheid. Bijvoorbeeld, als de droogbol temperatuur 100 °C en natbol temperatuur 60 °C, dan wordt de relatieve vochtigheid gelezen als 17% van een hygrometrische kaart. Relatieve vochtigheid de relatieve vochtigheid van lucht wordt gedefinieerd als de partiële druk van waterdamp gedeeld door de verzadigde dampspanning bij dezelfde temperatuur en totale druk (Siau, 1984). Als de temperatuur constant wordt gehouden, resulteren lagere relatieve vochtigheid in hogere droogsnelheden als gevolg van de verhoogde vochtgradiënt in hout, als gevolg van de vermindering van het vochtgehalte in de oppervlaktelagen wanneer de relatieve luchtvochtigheid wordt verminderd. De relatieve vochtigheid wordt meestal uitgedrukt op een procentuele basis. Voor het drogen is de andere essentiële parameter met betrekking tot de relatieve vochtigheid de absolute vochtigheid, dat wil zeggen de massa waterdamp per massa-eenheid droge lucht (kg water per kg droge lucht). Echter, zijn beïnvloed door de hoeveelheid water in de verwarmde lucht. Luchtcirculatiesnelheid droogtijd en houtkwaliteit zijn afhankelijk van de luchtsnelheid en de uniforme circulatie. Bij een constante temperatuur en relatieve vochtigheid wordt de hoogst mogelijke droogsnelheid verkregen door een snelle circulatie van lucht over het oppervlak van hout, waardoor snel vocht wordt verwijderd dat uit het hout verdampt. Een hogere droogsnelheid is echter niet altijd wenselijk, met name voor ondoordringbaar hardhout, omdat hogere droogsnelheden Grotere spanningen veroorzaken die het hout kunnen doen barsten of vervormen. Bij zeer lage ventilatorsnelheden, minder dan 1 m/s, is de luchtstroom door de stapel vaak laminaire stroom, en de warmteoverdracht tussen het houtoppervlak en de bewegende luchtstroom is niet bijzonder effectief (Walker et al., 1993). De lage effectiviteit (extern) van warmteoverdracht is niet noodzakelijk een probleem als interne vochtbeweging de belangrijkste beperking is van de beweging van vocht, zoals dat Voor de meeste hardhout is (Pordage and Langrish, 1999).

   indeling van hout voor droogmolen

   het hout wordt als volgt ingedeeld naar hun gemak van drogen en hun geschiktheid om te drogen afgebroken:

   zeer vuurvaste houtsoorten deze houtsoorten zijn traag en moeilijk te drogen om het eindproduct vrij te maken van defecten, met name scheuren en splitten. Voorbeelden zijn zware constructiehout met een hoge dichtheid zoals ijzerbark (Eucalyptus paniculata), blackbutt (E. pilularis), Zuidelijke blauwe gom (E. globulus) en borsteldoos (Lophostemon cofertus). Ze vereisen een aanzienlijke bescherming en zorg tegen snelle droogomstandigheden voor de beste resultaten (Bootle, 1994). Matig vuurvaste houtsoorten deze houtsoorten vertonen een matige neiging tot scheuren en splijten tijdens het kruiden. Ze kunnen worden gekruid vrij van defecten bij matig snelle droging (dat wil zeggen een maximale droogbol temperatuur van 85 °C kan worden gebruikt). Voorbeelden zijn Sydney blue gum (E. saligna) en andere houten van gemiddelde dichtheid (Bootle, 1994), die potentieel geschikt zijn voor meubels. Niet-vuurvaste houtsoorten deze houtsoorten kunnen snel worden gekruid zodat ze vrij zijn van defecten, zelfs door het toepassen van hoge temperaturen (droogbollentemperaturen van meer dan 100 °C) in industriële ovens. Als ze niet snel gedroogd worden, kunnen ze verkleuring (blauwe vlek) en schimmel op het oppervlak ontwikkelen. Voorbeelden zijn zachthout en hout met lage dichtheid, zoals Pinus radiata.

   ModelEdit

   De snelheid waarmee hout droogt hangt af van een aantal factoren, waarvan de belangrijkste de temperatuur, de afmetingen van het hout en de relatieve vochtigheid zijn. Simpson en Tschernitz hebben een eenvoudig model voor het drogen van hout ontwikkeld als functie van deze drie variabelen. Hoewel de analyse voor rode eik is gedaan, kan de procedure worden toegepast op elke houtsoort door de constante parameters van het model aan te passen.

   simpel gezegd gaat het model ervan uit dat de veranderingssnelheid van het vochtgehalte M ten opzichte van tijd t evenredig is met de mate waarin het houtmonster zich bevindt van het evenwichtsvochtgehalte M e {\displaystyle M_{e}}

   

   , wat een functie is van de temperatuur T en de relatieve vochtigheid h: d M d t = − M − M-e τ {\displaystyle {\frac {dM}{dt}}=-{\frac {M-M_{e}}{\tau }}}

   

   waar τ {\displaystyle \tau }

   

   is een functie van de temperatuur T en een typische houten afmetingen L en eenheden van tijd. De typische houten dimensie is ongeveer de kleinste waarde van ( L, r , L t , L L / 10 {\displaystyle L_{r},\,L_{t},\,L_{L}/10}

   

   ) wat zijn de radiale, tangentiale en longitudinale afmetingen respectievelijk, in centimeter, met de longitudinale dimensie gedeeld door tien, omdat het water verspreidt over 10 keer sneller in de longitudinale richting (langs de nerf) dan in de laterale afmetingen. De oplossing voor de bovenstaande vergelijking is: M − M e M 0 − M e = e − t τ {\displaystyle {\frac {M-M_{e}}{M_{0}-M_{e}}}=e^{-{\frac {t}{\tau }}}}

   

   Waar is M 0 {\displaystyle M_{0}}

   

   de initiële vochtgehalte. Er werd vastgesteld dat de “tijdconstante” τ {\displaystyle \ Tau }

   

   goed werd uitgedrukt als: τ = L n a + b p sat ( T ) {\displaystyle \tau ={\frac {L^{n}}{a+bp_{\text{sat}}(T)}}}

   

   waar a, b en n constanten zijn en p sat ( T ) {\displaystyle p_{\text{sat}}(T)}

   

   is de verzadiging van de dampdruk van water bij temperatuur T. Voor tijd gemeten in dagen, lengte in inches, en p sat {\displaystyle p_{\text{sat}}}

   

   gemeten in mmHg, werden de volgende waarden van de constanten gevonden voor hout van rode eik. a = 0,0575 b = 0,00142 n = 1,52

   oplossen van de droogtijd opbrengsten:

   t = − ln τ ⁡ ( M − M e M 0 − M e ) = − L n a + b p sat ( T ) ln ⁡ ( M − M e M 0 − M e ) {\displaystyle t=-\tau \,\ln \left({\frac {M-M_{e}}{M_{0}-M_{e}}}\right)={\frac {-L^{n}}{a+bp_{\text{sat}}(T)}}\,\ln \left({\frac {M-M_{e}}{M_{0}-M_{e}}}\right)}

   

   bijvoorbeeld, op 150 °F, met behulp van de Arden Buck vergelijking, de verzadiging van de dampdruk van water is gevonden om over 192 mmHg (25,6 kPa). De tijdconstante voor het drogen van een 1-inch-dikke (25 mm) rode eikenhouten plaat bij 150 °F is dan τ = 3,03 {\displaystyle \tau =3,03}

   

   dagen, wat de tijd is die nodig is om het vochtgehalte te verminderen tot 1/e = 37% van de aanvankelijke afwijking van het evenwicht. Als de relatieve vochtigheid 0,50 is, dan is met behulp van de hagelwood-Horrobin vergelijking het vochtgehalte van het hout bij evenwicht ongeveer 7,4%. De tijd om het hout te verminderen van 85% vochtgehalte tot 25% vochtgehalte is dan ongeveer 4,5 dagen. Hogere temperaturen zullen snellere droogtijden opleveren, maar ze zullen ook grotere spanningen in het hout veroorzaken omdat de vochtgradiënt groter zal zijn. Voor brandhout, dit is geen probleem, maar voor houtbewerkingsdoeleinden, hoge spanningen zal leiden tot het hout te barsten en onbruikbaar. Normale droogtijden om minimale kruiden controles (scheuren) in 25 mm (1 inch of 4/4 timmerhout) Red Oak varieert van 22 tot 30 dagen, en in 8/4, (50 mm of 2 inch) Het zal variëren van 65 tot 90 dagen.