Усушка и разбухание древесины

Под усушкой древесины понимается уменьшение линейных размеров и объёма древесины в результате удаления связанной влаги (заполняет субмикрокапилляры клеточных стенок). Зависит усушка от следующих факторов:

· породы древесины (неодина­ковое строение древесины);

· плотности древесины (с большей плотностью усушка больше);

· количества удаленной влаги. При испарении максималь­ного количества связанной влаги (от 30% до 0) происхо­дит полная усушка, части влаги— частичная;

· структурного направления.

Усушка по разным направле­ниям неодинакова. Любая клетка в поперечном сечение усыхает больше, чем вдоль оси. Это связано с тем, что фибриллы в клеточной стенке расположены преимущественно вдоль оси клетки, поэтому при удалении связанной влаги, заполняющей субмикрокапилляры, размеры клетки в радиальном и тангенциальном направлениях изменяются больше, чем вдоль волокон.

Усушка в тангентальном направлении от 1,5 до 2,0 раз больше чем в радиальном. В среднем полная линейная усушка в тангентальном направлении составляет от 6 до 10%, в радиальном от 3 до 5%, вдоль волокон от 0,1 до 0,3% и объемная от 12 до 15%.

Показателем усушки является коэффициент усушки, который показывает величину усушки древесины при удалении из неё 1% связанной влаги.

Полную усушку древесины с точностью 0,1 % рассчитывают по формуле:

(2)

где Т_max –линейные размеры и объем образцов до высушивания,

Т₀ — линейные размеры и объем образцов после высушивания,

Коэффициент усушки рассчитывают с точностью 0,01% по формуле:

(3)

где β_{t max} – усушка тангенциальная, радиальная, или объемная, %;

W – максимальное содержание связанной влаги в древесине, равное 30%.

Разбухание – процесс увеличения линейных размеров и объема при поглощении древесиной связанной влаги (влажность от 0 до 30%).

Разбухание вызвано тем, что молекулы воды проникают в клеточные стенки и раздвигают целлюлозные фибриллы. При разбухании древесина оказывает давление до 30 атмосфер. В целом процесс разбухания является обратным процессу усушки и подчиняется тем же закономерностям, т.е. древесина незначительно разбухает вдоль волокон, более заметно в радиальном направлении и наибольшее разбухание наблюдается в тангентальном направлении. На практике разбухание проявляется при использовании пересушенной древесины, или когда древесина в процессе эксплуатации подвергается периодическому увлажнению (сезонные колебания влажности).

Разбухание обусловлено влаго- и водопоглощением древесины. Влагопоглощение – способность поглощать влагу из окружающей среды. Водопоглощение– способность поглощать воду при контакте с жидкостью. Для уменьшения этих свойств древесины используют обработку материала гидроизолирующими или гидрофобизирующими составами.