rozprawa.jpg
WPŁYW CZYNNIKÓW MATERIAŁOWYCH I TECHNOLOGICZNYCH NA ZRÓŻNICOWANIE WILGOTNOŚCI TARCICY PO SUSZENIU JAKO MIARY JAKOŚCI SUSZENIA
Jerzy Majka
ISBN 978-83-7160-913-8  
I
2018
s. 130
rozprawy naukowe
Dział: Technologia Drewna

Książka nieprzeznaczona do sprzedaży

Możliwość zastosowania partii wysuszonej tarcicy do produkcji wyrobów z drewna, po spełnieniu innych wymagań, ostatecznie określana jest na podstawie rozrzutu wilgotności. Różnorodność sposobów pozyskiwania i składowania surowca tartacznego, technologii pozyskania tarcicy i jej suszenia oraz sezonowania po suszeniu w połączeniu z wewnątrzgatunkowym zróżnicowaniem właściwości drewna powoduje, że osiągnięcie wymaganej jakości suszenia wymaga odpowiedniej wiedzy. Celem niniejszej pracy jest uzupełnienie i usystematyzowanie dotychczasowej wiedzy na temat czynników, które determinują rozrzut wilgotności tarcicy po suszeniu. Przeprowadzone badania służyły zwiększeniu możliwości zapobiegania niekontrolowanym zmianom wilgotności tarcicy i wyeliminowaniu niepożądanych skutków realizacji etapów procesu produkcyjnego wyrobów z drewna związanych z konwekcyjnym suszeniem tarcicy. Wzrost stopnia integracji konwekcyjnego suszenia tarcicy z innymi etapami procesu produkcyjnego, tj. z pozyskaniem i przygotowaniem tarcicy do suszenia oraz jej sezonowaniem bezpośrednio po suszeniu, decyduje o możliwości zapewnienia odpowiedniej jakości suszenia, określonej m.in. przez dopuszczalny rozrzut wilgotności partii tarcicy po suszeniu.

Wykonano badania źródeł pierwotnego i wtórnego zróżnicowania wilgotności tarcicy. Przeprowadzono eksperymenty wyznaczania izoterm sorpcji, z uwzględnieniem różnych warunków oddziaływania powietrza na drewno. Analizie poddano różne warianty technologii konwekcyjnego suszenia tarcicy oraz różne warunki sezonowania tarcicy o wadliwej wilgotności bezpośrednio po suszeniu. Szczególną uwagę zwrócono na aspekt zróżnicowania warunków wysychania tarcicy podczas procesu suszenia jako efekt nierównomiernego przepływu powietrza w suszarkach konwekcyjnych. W badaniach wykorzystano świeżo pozyskaną tarcicę sosnową rodzimego pochodzenia o różnym stanie obróbki mechanicznej. Do analizy i interpretacji badanych wielkości, tj. szerokości przyrostów rocznych, gęstości drewna, wilgotności bielu i twardzieli, początkowej i końcowej wilgotności tarcicy, wilgotności tarcicy po zakończeniu sezonowania, a także prędkości powietrza w suszarce zastosowano miary statystyki opisowej oraz metody wnioskowania statystycznego. W celu określenia istotności różnic przeciętnych wartości charakteryzujących badane wielkości wykorzystano analizę wariancji. Przy opisie badanych zależności wykorzystano modele empiryczne w postaci równań wielomianowych drugiego lub trzeciego stopnia.

Wykazano, że duża wewnątrzgatunkowa zmienność gęstości drewna może być czynnikiem, który potęguje zróżnicowanie wilgotności partii tarcicy przed suszeniem. Kluczowym czynnikiem dla rozrzutu wilgotności początkowej tarcicy sosnowej w załadunku suszarki jest zróżnicowany udział twardzieli, zależny od średnicy kłody i położenia tarcicy na przekroju poprzecznym. W analizowanych przypadkach sortymentów tarcicy obrzynanej o grubości 23 mm i 50 mm udział twardzieli w tarcicy zmieniał się pięciokrotnie. Wykazano, że dopuszczenie zróżnicowania wymiarów tarcicy powoduje dodatkowy wzrost różnic wilgotności między pojedynczymi sztukami tarcicy, które tworzą załadunek suszarki, przy czym zróżnicowanie szerokości tarcicy wywiera większy wpływ na opisywany efekt niż różnice długości. Wyniki eksperymentów sorpcji wskazują, że powodem realizacji procesu suszenia z niekontrolowaną intensywnością w początkowej fazie (wb > 30%) może być to, że nie uwzględnia się w obliczeniach gradientu suszenia wilgotności równowagowej charakterystycznej dla pierwszej desorpcji wody w drewnie. Wykazano, że powodem różnicowania intensywności wysychania świeżo pozyskanej tarcicy i źródłem wzrostu rozrzutu wilgotności początkowej w załadunku suszarki mogą być klimatyczne uwarunkowania pogody w różnych rejonach Polski. Wyznaczono zakres zmian wilgotności tarcicy podczas niekontrolowanego oddziaływania warunków otoczenia w sytuacji przedłużającego się czasu przygotowania do suszenia partii świeżo pozyskanej tarcicy. Stwierdzono, że istotnymi czynnikami, od których zależy zróżnicowanie warunków suszenia w załadunku suszarki, jest prędkość powietrza, która istotnie zależy od prędkości obrotowej wentylatorów, grubości tarcicy, a także od sposobu konfiguracji pakietów tarcicy w stosie. Rewersyjne zmiany kierunku przepływu powietrza nie pozwalają wyeliminować skutków zróżnicowania warunków suszenia między środkową i skrajną strefą załadunku suszarki. Zwiększenie równomierności przepływu powietrza w załadunku suszarki może być efektem redukcji prędkości obrotowej wentylatorów. Wykazano, że osiągnięcie wilgotności w zakresie dopuszczalnego rozrzutu podczas sezonowania tarcicy wymaga uwzględnienia histerezy sorpcji oraz parametrów uprzednio realizowanego procesu suszenia.

Słowa kluczowe: suszenie konwekcyjne, jakość suszenia, rozrzut wilgotności, prędkość powietrza, wilgotność równowagowa, histereza sorpcji, sosna