Определение сорбции и десорбции древесины

 

5.1 Цель и содержание работы

 

Целью работы является ознакомление с процессами сорбции и десорбции древесины.

 

Содержание работы включает:

- определение сорбции древесины;

- определение десорбции древесины;

- обработку результатов и формулирование выводов.

 

Краткая теория

 

Древесина является гигроскопичным материалом, способным изменять свою влажность при изменении состояния окружающего воздуха, характеризующегося температурой и относительной влажностью.

Влажность, к которой стремится древесина при выдержке ее в воздухе определенного состояния называется устойчивой влажностью.

Древесина может достигнуть устойчивого влажностного состояния либо поглощая влагу из воздуха (сорбция), либо отдавая ее в воздух (десорбция). Эти процессы не вполне обратимы (рис 5.1). В одинаковых условиях устойчивая влажность при сорбции меньше, чем при десорбции.

Разность DW = W_у.д. – W_у.с называется показателем гистерезиса сорбции.

Влагу из воздуха могут поглощать только стенки клеток. Конденсация свободной влаги в полостях клеток при сорбции невозможна, даже если воздух максимально насыщен влагой.

Максимальная устойчивая влажность, которую приобретает сухая древесина при длительной выдержки ее в насыщенном влагой воздухе, называется пределом гигроскопичности (W_п.г.).

Этот показатель зависит от температуры. При температуре равной 15…20 °С влажность предела гигроскопичности равна 30 %, а при температуре равной 100 °С - 19…20 %.

Рисунок 5.1 – Кривые сорбции и десорбции

 

Аппаратура и материалы

 

Для проведения работы применяют: образцы древесных пород различной влажности (один - комнатносухой, а второй - свежесрубленной), сушильный шкаф, электронные весы с точность взвешивания 0,1 г, пила ручная, шлифовальная шкурка, целлофановые пакеты, эксикатор с безводным хлористым кальцием.

 

Проведение работы

 

5.4.1 Определение сорбции древесины

Подготавливают журнал наблюдений (таблица 5.1).

 

Таблица 5.1 – Журнал определения сорбции древесины

Порода	Масса образца в абсолютно сухом состоянии m0, г	Масса и влажность образца в комнатно- сухом состоянии	Текущая масса (г) и влажность (%), через, месяцев
mк, г	Wк, %	m	W	m	W	m	W	m	W

- берут с этажерки свой образец, использованный в работе № 2, и взвешивают на весах;

- определяют по формуле (2.1) влажность комнатно-сухого образца;

- помещают образец на открытый воздух под навес;

- определяют массу образца через каждый месяц.

 

5.4.2 Определение десорбции древесины

Подготавливают журнал наблюдений (таблица 5.2).

 

Таблица 5.2 – Журнал определения десорбции древесины

Порода	Начальная масса образца mн, г	Масса образца в абсолютно сухом состоянии mо, г	Текущая масса (г) и влажность (%), через, месяцев
m	W	m	W	m	W	m	W

 

Вырезают из свежесрубленной заготовки на расстоянии 50 мм от торца образец (секцию влажности) толщиной 5…10 мм и слегка зачищают его шлифовальной шкуркой от заусенцев;

- нумеруют образец двумя большими буквами, характеризующими фамилии студентов, выполняющих совместно эту работу;

- помещают образец в целлофановый пакет, предотвращая испарение влаги;

- взвешивают образец на весах;

- помещают образец под навес;

- определяют массу образца через каждый месяц;

- определяют массу образца в абсолютно сухом состоянии (в конце наблюдения).

 

Обработка результатов

 

Определяют по формуле (2.1) влажность обоих образцов и формулируют выводы.

 

5.6 Контрольные вопросы

1 Устойчивая влажность древесины

2 Показатель гистерезиса сорбции для цельной древесины

3 Показатель гистерезиса сорбции для измельченной древесины

4 Равновесная влажность древесины

5 От каких факторов зависит равновесная влажность древесины

6 Влажность предела гигроскопичности

7 От каких факторов зависит влажность предела гигроскопичности

8 Гигроскопичность древесины