Сушка лиственничных пиломатериалов с заданными потребительскими свойствами в камерах периодического действия

Для решения поставленных задач были проведены теоретические и экспериментальные исследования, направленные на разработку режимов сушки лиственничных пиломатериалов до эксплуатационной влажности с за данными потребительскими свойствами. При выполнении работы получены следующие основные результаты:

1. Установлены общие закономерности снижения прочности древесины лиственницы в процессе гидротермической обработки.2. Проведены исследования послойной прочности пиломатериалов, ко торые показали, что нет статистически доказуемого различия в прочности центральных и поверхностных слоев досок после камерной сушки. Снижение прочности поверхностных слоев доски, из-за механической деструкции ана томических элементов, компенсируется снижением прочности в центральной зоне, вызванное гидролитической деструкцией компонентов древесины.3. Проведены механические испытания древесины лиственницы в соот ветствии с планом многофакторного эксперимента. Существенное влияние на прочностные показатели древесины при любой (14,5%) обнаружено у образцов, влажность которых на протяжении всего процесса тепловой обработки оставалась более 30%.5. Экспериментально установлено, что при воздействии температуры снижение содержания трудногидролизуемых полисахаридов. Это объясняет ся тем, что в процессе гидролиза частично разрушается кристаллическая часть целлюлозы и появляется возможность доступа кислоты к гемицеллюлозам находящимся в этой области. Гидролитическая и окислительная дест рукция приводит к нарушению связей между компонентами в клеточной стенке и как следствие этого снижается прочность самой древесины.6. Получена и экспериментально проверена математическая модель, позволяющая прогнозировать снижение прочности древесины лиственницы в процессе сушки в зависимости от начальной влажности материала, продол жительности процесса и температуры сушильного агента.7. Проведены опытные сушки лиственничных пиломатериалов толщи ной 25, 32, 40 и 50 мм, в которых исследовалось распределение влажности и внутренние напряжения по толщине досок, а также величина снижения прочности древесины. Установлено, что характер кривых распределения влажности по тол щине пиломатериалов, при их сушке в камерах периодического действия, не имеет принципиальных отличий от характера кривых распределения влажно сти в камерах непрерывного действия. Расхождение экспериментальных дан ных с расчетными, по существующей методике расчета полей влажности при сушке пиломатериалов в камерах непрерывного действия, отмечены для вы сокой начальной влажности древесины и в конце процесса сушки.8. Внесены дополнения в методику экспериментального определения внутренних напряжений, позволяющие повысить его точность. В процессе сушки, при определении модуля упругости образца, для пролета между опо рами 100 мм и более, необходимо ступени нагружения изменять от 2,5 до 10,0 Н, в зависимости от влажности древесины, при этом стрела прогиба образца должна составлять от 0,10 до 0,30 мм. Получено уравнение регрессии, позволяющее пересчитывать величину внутренних напряжений поверхностного слоя в относительную деформацию зубцов силовой секции и затем определять качество сушки, не изготавливая последнюю.9. Предложена новая структура многоступенчатых режимов сушки ли ственничных пиломатериалов, позволяющая учитывать снижение прочности древесины в зависимости от ее начальной влажности. Количество ступеней зависит от начальной влажности древесины. При начальной влажности пи ломатериалов более 70% - 10 ступеней. Переход на последующую ступень сушки производится по влажности древесины 70- 60- 50- 40- 30- 25- 20- 15- 10%.Чем меньше начальная влажность, тем меньше число ступеней и выше тем пература сушильного агента.10. Разработан и экспериментально проверен метод расчета полей влажности в лиственничных пиломатериалах при сушке в камерах периоди ческого действия.11. Выбран основной критерий оптимизации — продолжительность процесса сушки и приняты ограничения при разработке режимов сушки.9. Получены оптимальные параметры режимов сушки лиственничных пиломатериалов с заданными потребительскими свойствами в камерах пе риодического действия. По степени снижения прочности древесины в про цессе сушки, разработаны режимы, регламентирующие: сохранение ее при родной прочностиснижение до 5 или 10%.10. Проведена проверка разработанных режимов, которая подтвердила надежность аналитических методов расчета полей влажности и внутренних напряжений, развивающихся в пиломатериалах в процессе сушки. Примене ние предлагаемых режимов позволяет сократить продолжительность процес са сушки на 5 — 15% в зависимости от толщины и начальной влажности пи ломатериалов по сравнению с нормативными режимами. Внедрение разработанных режимов сушки позволит получать пилома териалы высокого качества, сократить потери древесины и более широко ис пользовать древесину лиственницы в производстве изделий из массивной древесины.