21.1. Гигроскопические свойства и равновесная влажность древесины (статика сушки)

Гигроскопичность древесины.Вода может находиться в двух основных структурных элементах древесины: в полостях клеток и сосудов — свободная влага и в стенках клеточных оболочек — гигроскопическая, или связанная, влага. Различают связи: химическую, адсорбционную, капиллярную и осмотическую [14]. Наиболее прочная — химическая, наименее — осмотическая связь.

При сушке влажной древесины в первую очередь в пределах клетки полностью удаляется свободная влага и лишь затем, ниже предела насыщения клеточных оболочек (30%), начинает испаряться из ее оболочки связанная. По мере удаления связанной влаги расстояние между мицеллами сокращается, что приводит к усушке древесины.

При обратном процессе в начальный период влага из влажного воздуха поглощается сухой древесиной очень быстро (см. рис. 28), затем этот процесс замедляется и, наконец, прекращается.

Максимальное значение влажности древесины, при которой возможно поглощение (сорбция) ею влаги из насыщенного паром воздуха, определяет предел гигроскопического состояния древесины и может быть названо пределом гигроскопичности. Таким образом, предел гигроскопичности обозначает граничное значение влажности между находящейся в клетках древесины при комнатной температуре гигроскопической (до 30%) и свободной (выше 30%) влагой.

На рис. 26 схематически показано последовательное удаление свободной влаги (а, б) из полости, а затем связанной — из оболочки клетки. При удалении связанной влаги (рис. 26, г, д) толщина оболочек сокращается, однако объем полостей почти не изменяется.

При нагревании древесины предел гигроскопичности понижается. Так, если при комнатной температуре предел гигроскопичности древесины всех пород в любой части ствола около 30%, то при 60° С — около 26%, а при 90° С снизится примерно до 20%.