virket av levande träd och färska stockar innehåller en stor mängd vatten som ofta utgör över 50% av träets vikt. Vatten har ett betydande inflytande på trä. Trä utbyter kontinuerligt fukt eller vatten med sin omgivning, även om växelkursen påverkas starkt av i vilken grad trä är förseglat.

Trä innehåller vatten i tre former:

fritt vatten huvuddelen av vatten som finns i cellens lumina hålls endast av kapillärkrafter. Det är inte bundet kemiskt och kallas fritt vatten. Fritt vatten är inte i samma termodynamiska tillstånd som flytande vatten: energi krävs för att övervinna kapillärkrafterna. Dessutom kan fritt vatten innehålla kemikalier, vilket förändrar träets torkningsegenskaper. Bundet eller hygroskopiskt vatten bundet vatten binds till träet via vätebindningar. Attraktionen av trä för vatten härrör från närvaron av fria hydroxylgrupper (OH) i cellulosa, hemicelluloser och ligninmolekyler i cellväggen. Hydroxylgrupperna är negativt laddade. Eftersom vatten är en polär vätska, lockar de fria hydroxylgrupperna i cellulosa och håller vatten genom vätebindning. Ångvatten i cell lumina i form av vattenånga är normalt försumbar vid normal temperatur och fuktighet.

fuktinnehåll

träets fuktinnehåll beräknas som massförändringen som en andel av torrmassan, med formeln (Siau, 1984):

fuktinnehåll = m g − m od m od 100 % {\displaystyle {\text{fuktinnehåll}}={\frac {m_{\text{g}}-m_{\text{od}}}{M_{\text{od}}}\gånger 100\%}

här är m g {\displaystyle m_{\text{g}}}

grön massa av trä, m od {\displaystyle M_{\text{od}}}

är dess ugn torr massa (uppnå konstant massa i allmänhet efter torkning i en ugn inställd på 103 2 2 2 c (218 4 4 F) i 24 timmar som nämnts av Walker et al., 1993). Ekvationen kan också uttryckas som en bråkdel av massan av vattnet och massan av ugnstorrt Trä snarare än en procentandel. Till exempel uttrycker 0,59 kg/kg (ugnstorkbasis) samma fuktinnehåll som 59% (ugnstorkbasis).

fibermättnad pointEdit

dessa IPPC-markeringar på en träpall indikerar KD: ugnstorkad, ht: värmebehandlad och DB: barkad. I huvudsak alla träförpackningsmaterial som exporteras till en IPPC-medlemsstat måste ha en stämpel som denna.

När grönt trä torkar är fritt vatten från cellens lumina, som endast hålls av kapillärkrafterna, den första som går. Fysikaliska egenskaper, såsom styrka och krympning, påverkas i allmänhet inte av avlägsnande av fritt vatten. Fibermättnadspunkten (FSP) definieras som fukthalten vid vilken fritt vatten ska vara helt borta, medan cellväggarna är mättade med bundet vatten. I de flesta typer av träslag är fibermättnadspunkten 25 till 30% fukthalt. Siau (1984) rapporterade att fibermättnadspunkten X fsp {\displaystyle X_{\text{fsp}}}

(kg/kg) är beroende av temperaturen T (CCR) enligt följande ekvation: X fsp = 0,30 − 0,001 ( T − 20 ) {\displaystyle x_{\text{FSP}}=0,30-0,001(T-20)\;}

(1,2)

keey et al. (2000) använd en annan definition av fibermättnadspunkten (jämviktsfuktighet i trä i en miljö med 99% relativ fuktighet).

många egenskaper hos trä visar betydande förändringar när träet torkas under fibermättnadspunkten, inklusive:

1. volym (helst sker ingen krympning tills något bundet vatten går förlorat, det vill säga tills Trä torkas under FSP);
2. styrka (styrkor ökar vanligtvis konsekvent när träet torkas under FSP (Desch och Dinwoodie, 1996), förutom slagböjningsstyrka och i vissa fall seghet);
3. elektrisk resistivitet, som ökar mycket snabbt med förlusten av bundet vatten när träet torkar under FSP.

Jämviktsfuktinnehållredigera

trä är en hygroskopisk substans. Den har förmågan att ta in eller avge fukt i form av ånga. Vatten i trä utövar sitt eget ångtryck, vilket bestäms av den maximala storleken på kapillärerna fyllda med vatten när som helst. Om vattenångtrycket i det omgivande utrymmet är lägre än ångtrycket i trä, sker desorption. De största kapillärerna, som är fulla av vatten vid den tiden, tömmer först. Ångtrycket i träet faller när vatten successivt finns i mindre kapillärer. Ett stadium uppnås så småningom när ångtrycket i träet är lika med ångtrycket i det omgivande utrymmet ovanför träet och ytterligare desorption upphör. Mängden fukt som finns kvar i träet i detta skede är i jämvikt med vattenångtrycket i det omgivande rummet och kallas jämviktsfuktinnehållet eller EMC (Siau, 1984). På grund av sin hygroskopicitet tenderar Trä att nå ett fuktinnehåll som är i jämvikt med den omgivande luftens relativa fuktighet och temperatur.

EMC av trä varierar med den omgivande relativa luftfuktigheten (en funktion av temperaturen) signifikant, i mindre grad med temperaturen. Siau (1984) rapporterade att EMC också varierar mycket något med arter, mekanisk stress, torkningshistoria av trä, densitet, extraktionshalt och sorptionsriktningen där fuktförändringen sker (dvs. adsorption eller desorption).

fuktinnehåll i trä i serviceEdit

Trä behåller sina hygroskopiska egenskaper efter det att det tagits i bruk. Det utsätts sedan för fluktuerande fuktighet, den dominerande faktorn vid bestämning av EMC. Dessa fluktuationer kan vara mer eller mindre cykliska, såsom dagliga förändringar eller årliga säsongsförändringar.

för att minimera förändringar i träfuktinnehåll eller rörelse av träföremål i drift torkas trä vanligtvis till en fukthalt som ligger nära de genomsnittliga EMC-förhållanden som det kommer att utsättas för. Dessa förhållanden varierar för inomhusbruk jämfört med utomhusbruk på en viss geografisk plats. Till exempel, enligt den australiska standarden för Virkestorkkvalitet (AS/NZS 4787, 2001) rekommenderas EMC att vara 10-12% för majoriteten av australiensiska stater, även om extrema fall är upp till 15 till 18% för vissa platser i Queensland, Northern Territory, Western Australia och Tasmanien. EMC är dock så låg som 6 till 7% i torra centralt uppvärmda hus och kontor eller i permanent luftkonditionerade byggnader.

krympning och svullnadredigera

krympning och svullnad kan förekomma i trä när fuktinnehållet ändras (Stamm, 1964). Krympning sker när fuktinnehållet minskar, medan svullnad sker när det ökar. Volymförändringen är inte lika i alla riktningar. Den största dimensionella förändringen sker i en riktning som är tangentiell till tillväxtringarna. Krympning från kärnan utåt, eller radiellt, är vanligtvis betydligt mindre än tangentiell krympning, medan längsgående (längs kornet) krympning är så liten att den vanligtvis försummas. Den längsgående krympningen är 0,1% till 0,3%, i motsats till tvärgående krympningar, vilket är 2% till 10%. Tangentiell krympning är ofta ungefär dubbelt så stor som i radiell riktning, Även om den i vissa arter är så mycket som fem gånger så stor. Krympningen är cirka 5% till 10% i tangentiell riktning och cirka 2% till 6% i radiell riktning (Walker et al., 1993).

differentiell tvärgående krympning av trä är relaterad till:

1. växlingen av sena trä-och tidiga trästeg inom årringen;
2. påverkan av trästrålar på radiell riktning (Kollmann och Cote, 1968);
3. funktionerna i cellväggstrukturen, såsom mikrofibrilvinkelmodifieringar och gropar;
4. den kemiska sammansättningen av mittlamellen.

trätorkning kan beskrivas som konsten att säkerställa att bruttodimensionella förändringar genom krympning begränsas till torkningsprocessen. Helst torkas trä till den jämviktsfukthalten som senare (i drift) uppnås av träet. Således kommer ytterligare dimensionell förändring att hållas till ett minimum.

det är förmodligen omöjligt att helt eliminera dimensionsförändring i trä, men eliminering av storleksförändring kan approximeras genom kemisk modifiering. Till exempel kan trä behandlas med kemikalier för att ersätta hydroxylgrupperna med andra hydrofoba funktionella grupper av modifierande medel (Stamm, 1964). Bland alla befintliga processer har trämodifiering med ättiksyraanhydrid noterats för den höga anti-krympnings-eller anti-svällningseffektiviteten (ASE) som kan uppnås utan skador på trä. Acetylering av trä har dock varit långsam att kommersialiseras på grund av kostnaden, korrosion och infångning av ättiksyra i trä. Det finns en omfattande litteraturvolym om kemisk modifiering av trä (Rowell, 1983, 1991; Kumar, 1994; Haque, 1997).

torkning av virke är en metod för att tillföra värde till sågade produkter från den primära träbearbetningsindustrin. Enligt Australian Forest and Wood Products Research and Development Corporation (FWPRDC), grönt sågat lövträ, som säljs till cirka 350 dollar per kubikmeter eller mindre, ökar i värde till 2 000 dollar per kubikmeter eller mer med torkning och bearbetning. Men för närvarande används konventionella torkningsprocesser resulterar ofta i betydande kvalitetsproblem från sprickor, både externt och internt, vilket minskar produktens värde. Till exempel i Queensland (Anon, 1997), med antagandet att 10% av det torkade barrträet devalveras med 200 dollar per kubikmeter på grund av torkfel, förlorar sågverkare cirka 5 miljoner dollar per år. I Australien kan förlusten vara 40 miljoner dollar per år för barrved och ett lika eller högre belopp för lövträ. Korrekt torkning under kontrollerade förhållanden före användning är därför av stor betydelse vid virkesanvändning, i länder där klimatförhållandena varierar avsevärt vid olika tider på året.

torkning, om den utförs omedelbart efter avverkning av träd, skyddar också virket mot primär förfall, svampfläck och attack av vissa typer av insekter. Organismer, som orsakar förfall och fläck, kan i allmänhet inte trivas i virke med en fukthalt under 20%. Flera, men inte alla, skadedjur kan bara leva i grönt virke.

förutom ovanstående fördelar med torkning av virke är följande punkter också signifikanta (Walker et al., 1993; Desch och Dinwoodie, 1996):

1. torkat virke är lättare och transport-och hanteringskostnaderna reduceras.
2. torkat virke är starkare än grönt virke i de flesta hållfasthetsegenskaper.
3. timmer för impregnering med konserveringsmedel måste torkas ordentligt om korrekt penetrering ska uppnås, särskilt när det gäller konserveringsmedel av oljetyp.
4. när det gäller kemisk modifiering av trä och träprodukter bör materialet torkas till en viss fukthalt för att lämpliga reaktioner ska inträffa.
5. torrt trä fungerar i allmänhet, maskiner, ytbehandlingar och lim bättre än grönt virke (även om det finns undantag; till exempel är grönt trä ofta lättare att vända än torrt trä). Färger och finish håller längre på torrt virke.
6. träets elektriska och termiska isoleringsegenskaper förbättras genom torkning.

Snabb torkning av trä omedelbart efter avverkning uppgraderar därför avsevärt och tillför värde till råvirke. Torkning möjliggör en betydande långsiktig ekonomi genom att rationalisera användningen av timmerresurser. Torkningen av trä är därmed ett område för forskning och utveckling, som berör många forskare och timmerföretag runt om i världen.

mekanismer för fuktrörelse

vatten i trä rör sig normalt från zoner med högre till zoner med lägre fuktinnehåll (Walker et al., 1993). Torkning börjar från träets utsida och rör sig mot mitten, och torkning på utsidan är också nödvändigt för att utvisa fukt från träets inre zoner. Trä uppnår därefter jämvikt med omgivande luft i fuktinnehåll.

Fuktpassagewaysedit

den drivande kraften i fuktrörelsen är kemisk potential. Det är emellertid inte alltid lätt att relatera kemisk potential i trä till vanligt observerbara variabler, såsom temperatur och fuktinnehåll (Keey et al., 2000). Fukt i trä rör sig i träet som vätska eller ånga genom flera typer av passager, baserat på drivkraftens natur (t.ex. tryck-eller fuktgradient) och variationer i trästruktur (Langrish and Walker, 1993), vilket förklaras i nästa avsnitt om drivkrafter för fuktrörelse. Dessa vägar består av hålrum i kärl, fibrer, strålceller, gropkamrar och deras gropmembranöppningar, intercellulära utrymmen och övergående cellväggspassager.

vattenrörelse sker i dessa passager i vilken riktning som helst, i längdriktningen i cellerna, såväl som i sidled från cell till cell tills den når träets laterala torkytor. Den högre längsgående permeabiliteten hos lövträ av lövträ orsakas generellt av närvaron av kärl. Sidopermeabiliteten och tvärflödet är ofta mycket lågt i lövträ. Kärlen i lövträ blockeras ibland av närvaron av tyloser och/eller genom att utsöndra tandkött och hartser hos vissa andra arter, som tidigare nämnts. Närvaron av tandköttsår, vars bildning ofta är ett resultat av trädens naturliga skyddande svar på skada, observeras vanligen på ytan av sågade brädor av de flesta eukalypter. Trots den generellt högre volymfraktionen av strålar i lövträ (vanligtvis 15% av trävolymen) är strålarna inte särskilt effektiva i radiellt flöde, inte heller är groparna på fiberns radiella ytor effektiva i tangentiellt flöde (Langrish och Walker, 1993).

Moisture movement spaceEdit

det tillgängliga utrymmet för luft och fukt i trä beror på träets densitet och porositet. Porositet är volymfraktionen av tomrum i ett fast ämne. Porositeten rapporteras vara 1,2 till 4,6% av den torra volymen av träcellvägg (Siau, 1984). Å andra sidan är permeabilitet ett mått på den lätthet med vilken vätskor transporteras genom ett poröst fast ämne under påverkan av vissa drivkrafter, t.ex. kapillärtryckgradient eller fuktgradient. Det är uppenbart att fasta ämnen måste vara porösa för att vara permeabla, men det följer inte nödvändigtvis att alla porösa kroppar är permeabla. Permeabilitet kan endast existera om tomrummen är sammankopplade med öppningar. Till exempel kan ett lövträ vara permeabelt eftersom det finns intervessel pitting med öppningar i membranen (Keey et al., 2000). Om dessa membran är tilltäppta eller täckta, eller om groparna sugs upp, antar träet en sluten cellstruktur och kan vara praktiskt taget ogenomtränglig. Densiteten är också viktig för ogenomträngliga lövträ eftersom mer cellväggmaterial korsas per enhet avstånd, vilket ger ökat motstånd mot diffusion (Keey et al., 2000). Därför torkar lättare skogar i allmänhet snabbare än de tyngre skogarna. Transporten av vätskor är ofta bulkflöde (momentumöverföring) för permeabla barrved vid hög temperatur medan diffusion sker för ogenomträngliga lövträd (Siau, 1984). Dessa mekanismer diskuteras nedan.

drivkrafter för moisture movementEdit

tre huvudsakliga drivkrafter som används i olika versioner av diffusionsmodeller är fuktinnehåll, partialtrycket av vattenånga och den kemiska potentialen (Skaar, 1988; Keey et al., 2000). Dessa diskuteras här, inklusive kapillärverkan, som är en mekanism för fri vattentransport i permeabla barrträd. Total tryckskillnad är drivkraften vid torkning av trävakuum.

kapillär actionEdit

Kapillärkrafter bestämmer rörelserna (eller frånvaron av rörelse) av fritt vatten. Det beror på både vidhäftning och sammanhållning. Vidhäftning är attraktionen mellan vatten till andra ämnen och sammanhållning är molekylernas attraktion i vatten till varandra.

När trä torkar, avdunstning av vatten från ytan sätter upp kapillärkrafter som utövar ett drag på det fria vattnet i träzonerna under ytorna. När det inte längre finns något fritt vatten i träet är kapillärkrafterna inte längre viktiga.

fuktinnehåll differencesEdit

den kemiska potentialen förklaras här eftersom det är den verkliga drivkraften för transport av vatten i både flytande och ångfaser i trä (Siau, 1984). Gibbs fria energi per mol ämne uttrycks vanligtvis som den kemiska potentialen (Skaar, 1933). Den kemiska potentialen hos omättad luft eller trä under fibermättnadspunkten påverkar torkningen av trä. Jämvikt kommer att inträffa vid jämviktsfuktigheten (som definierats tidigare) av trä när träets kemiska potential blir lika med den omgivande luften. Den kemiska potentialen hos sorberat vatten är en funktion av träfuktinnehåll. Därför åtföljs en gradient av träfuktinnehåll (mellan yta och centrum), eller mer specifikt av aktivitet, av en gradient av kemisk potential under isotermiska förhållanden. Fukt kommer att omfördela sig i hela träet tills den kemiska potentialen är enhetlig hela tiden, vilket resulterar i en nollpotentialgradient vid jämvikt (Skaar, 1988). Flödet av fukt som försöker uppnå jämviktstillståndet antas vara proportionellt mot skillnaden i kemisk potential och omvänt proportionell mot banlängden över vilken potentialskillnaden verkar (Keey et al., 2000).

gradienten i kemisk potential är relaterad till fuktinnehållet gradient som förklaras i ovanstående ekvationer (Keey et al., 2000). Diffusionsmodellen med fuktinnehåll gradient som drivkraft tillämpades framgångsrikt av Wu (1989) och Doe et al. (1994). Även om överenskommelsen mellan de fuktinnehållsprofiler som förutses av diffusionsmodellen baserat på fuktinnehållsgradienter är bättre vid lägre fuktinnehåll än vid högre, finns det inga bevis som tyder på att det finns väsentligt olika fukttransportmekanismer som arbetar vid högre fuktinnehåll för detta virke. Deras observationer överensstämmer med en transportprocess som drivs av den totala koncentrationen av vatten. Diffusionsmodellen används för denna avhandling baserat på detta empiriska bevis för att fuktinnehållsgradienten är en drivkraft för torkning av denna typ av ogenomträngligt virke.

skillnader i fuktinnehåll mellan ytan och mitten (gradient, den kemiska potentialskillnaden mellan gränssnitt och bulk) rör det bundna vattnet genom de små passagerna i cellväggen genom diffusion. I jämförelse med kapillärrörelse är diffusion en långsam process. Diffusion är den allmänt föreslagna mekanismen för torkning av ogenomträngliga lövträ (Keey et al., 2000). Dessutom migrerar fukt långsamt på grund av det faktum att extraktionsmedel ansluter de små cellväggöppningarna i kärnvedet. Därför torkar splintved i allmänhet snabbare än kärnved under samma torkningsförhållanden.

fuktrörelseriktningar för diffusionEdit

det rapporteras att förhållandet mellan längsgående och tvärgående (radiella och tangentiella) diffusionshastigheter för trä varierar från cirka 100 vid en fukthalt av 5% till 2-4 vid en fukthalt av 25% (Langrish och Walker, 1993). Radiell diffusion är något snabbare än tangentiell diffusion. Även om longitudinell diffusion är snabbast är den endast av praktisk betydelse när korta bitar torkas. I allmänhet är träskivorna mycket längre än i bredd eller tjocklek. Till exempel var en typisk storlek på en grön bräda som användes för denna forskning 6 m lång, 250 mm i bredd och 43 mm i tjocklek. Om brädorna är quartersawn, kommer bredden att vara i radiell riktning medan tjockleken kommer att vara i tangentiell riktning och vice versa för vanliga sågade brädor. Det mesta av fukten avlägsnas från trä genom sidorörelse under torkning.

orsaker till sprickor och sprickor under virkestorkning och deras controlEdit

den främsta svårigheten som upplevs vid torkning av virke är tendensen hos dess yttre lager att torka ut snabbare än de inre. Om dessa lager får torka mycket under fibermättnadspunkten medan interiören fortfarande är mättad, sätts spänningar (kallade torkspänningar) upp eftersom krympningen av de yttre skikten begränsas av det våta interiören (Keey et al., 2000). Brott i trävävnaderna uppstår och följaktligen splittringar och sprickor uppstår om dessa spänningar över kornet överstiger styrkan över kornet (fiber till fiberbindning).

den framgångsrika kontrollen av torkfel i en torkningsprocess består i att upprätthålla en balans mellan förångningsgraden av fukt från ytan och graden av yttre rörelse av fukt från träets inre. Det sätt på vilket torkning kan kontrolleras kommer nu att förklaras. Ett av de mest framgångsrika sätten att torka trä eller krydda skulle vara ugnstorkning, där träet placeras i ett ugnsfack i staplar och torkas genom ångning och släpper ut ångan långsamt.

påverkan av temperatur, relativ fuktighet och luftcirkulationshastighet

de yttre torkningsförhållandena (temperatur, relativ fuktighet och lufthastighet) styr de yttre gränsbetingelserna för torkning och därmed torkningshastigheten samt påverkar hastigheten för inre fuktrörelse. Torkningshastigheten påverkas av externa torkningsförhållanden (Walker et al., 1993; Keey et al., 2000), som nu kommer att beskrivas.

temperatur om den relativa fuktigheten hålls konstant, ju högre temperatur, desto högre torkningshastighet. Temperaturen påverkar torkningshastigheten genom att öka luftens fukthållande kapacitet, liksom genom att accelerera diffusionshastigheten för fukt genom träet.

den faktiska temperaturen i en torkugn är torrlampans temperatur (vanligtvis betecknad med Tg), vilket är temperaturen för en ånggasblandning bestämd genom att sätta in en termometer med en torr glödlampa. Å andra sidan definieras våtlampans temperatur (TW) som den temperatur som uppnås genom en liten mängd vätska som avdunstar i en stor mängd omättad luftångblandning. Temperaturavkänningselementet i denna termometer hålls fuktigt med en porös tyghylsa (trasa) som vanligtvis sätts i en behållare med rent vatten. Ett minsta luftflöde på 2 m/s behövs för att förhindra en zon med stillastående fuktig luftbildning runt hylsan (Walker et al., 1993). Eftersom luft passerar över den våta hylsan indunstas vatten och kyler termometern för våtlampa. Skillnaden mellan torrlampan och våtlampans temperaturer, våtlampans depression, används för att bestämma den relativa luftfuktigheten från ett standardhygrometriskt diagram (Walker et al., 1993). En högre skillnad mellan torrlampan och våtlampans temperaturer indikerar en lägre relativ fuktighet. Till exempel, om torrlampans temperatur är 100 C och våtlampans temperatur 60 C, läses den relativa fuktigheten som 17% från ett hygrometriskt diagram. Relativ fuktighet den relativa luftfuktigheten definieras som partialtrycket för vattenånga dividerat med det mättade ångtrycket vid samma temperatur och totalt tryck (Siau, 1984). Om temperaturen hålls konstant resulterar lägre relativ fuktighet i högre torkningshastigheter på grund av den ökade fuktgradienten i trä, vilket beror på minskningen av fukthalten i ytskikten när luftens relativa luftfuktighet reduceras. Den relativa luftfuktigheten uttrycks vanligtvis i procent. För torkning är den andra väsentliga parametern relaterad till relativ fuktighet den absoluta fuktigheten, som är massan av vattenånga per enhetsmassa torr luft (kg vatten per kg torr luft). Men dess påverkas av mängden vatten i den uppvärmda luften. Luftcirkulationshastighet torktid och timmerkvalitet beror på lufthastigheten och dess enhetliga cirkulation. Vid en konstant temperatur och relativ fuktighet erhålls högsta möjliga torkningshastighet genom snabb cirkulation av luft över träytan, vilket ger snabb avlägsnande av fukt som avdunstar från träet. En högre torkningshastighet är emellertid inte alltid önskvärd, särskilt för ogenomträngliga lövträ, eftersom högre torkningshastigheter utvecklar större påfrestningar som kan orsaka att virket spricker eller snedvrider. Vid mycket låga fläkthastigheter, mindre än 1 m/s, är luftflödet genom stapeln ofta laminärt flöde, och värmeöverföringen mellan träytan och den rörliga luftströmmen är inte särskilt effektiv (Walker et al., 1993). Värmeöverföringens låga effektivitet (externt) är inte nödvändigtvis ett problem om inre fuktrörelse är nyckelbegränsningen för fuktens rörelse, som det är för de flesta lövträ (Pordage och Langrish, 1999).

klassificering av virke för torkningedit

virken klassificeras enligt följande enligt deras enkla torkning och deras benägenhet att torka försämras:

mycket eldfasta träslag dessa träslag är långsamma och svåra att torka om slutprodukten ska vara fri från defekter, särskilt sprickor och sprickor. Exempel är tunga strukturella virke med hög densitet såsom ironbark (Eucalyptus paniculata), blackbutt (E. pilularis), southern blue gum (E. globulus) och brush box (Lophostemon cofertus). De kräver betydande skydd och vård mot snabba torkningsförhållanden för bästa resultat (Bootle, 1994). Måttligt eldfasta skogar dessa virke visar en måttlig tendens att spricka och splittras under kryddor. De kan kryddas fria från defekter med måttligt snabba torkningsförhållanden(dvs. en maximal torrlamptemperatur på 85 C kan användas). Exempel är Sydney blue gum (E. saligna) och andra timmer med medeltäthet (Bootle, 1994), som potentiellt är lämpliga för möbler. Icke-eldfasta skogar dessa skogar kan snabbt kryddas för att vara fria från defekter även genom att applicera höga temperaturer (torrlöktemperaturer på mer än 100 cc) i industriugnar. Om de inte torkas snabbt kan de utveckla missfärgning (blå fläck) och mögel på ytan. Exempel är barrträd och lågdensitetsvirke som Pinus radiata.

ModelEdit

den hastighet med vilken trä torkar beror på ett antal faktorer, varav de viktigaste är temperaturen, träets dimensioner och den relativa luftfuktigheten. Simpson och Tschernitz har utvecklat en enkel modell av trätorkning som en funktion av dessa tre variabler. Även om analysen gjordes för röd ek, kan proceduren tillämpas på alla träslag genom att justera modellens konstanta parametrar.

enkelt uttryckt antar modellen att förändringshastigheten för fuktinnehållet M med avseende på tid t är proportionell mot hur långt träprovet är från dess jämviktsfuktinnehåll m e {\displaystyle M_{e}}

, vilket är en funktion av temperaturen T och relativ fuktighet h: d M d t = − m − m e {\displaystyle {\frac {DM}{dt}}=-{\frac {M-M_{e}}{\tau }}}

där {\displaystyle \tau }

är en funktion av temperaturen t och en typisk trädimension l och har tidsenheter. Den typiska trädimensionen är ungefär det minsta värdet av ( L r , L t , L L / 10 {\displaystyle L_{r},\,L_{t},\,L_{L}/10}

) som är de radiella, tangentiella och längsgående dimensionerna respektive, i tum, med den längsgående dimensionen dividerad med tio eftersom vatten diffunderar cirka 10 gånger snabbare i längdriktningen (längs kornet) än i sidodimensionerna. Lösningen på ovanstående ekvation är: M − M e M 0 − M e = e − t {\displaystyle {\frac {m-m_{e}}{M_{0}-m_{e}}}=E^{-{\frac {t}{\tau}}}

där M 0 {\displaystyle M_{0}}

är den ursprungliga fukthalten. Det visade sig att för röd ekvirke uttrycktes ”tidskonstanten” (”displaystyle”) {\displaystyle \tau }

väl som: {\displaystyle \tau = {\frac {l^{n}}{a + bp_{\text{sat}} (T)}}}

där A, B och n är konstanter och p sat(t) {\displaystyle P_{\text{Sat}} (t)}

är mättnadsångtrycket för vatten vid temperatur T. För tid mätt i dagar, längd i tum och p sat {\displaystyle p_ {\text{sat}}}

mätt i mmHg, hittades följande värden för konstanterna för röd ekvirke. a = 0,0575 b = 0,00142 n = 1,52

lösning för torktiden ger:

t = − ci ln ci ( m − m e m 0 − m e ) = − ln a + b p sat ( T ) ln ci ( m − m e m 0 − m e ) {\displaystyle t=-\tau \,\ln \vänster({\frac {m-m_{e}}{M_{0}-M_{e}}}\höger)={\frac {-l^{n}}{a+bp_{\text{sat}}(T)}}\,\ln \vänster({\frac {M-M_{e}}{m_{0}-m_{e}}}\höger)}

till exempel, vid 150 CG f, med hjälp av Arden Buck ekvationen, befinns mättnadsångtrycket av vatten vara cirka 192 mmHg (25,6 kPa). Tidskonstanten för torkning av en 1-tums tjock (25 mm) röd ekbräda vid 150 cu f är sedan C = 3,03 {\displaystyle \tau =3,03}

dagar, vilket är den tid som krävs för att minska fukthalten till 1/e = 37% av dess initiala avvikelse från jämvikt. Om den relativa luftfuktigheten är 0,50, då med hjälp av Hailwood-Horrobin ekvationen är fukthalten i träet vid jämvikt cirka 7,4%. Tiden för att minska virket från 85% fuktinnehåll till 25% fuktinnehåll är då cirka 4,5 dagar. Högre temperaturer ger snabbare torkningstider, men de kommer också att skapa större påfrestningar i träet på grund av att fuktgradienten blir större. För ved är detta inte ett problem men för träbearbetningsändamål kommer höga påfrestningar att få träet att spricka och vara oanvändbart. Normala torkningstider för att få minimala kryddkontroller (sprickor) i 25 mm (1 tum eller 4/4 virke) röd ek varierar från 22 till 30 dagar, och i 8/4 (50 mm eller 2 tum) kommer det att sträcka sig från 65 till 90 dagar.