Vlhkost profilovaného řeziva a metody jejího měření

Vlhkost dřeva, a zejména profilovaného dřeva, je hodnota, která charakterizuje přítomnost vody ve dřevě.

Je třeba vzít v úvahu, že voda ve dřevě může být volná nebo vázaná. Zvláštností volné vlhkosti je, že se ze dřeva velmi snadno odpařuje. Chcete-li to zkontrolovat, stačí si pamatovat, že strom, který byl mokrý v dešti, uschne poměrně rychle, během několika hodin. Vázaná vlhkost se naopak odpařuje pomalu a vysušení dřeva bez použití speciálních technologií může trvat několik let. S rostoucím množstvím vázané vlhkosti klesá pevnost dřeva. Když množství vlhkosti překročí hygroskopický limit (30 %), vlhkost přestane ovlivňovat pevnost dřeva. Praktická hodnota rozdílu mezi volnou a vázanou vlhkostí je navíc v tom, že při odpařování první se mění pouze hmotnost dřeva, zatímco při odpařování druhé se mění objem, tedy dochází ke smršťování. Zmenšení objemu dřeva při jeho sušení není v různých směrech stejné – v tloušťce více než v délce.

Při vysychání dřeva se vlhkost odpařuje nerovnoměrně. Nejprve se vlhkost odpaří z vnějších vrstev a poté z vnitřních. Toto nerovnoměrné odpařování vlhkosti vede k vnitřnímu pnutí ve dřevě, jeho napínání na povrchu a stlačování uvnitř, v důsledku čehož mohou ve dřevě vznikat trhliny.

Nejběžnější dřeviny lze podle koeficientu objemového smrštění rozdělit do 3 skupin:

• málo schnoucí – smrk, jedle, cedr, topol bílý, borovice;
• střední sušení – dub, jilm, buk, osika, jasan, topol černý, lípa malolistá;
• silně vysychající – javor norský, habr, modřín, bříza.

Vlhkost dřeva (včetně profilovaného dřeva) se obvykle odhaduje v procentech. Procento vlhkosti dřeva se vypočítá na základě suché hmotnosti dřeva:

Procento vlhkosti = Mwater / Mwood × 100 %

kde Mwater je množství vody ve dřevě a Mwood je množství suchého dřeva.

Vypočtené procento vlhkosti dřeva tedy může být i větší než 100 %, což znamená, že dřevo obsahuje hmotnostně více vody než sušiny.

Jako příklad uvedeme hodnoty vlhkosti pro různé stavy dřeva:

• jádro rostoucího stromu je přibližně 35 %;
• povrchové vrstvy rostoucího stromu – od 70 do 250%;
• průměrná vlhkost čerstvého dřeva dopravovaného po silnici je asi 80 %;
• tavená kulatina (a řezivo z nich) až 120 %;
• přirozeně schnoucí materiál pod přístřeškem ve stohoch v letních podmínkách do 15 – 25 % (sušení při dopravě).

Jediným způsobem, jak přesně změřit obsah vlhkosti profilovaného dřeva, je sušit zkušební kusy materiálu v sušárně, dokud jejich hmotnost nepřestane klesat. Různé metody měření hmotnosti lze nalézt v referenčních knihách. V zásadě lze uspokojivého výsledku dosáhnout doma zahřátím materiálu v peci a použitím dostatečně přesných vah (±1 g).

V současné době je v Rusku v platnosti mezistátní norma GOST 16588-91 (ISO 4470-81) „Řezané výrobky a dřevěné díly“. Metody zjišťování vlhkosti“, tato norma platí pro řezivo a dřevěné díly (včetně profilovaného dřeva) jehličnatých a listnatých dřevin a zavádí tři metody pro stanovení vlhkosti řeziva nebo dílů – pracovní (pomocí elektrického vlhkoměru), kontrolní a zrychlené sušení-hmotnostní metody.

Pracovní metoda pomocí elektrického vlhkoměru se aplikuje na řezivo a dílce s vlhkostí 7 až 28 %. Metoda nevyžaduje řezání vzorků a nevztahuje se na stanovení obsahu vlhkosti zmrzlých nebo hluboce impregnovaných dřevěných výrobků a dílů.

Při měření vlhkosti řeziva a dílů s mokrým povrchem nebo po povrchové impregnaci by se měly používat elektrické vlhkoměry konduktometrického typu s izolovanými paticemi elektrod.

Metoda kontrolního sušení a vážení se používá pro jakýkoli obsah vlhkosti řeziva a dílů, stejně jako při řešení kontroverzních problémů a při absenci vlhkoměru. Metoda vyžaduje vyříznutí vzorků. Metoda zrychleného sušení a vážení se používá v případě potřeby provozní kontroly vlhkosti řeziva a dílů a při absenci vlhkoměru. Metoda vyžaduje vyřezávání vzorků a přítomnost sušící pece, která poskytuje teplotu sušení (asi 120 °C).

Podstatou pracovní metody pomocí elektrického vlhkoměru je stanovení vlhkosti dřeva na základě hodnoty elektrického odporu, dielektrické konstanty nebo jiných elektrofyzikálních charakteristik dřeva.

Podstatou sušících metod je stanovení hmotnosti vlhkosti odstraněné ze dřeva během sušení do absolutně suchého stavu. Nejpohodlnější a nejrychlejší způsob posouzení vlhkosti profilovaného řeziva je použití speciálních vlhkoměrů – vlhkoměrů. V současné době existují dva běžné typy zařízení s různými principy fungování:

• jehlové měřiče, u kterých se do dřeva vkládají dvě jehlové elektrody umístěné v určité vzdálenosti od sebe a měří se mezi nimi elektrické napětí;
• měřidla, kde je v blízkosti povrchu dřeva instalována snímací deska generující elektromagnetické pole a jsou zaznamenávány všechny změny ovlivňující magnetické pole.

Přístroje založené na těchto dvou principech dávají výsledky s určitou chybou, jejíž příčinou jsou různé vnější vlivy.
Hlavní faktory ovlivňující výsledky měření vlhkosti profilovaného dřeva pomocí měřicích zařízení jsou:

• teplota měřeného materiálu (při zvýšení teploty o 5°C přístroj vykazuje vlhkost přibližně o 0,5% vyšší; nejpřesnější výsledek měření lze získat při teplotě materiálu +20°C);
• okolní teplota
• dřeviny, umístění a rychlost růstu (v suchých nebo bažinatých oblastech, v severních nebo jižních zeměpisných šířkách, na mýtině nebo v lese);
• skutečná hustota dřeva;
• náhodná hnízda pryskyřice v místě měření, vady materiálu;
• náhodná vlhkost na povrchu profilovaného dřeva;
• vlhkostní gradient na konci sušícího procesu (před vyrovnáním je materiál v blízkosti povrchu sušší než v jádře, např. při výstupu ze sušárny je vlhkost povrchové vrstvy profilovaného řeziva vysušeného na 8% vlhkost cca 6,5% a v jádru cca 11,5%);
• vzájemné působení všech výše uvedených faktorů.

Pro snížení chyby je vhodné provést několik měření, identifikovat a vyloučit z úvahy výsledky, které se výrazně liší od průměrných hodnot, a poté zprůměrovat zbývající výsledky a použít pouze tuto hodnotu k vyhodnocení obsahu vlhkosti profilovaného dřeva.

Uvažujme o nejběžněji používaných konceptech vlhkosti dřeva.

Přirozená vlhkost dřeva

Toto je úroveň vlhkosti obsažená ve stromu při spánku. Říká se jí také „počáteční vlhkost“. Tato hodnota se používá jako základ pro další akce s dávkou materiálu: lze například vypočítat dobu sušení a podmínky. Obsah vlhkosti se může za různých podmínek lišit od 25 do 80%. Při určování přirozené vlhkosti konkrétní šarže dřevěného materiálu budeme mít vždy na paměti „obsah vlhkosti za určitých podmínek“.

Rovnovážná vlhkost

Při dlouhodobém vystavení dřeva stejnému vzdušnému prostředí, bez výrazných změn vlhkosti a teploty vzduchu, materiál dosáhne rovnovážné vlhkosti. Jedná se o stav, kdy se proces vysychání nebo nasycení vlhkostí za daných podmínek zastavil a procento vlhkosti se ustálilo. Stojí za zmínku, že různé druhy dřeva za stejných podmínek dosahují téměř stejné úrovně vnitřní vlhkosti.

V závislosti na různých podmínkách zadržení se rozlišují 5 úrovní vlhkosti dřeva:

Mokrý – vlhkost je více než 100 %, tohoto stavu je dosaženo dlouhodobým skladováním dřeva ve vodě.

Čerstvě řezané — úroveň vlhkosti od 50 do 100 %.

Suché na vzduchu – od 15 do 20 %. Takové indikátory jsou dosaženy při skladování na vzduchu, liší se v závislosti na teplotě a srážkách.

Místnost suchá – od 8 do 10 %. Úroveň vlhkosti se nastavuje při vnitřním skladování.

Absolutně suché – dřevo s obsahem vlhkosti 0 %.

Volná a vázaná vlhkost

V tkáni dřeva jsou 2 typy kapalin:

Související vlhkost – nachází se uvnitř buněk stromu.

Volná vlhkost – to, co vyplňuje póry a kanály tkání, ale ještě nebylo absorbováno buňkami.

Bod nasycení dřevěných vláken

S těmito dvěma pojmy je spojen takzvaný bod nasycení vláken: procento obsahu vlhkosti dřeva, kdy z něj byla odstraněna veškerá volná vlhkost, ale vázaná kapalina v něm zůstává.

Pro různé druhy dřeva je tento stupeň určen od 23 do 31%.

Kaštan, borovice vejmutovka – 25 %

Borovice, smrk, lípa – 29 %

Douglaska, sekvoje – 30,5 – 31 %

Tato hodnota je důležitá, protože objemy a rozměry dřeva se mění při obsahu vlhkosti od 0 % do bodu nasycení. Jakmile jsou buňky zcela naplněny vodou, objem stromu se výrazně nezvětší.

Měření vlhkosti dřeva vlhkoměrem

Absolutní vlhkost dřeva

Podívejme se na pojmy absolutní a relativní vlhkost.

Vezmeme si dřevěný špalek.
Absolutní vlhkost je poměr hmotnosti vnitřní kapaliny k hmotnosti zcela vysušené tyčinky.
Hodnota se vypočítá pomocí vzorce:
W = (m – m)/m x100,
kde (m) a (m) – hmotnost mokré a vysušené tyčinky.
GOST 17231-78 interpretuje tuto hodnotu jednoduše jako „vlhkost“. Tento koncept je však nevhodný pro použití ve výpočtech, protože množství vody se vztahuje konkrétně na sušinu, nikoli na celkovou hmotnost. V důsledku toho vznikají nesrovnalosti: například 1000 g dřeva obsahuje 200 g vlhkosti, ale absolutní vlhkost se počítá jako 25 %.

Relativní vlhkost dřeva

Toto je vhodnější koncept pro výpočty, protože odráží poměr hmotnosti vnitřní kapaliny k celkové hmotnosti bloku. Výpočtový vzorec je nejjednodušší:

Tento vzorec se používá ve výpočtech topenářské techniky k určení objemu vody odpařené z palivového dřeva. Podle ní obsahuje 20 gramová tyčinka při vlhkosti 1000 % 200 gramů vlhkosti a 800 gramů suchých vláken – zcela logický výsledek.

Vlhkost dřevin

Jedním z faktorů ovlivňujících vlhkost je druh dřeva. Některé horniny díky odlišné struktuře vláken okamžitě reagují na změny vnějšího prostředí, absorbují a uvolňují vodu. Jiné jsou stabilnější a velmi pomalu nasycené vlhkostí.

Mezi nejaktivněji absorbující druhy vlhkosti patří buk, hrušeň a kempas.

Dub a merbau jsou považovány za stabilní a odolné vůči změnám.

Sušší horniny mají tendenci při sušení praskat. Středně vlhké, jako je dub, jsou proti takovým jevům odolnější a při změně podmínek méně mění své vlastnosti.

Při řezání za normálních podmínek má vlhkost různých druhů dřeva následující průměrné hodnoty:

Jméno	Průměrná hodnota vlhkosti, %
Měkké dřevo	Jedle	100
	Cedrová borovice	92
	Smrk	91
	Larch	82
	Borovice	88
Opadavé měkké	Topol	92
	Willow	85
	Alder	84
	Aspen	82
	Lime tree	60
Opadavé tvrdé	Elm strom	80
	mandžuský popel	79
	Birch	78 . 68
	Beech	64
	Habr	60
	Dub	50
	popel obecný	36

Obsah vlhkosti dřeva pro granulaci pelet

Pelety a palivové brikety jsou ceněny díky nízké vlhkosti paliva. Jeho vlhkost je 8-12%. S takovými vlastnostmi vzniká při spalování minimální množství kouře.

Optimální úroveň vlhkosti dřeva pro výrobu pelet je 12-14%. Kladivové drtiče pracují i ​​s dřevní štěpkou do 65% vlhkosti, ale při takové vlhkosti není možné materiál rozdrtit na požadovanou frakci, takže mletí probíhá ve více stupních. K uvedení drcených pilin do požadovaného stavu se používají komplexy se sušícími bubny.

Sušící komplex na dřevo od ALB Group

Společnost ALB Group vyrábí sušící komplexy AVM pro linky na granulaci dřevního odpadu a briketovací linky. Hlavním prvkem komplexu je sušicí buben AVM, který v jednom chodu dokáže snížit vlhkost ušlechtilého dřeva z úrovně 50 % na požadovaných 8-12 %. K sušení dochází v důsledku otáčení surovin v bubnu a cirkulace horkého vzduchu v bubnu. Činnost bubnu AVM je zajištěna připojením generátoru tepla nebo spalovací jednotky, k areálu je připojen odtah kouře a aspirační systém.

Modely AVM 0,65 a 1,5 s kapacitou až 1200 a 2500 kg za hodinu jsou nejoblíbenějším zařízením na sušení naštípaného dřeva.

Zjistěte více o našich sušicích komplexech zavoláním nebo zanecháním kontaktních údajů ve formuláři!