Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 6
ДРЕВЕСИНА КАК ОБЪЕКТ СУШКИ 6
ДРЕВЕСИНА КАК ВОДОІДОВОДЯЩАЯ СИСТЕМА ] О
%
СТРОЕНИЕ КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКИ Ю
МИКРОСКОПИЧЕСКОЕ СТРОЕНИЕ ДРЕВЕСИНЫ ХВОЙНЫХ ПОРОД. 12
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДРЕВЕСИНЫ 15
ВЛИЯНИЕ ОКАЙМЛЁННЫХ ПОР ПА ГИДРОПРОВО-ДИМОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ ХВОЙНЫХ ПОРОД 1 8
ЗАВИСИМОСТЬ ПРОВОДИМОСТИ ОТ СОСТАВА ЭКСТРАКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ 19
1.3 ВОДА В ДРЕВЕСИНЕ 21
ЦЕЛЛЮЛОЗА И ВОДА 22
СОРБЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ ДРЕВЕСИНЫ 26
ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ И ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ДРЕВЕСИІ1Ы ЛИСТВЕННИЦЫ 29
ПЕРЕНОС ТЕПЛА И ВЛАГИ ПРИ СУШКЕ 34
ВОЗМОЖНЫЕ ВАРИАНТЫ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ВЛАГИ 35
1.6.1 СХЕМА ДВИЖЕНИЯ ВЛАГИ В КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКЕ 35
1.6. 2 ДВИЖУЩАЯ СИЛА ПЕРЕНОСА В КЛЕТОЧНОЙ СТЕНКЕ 37
1.6.3 ВЫСЫХАНИЕ ДРЕВЕСИНЫ 40
1.7 ЗАПИРАЮЩИЙ СЛОЙ 43
^ ГЛАВА 2 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ
ИССЛЕДОВАНИЙ 48
2.1 МЕТОД ЯДЕРНОГО МАГНИТІЮГО РЕЗОНAIICA 48
ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЯМР 48
ЯМР ШИРОКИХ линий 52
ЯМР ШИРОКИХ ЛИНИЙ ВЛАЖНОЙ ДРЕВЕСИНЫ И ЦЕЛЛЮЛОЗЫ 5д
ОБРАБОТКА СПЕКТРОВ ЯМР 60 ГЛАВА 3 ЯМР - ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ВОДЫ И ПРОЦЕССОВ
ВЛАГОПЕРЕНОСА В ДРЕВЕСИНЕ ЛИСТВЕННИЦЫ ПРИ
НАГРЕВЕ ОБРАЗЦОВ 63
/X 3.1 ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЧАСТЬ СТВОЛА 68
3.2 ПЕРИФЕРИЙНАЯ ЧАСТЬ СТВОЛА 8 1
ГЛАВА 4 ЯМР - ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ ВОДЫ И ПРОЦЕССОВ ВЛАГОПЕРЕНОСА В ДРЕВЕСИНЕ ЛИСТВЕННИЦЫ ПРИ
ОХЛАЖДЕНИИ ОБРАЗЦОВ 86
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 94
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 97
Введение к работе
Лиственница - самая распространенная в России порода: на ее долю
приходится 2/3 всей покрытой хвойным лесом площади и запасов древесины
нашей страны. Запасы лиственницы в насаждениях составляют около 2/5 от
насаждений всех хвойных пород и превышают запасы ели, сосны, кедра.
\ь На территории нашей страны произрастают 14 видов лиственницы,
среди которых наиболее распространенные: лиственница даурская, сибирская и лиственница Сукачева. Лиственница даурская широко распространена на Дальнем Востоке и в Восточной Сибири. Лиственница сибирская произрастает в основном в Западной Сибири и частично в Восточной Сибири. Лиственница Сукачева встречается на севере Европейской части России и севе-ро-западе Сибири.
Работа, опубликованная нами в «Лесном журнале»[1], а также другие работы в области математического моделирования динамики лесного фонда и оптимизации лесопользования, отчетные данные по объемам переработки древесного сырья, анализ действующих в настоящее время стандартов и дру-гие литературные источники показывают, что в сравнении с запасами в насаждениях и возможными объемами заготовок, древесина лиственницы используется совершенно недостаточно.
Причинами сложившейся ситуации являются определенные трудности в переработке лиственничной древесины, связанные с особенностями строе-ния древесинного вещества. В древесине лиственницы, по сравнению с дру-
4 гими хвойными породами, наиболее ярко проявляются анизотропные свой-
р ства: большое содержание поздней древесины, по сравнению с ранней;
большое количество сердцевинных лучей. Усушка древесинного вещества в
тангенциальном направлении значительно превышает усушку в радиальном
направлении.
Анизотропные свойства древесины лиственницы влияют на качество продукции из-за коробления и растрескивания в процессе сушки. Кроме того, древесина лиственницы труднее других пород обрабатывается на станках, а из-за высокой плотности сплав пиловочника этой породы затруднен.
В то же время древесина обладает высокой прочностью, малосучкова
та, стойка против гниения, имеет красивую текстуру. Применяется в гидро-
щ технических сооружениях, домостроении, спортивных сооружениях, в виде
шпал, рудничной стойки и т.д. Все шире используется лиственница в производстве мебели, паркета, фанеры, в гидролизной, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.
Пока еще промышленные заготовки лиственницы сравнительно малы,
% но по мере освоения богатейших лесных массивов Сибири и Дальнего Вос-
тока хозяйственное значение этой породы возрастает.
При обработке древесины лиственницы возникает ряд проблем, так как
в процессе сушки пиломатериалов возникает эффект "закалки" поверхности,
проявляющийся в том, что влажность внутренних слоев остается неизмен-
f- ной, в то время как внешние слои сухие. Чтобы объяснить механизм образо-
5 вания "запирающего" слоя необходимо рассмотреть возможные состояния
влаги и влияние температуры на влагопроводность древесины и возможные пути оптимизации режимов сушки. В связи с этим были поставлены следующие цели и задачи работы:
Изучение состояния воды в древесине в широком диапазоне температур с помощью метода ядерного магнитного резонанса (ЯМР).
Изучение процесса движения влаги (влагопроводности) в зависимости от температуры.
Построение моделей состояния и влагопереноса воды в древесине лиственницы сибирской.
Предложения по оптимизации режимов сушки.
