конспект лекций, вопросы к экзамену

Фильтрация влаги в древесине.

Перенос жидкости в древесине под действием избыточного давления называется фильтрацией. В литературе и другие названия этого переноса – молярный перенос, бародиффузия. При возникновении в древесине перепада давления (имеется ввиду не парциального давления, а барометрического) dp/dx жидкость начинает перемещаться в сторону меньшего давления. Интенсивность его описывается уравнением

                                                 

Коэффициент b в этом уравнении характеризует проводимость древесины, т. е. способность древесины проводить данную жидкость.

Под действием избыточного давления в древесине происходит перенос только свободной воды. Переноса связанной воды, вследствие большей энергии связи с древесинным веществом, не происходит. В отличие от диффузии и термовлагопроводности при фильтрации объектом переноса является не отдельные молекулы воды, а объемная фаза. Поэтому интенсивность такого переноса может быть многократно выше. 

Обязательным условием фильтрации воды в древесине является наличие в ней системы сообщающихся между собой макрокапилляров. Такими капиллярами являются полости клеток и межклеточные поры. В зависимости от породы и структурного направления перенос происходит по разным клеткам. У хвойных пород вдоль волокон перенос происходит через полости трахеид и поры расположенные на верхних и нижних стенках этих клеток. Поперек волокон через полости и поры лучевых трахеид. У лиственных пород вдоль волокон по сосудам, по сердцевинным лучам и паренхиме. Количественно о системе макрокапилляров древесины можно судить по величине коэффициента газопроницаемости  Кг, м2/МПа´с, который показывает какой объем газа проходит через единицу площади поверхности образца древесины в секунду при градиенте давлении 0,1 МПа.  Газопроницаемость древесины вдоль волокон многократно выше, чем поперек. У заболони выше, чем ядра и спелой древесины. Проницаемость зависит от породы. По данным проф. Е.В.Харук, средние значения коэффициента газопроницаемости (м2/МПа´с) заболони хвойных пород равны: у сосны - 1,33´10-4, кедра - 8,85´10-6, лиственницы - 3,92´10-6, ели - 2,04´10-6, пихты - 1,12´10-8.  Наибольшая проницаемость у сосны и далее в порядке убывания кедр, лиственница, ель, пихта. Как видим никакой связи плотности (т.е. пористости) и проницаемости не прослеживается. Ядро и спелая древесина практически не проницаемы. Причина низкой проницаемости ядра и спелой древесины заключается в том, что в растущем дереве при переходе из заболони в ядро или спелую древесину происходит отложение экстрактивных (ядровых) веществ в порах и их закупорка. Сообщение между клетками прекращается. Кроме того, у некоторых лиственных пород в сосудах образуются тиллы, что делает перенос не возможным. 

16.01.2017; 08:00
просмотров: 161