32.5. Особенности передвижения свободной влаги

Коэффициент Dк (м2/ч) капиллярной влагопроводности можно определить так же, как и коэффициент диффузионной влагопроводности (155) и (156), но в начальный период сушки— в точке u расположенной вблизи линии ωп.г., на кривой 1(см. 61, а) и являющейся частью ud параболы:

Коэффициент капиллярной влагопроводности в обычных условиях сушки значительно меньше, чем диффузионной. Мнение о том, что свободная влага удаляется из древесины быстрее, чем связанная, и что главная трудность в проведении процесса — это удаление из древесины гигроскопической влаги, необоснованно.

Установлено, что в верхней части диаграммы (см. рис. 61, а), над линией предела гигроскопичности, кривые влажности имеют закономерный характер, как и в нижней, являясь продолжением ветви нижних кривых, но с перегибом и даже изломом (точки Р, у) на линии предела гигроскопичности. Если к обеим кривым провести касательные Рп и Рд в точке Р, выявится наличие большего градиента влажности для верхнего участка кривой Рп, чем для нижнего Р, хотя поток влаги для них в точке Р одинаков. Это доказывает, что свободная влага вблизи влажности предела гигроскопичности передвигается со значительно большим сопротивлением, чем гигроскопическая ниже этого предела.

То же будет получено и в стационарном режиме (см. рис. 61, б), когда одна пласть доски будет беспрерывно смачиваться водой, а вторая испарять влагу. Наклон отрезка Рх к горизонтали покажет большую величину градиента влажности (при передвижении свободной влаги), чем наклон отрезка хс (для того же потока гигроскопической влаги).

Лишь некоторое количество свободной, осмотически связанной влаги при высокой влажности древесины, когда влага содержится в полостях или крупных капиллярах (r>10-2 мм), перемещается в виде молярного потока жидкости (зона ωн—m—ω'н на рис. 61, а) с коэффициентом влагопроводности, приближающимся к бесконечности (линия влажности — горизонталь kd). Таким образом, потоки свободной влаги можно расчленить на два вида — молярный (над точкой m) и капиллярный. К такому же выводу приводит анализ кривой на рис. 59, а.

Для ускорения общего процесса сушки желательно увеличить зону действия первого потока за счет сокращения зоны второго.

Специфические явления и закономерности передвижения влаги в древесине разных пород при различных условиях остаются недостаточно раскрытыми. В первую очередь это относится к свободной влаге, составляющей основное количество (обычно от 25 до 75%-ной влажности древесины, или около 3/4) подлежащей удалению влаги из древесины во время сушки; на долю гигроскопической остается только около 15% от 25 до 10%-ной влажности, т. е. около ¼ от общего количества удаляемой влаги.

На поток влаги в области капиллярной влагопроводности, т. е. выше ωп.г, неправильно распространять относящиеся к области диффузионной влагопроводности постоянство коэффициента влагопроводности, квадратическую зависимость продолжительности сушки с уменьшением толщины сортимента, влияние породы, соотношения величин коэффициентов влагопроводности в разных структурных направлениях древесины и др. Все это приобретает практическое значение для расчетов продолжительности процесса, разработки режимов сушки и для техники их проведения (стимулирования потока свободной влаги).