ОСОБЛИВОСТІ ВПЛИВУ ХІМІЧНОГО ТА ФІЗИКО-ХІМІЧНОГО ЗВ'ЯЗКУ ВОЛОГИ З ДЕРЕВИНОЮ НА КІНЕТИКУ ПРОЦЕСУ СУШІННЯ

  • P. V. Biley Національний лісотехнічний університет України, м. Львів
  • I. A. Sokolovskyy Національний лісотехнічний університет України, м. Львів
  • P. P. Biley Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка, м. Харків
  • H. V. Somar Національний лісотехнічний університет України, м. Львів
Ключові слова: деревина, зв'язана волога, сушіння, капілярно-пористі колоїдні матеріали, хімічний, фізико-хімічний зв'язок, кінетика процесу

Анотація

Розглянуто питання впливу на процеси зволоження і сушіння деревини хімічного та фізико-хімічного зв'язку вологи з деревиною. Виявлено, що найбільш складніші фізико-хімічні явища відбуваються з деревиною в разі зміни її початкової вологості, а подальше насичення стінок капілярів деревних стінок водою приводить до утворення зв'язаної вологи. Деревина має складний хімічний вміст і будову, а вода – специфічну структуру. У процесі взаємодії змінюються властивості обох компонентів: деревинна речовина переходить від склоподібного в колоїдний стан, а вода з вільного стану у зв'язаний. Окрім цього до зв'язаної вологи в колоїдних матеріалах не можна застосовувати закони капілярних явищ, гідростатики і гідродинаміки тому, що вона знаходиться в адсорбційному зв'язку з деревиною. Процес зв'язування вологи (рідини) з колоїдним тілом на першій стадії є аналогічним до змішуванням двох рідин з різною молекулярною вагою. Під час поглинання рідини колоїдним тілом виділяється деяка кількість тепла (теплота набухання) аналогічно до виділення тепла під час розчинення спирту чи сірчаної кислоти у воді. Користуючись законом збереження енергії і маси речовин, можна встановити взаємозв'язок середніх інтегральних значень вологовмісту і температури з інтенсивністю тепло- і масообміну, а відповідно – і зі швидкістю сушіння у вигляді балансу тепла.Згідно із законом збереження енергії, все тепло, яке підводиться до тіла, дорівнює теплу, яке йде на випаровування вологи і тому, що йде на нагрівання тіла. Видалення зв'язаної вологості відбувається в період заповільнення швидкості сушіння. Інтенсивність сушіння та інтенсивність теплообміну з протягом часу безперервно зменшується. Зміна інтенсивності сушіння відбувається за складною закономірністю, яка визначається формою зв'язку вологи з матеріалом і механізмом переміщення тепла і вологивсередині матеріалу. Виведено основне рішення кінетики – швидкість процесу сушіння зв'язаної вологи, яке можна використовувати для будь-яких деревних матеріалів і будь-якого способу сушіння. Вирішення питання впливу на технологічні процеси форм зв'язку вологи з деревиною залежить від двох аспектів: складності хімічної будови деревинної речовини та складних унікальних властивостей води, що є у деревині.

Біографії авторів

P. V. Biley, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів
д-р техн. наук, професор, завідувач кафедри технологій сушіння та захисту деревини
I. A. Sokolovskyy, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів
канд. техн. наук, доцент кафедри безпеки життєдіяльності
P. P. Biley, Харківський національний технічний університет сільського господарства ім. П. Василенка, м. Харків
канд. техн. наук, ст. викладач кафедри деревооброблювальних технологій та системотехніки лісового комплексу
H. V. Somar, Національний лісотехнічний університет України, м. Львів
канд. техн. наук, доцент кафедри безпеки життєдіяльності

Посилання

Bilei, P. V., Petryshak, I. V., Sokolovskyi, I. A., & Soroka, L. Ya. (2013). Teplomasoobminni protsesy derevoobroblennia. Lviv: ZUKTs. 375 p. [in Ukrainian].

Bilei, P. V. (2005). Teoretychni osnovy teplovoi obrobky i sushinnia derevyny. Kolomyia: Vik. 364 p. [in Ukrainian].

Chudinov, B. S. (1984). Voda v drevesine. Novosibirsk: Nauka. 270 p. [in Russian].

Krzysik, F. (1974). Nayka o Drewnie. Warszawa: PWN. 653 p.

Ugolev, B. N. (1986). Drevesinovedenie s osnovami lesnogo tovarovedeniia. Moscow: Lesnaia promyshlennost. 386 p. [in Russian].

Vintoniv, I. S., Sopushynskyi, I. M., & Taishinger, A. (2007). Derevynoznavstvo. (2nd ed.). Lviv: Apriori. 312 p. [in Ukrainian].

Yavorskyi, V. T. (2008). Osnovy teoretychnoi khimii. Lviv: Vydavnytstvo Natsionalnoho universytetu "Lvivska politekhnika". 348 p. [in Ukrainian].

Опубліковано
2017-11-30
Як цитувати
Biley, P. V., Sokolovskyy, I. A., Biley, P. P., & Somar, H. V. (2017). ОСОБЛИВОСТІ ВПЛИВУ ХІМІЧНОГО ТА ФІЗИКО-ХІМІЧНОГО ЗВ’ЯЗКУ ВОЛОГИ З ДЕРЕВИНОЮ НА КІНЕТИКУ ПРОЦЕСУ СУШІННЯ. Науковий вісник НЛТУ України, 27(9), 60-63. https://doi.org/10.15421/40270913
Розділ
Технологія та устаткування