23.1. Упруго-вязкие свойства древесины, проявляющиеся при сушке

Древесина, как природный полимер, обладает упруго-вязкими свойствами: в нагретом влажном состоянии она легко деформируется как упруго-вязкое тело, а в сухом состоянии в большей мере — как упругое.

Различаются обратимые упругие деформации древесины, включающие при длительной сушке деформацию упругого последействия (называемые иногда упруго-эластическими), и необратимые, остаточные с одновременным протеканием их во времени в поперечном сечении высушиваемого сортимента.

Проявление реологических свойств древесины во время сушки может быть представлено следующим опытом, наглядно отражающим закономерность всего сушильного процесса. Если отрезать небольшой кусок сырой доски (1—2 см по длине волокон), расколоть его продольно на два слоя (рис. 35, а), а затем, закрепив попарно их концы и нагрев древесину, медленно, в несколько приемов, расклинить посередине (рис. 35, б), слои в результате приложения сил изогнутся, т. е. в них возникнут деформации и напряжения, снаружи растягивающие (знак +), внутри сжимающие (знак —). При больших растягивающих деформациях снаружи в слоях могут появиться трещины (рис. 35, в). Однако в этом опыте древесину не доводят до разрушения. Подсушенные напряженные слои останутся изогнутыми даже после того, как усилия будут устранены (рис. 35, г). Несмотря на изгиб, в древесине не окажется упругих деформаций и, следовательно, не будет напряжений. Если затем оба изогнутых слоя продольно разрезать на пластинки и выровнять их с одного конца, пластинки окажутся разной длины: в середине короче, а по краям длиннее (рис. 35, д), хотя влажность их будет одинаковой. Объясняется это тем, что снаружи слоев действовали растягивающие упругие напряжения и деформации (см. рис. 35, б), создававшие давление на клин, превратившиеся в необратимые, остаточные, растянув наружную их зону. Во внутренней зоне проявлялись сжимающие упругие деформации, которые тоже перешли в необратимые, остаточные, сократив размер древесины (независимо от усушки, дополнительно к ней).

Отсюда следует, что под воздействием упругих деформаций древесина, как упруго-вязкое тело, может остаточно растягиваться или упрессовываться, особенно во влажном и нагретом состоянии. При этом упругая деформация самопроизвольно переходит в остаточную, фиксируя новый размер тела. Такова реологическая характеристика первой стадии сушки, когда возникает опасность появления в пиломатериалах наружных трещин.