2010 Brno
07
Hydrotermická úprava dřeva - cvičení
kvalita vysušeného řeziva
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
Hodnocení jakosti vysušeného řeziva
Na ochlazeném vysušeném řezivu se zjišťují prioritně následující kvalitativní znaky:
•
•
•
•
•
Konečná vlhkost dřeva
Odchylka konečné (zjištěné) vlhkosti od požadované
Kolísání konečné vlhkosti
Vlhkostní spád
Zkornatění
Další jakostní znaky a změny, které lze na vysušeném řezivu sledovat:
•
•
•
•
•
•
•
•
Tvarové deformace
Trhliny
Kolaps
Barevné změny
Plísně a houby
Vypadávání suků
Ronění pryskyřice
Hustota
strana 2
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
strana 3
Zkušební vzorky
Skutečný stav některých parametrů vysušeného řeziva se zjišťuje na zkušebních
vzorcích vymanipulovaných z řeziva v průběhu nebo na konci sušení.
- vlhkostní vzorky
- vlhkostní spád
- vzorky na zkornatění
(sušící vzorky)
- R/T/L směr
- L/P strana desky
Rosen (1987)
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
strana 4
Konečná vlhkost dřeva
• Zjištění konečné vlhkosti dřeva je jedním z nejdůležitějších
faktorů hodnocení jakosti vysušeného řeziva, protože má
zásadní vliv na jeho vlastnosti a jeho cenu a ovlivňuje další
zpracování materiálu.
Odchylka konečné (zjištěné) vlhkosti od požadované
• Dovolené hodnoty odchylek vlhkosti dřeva se udávají v
procentech vlhkosti. Nejjakostnější řezivo má mít nejnižší
povolenou odchylku ±0,5 %.
Kolísání konečné vlhkosti
• Kolísání se stanoví z rozdílu mezi nejvyšší a nejnižší zjištěnou
vlhkostí řeziva. U vysoce jakostního řeziva je povolená
maximální hodnota 2 %.
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
Vlhkostní spád
je rozdíl ve vlhkosti
povrchových a vnitřních
vrstev dřeva
strana 5
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
Zkornatění dřeva
Zkornatění je charakterizováno jako
trvalá deformace dřeva, kdy je v
průběhu sušení pod MH překročena
hranice pružných deformací.
Jedná se o strukturální změnu, která
proběhla v oblasti plastických deformací.
Proto v případě zkornatění ještě nedošlo
ke vzniku trhlin.
strana 6
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
strana 7
Vidličková zkouška dle ČSN 49 0645
(v současnosti již neplatná, ale pro orientaci stále používaná)
Zhodnocení zkoušky se provádí výpočtem z naměřených hodnot
podle vzorce:
pro vnitřní i vnější zkornatění:
(t − s) ×100
K=
×100(%)
t× b
pro extremní vnitřní zkornatění:
K=
(t + s ) × 100
× 100(%)
t ×b
Kde „K“ je zkornatění v %, „t“ je tloušťka dřeva, „s“ vzdálenost
vnějších stran vidliček, „b“ je šířka dřeva. Výsledné hodnoty se
porovnávají s tabulkou a řezivo se zařadí příslušné jakostní třídy.
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
Vidličková zkouška - ČSN 49 0651
(experiment – ověření numerického modelu2006)
strana 8
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
Vidličková zkouška - ČSN 49 0651
(experiment – ověření numerického modelu2006)
Snímání obrazu (digitalizace tvaru) zkušebních vidliček
(deskový skener Epson Perfektion 1660 Photo)
strana 9
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
Vidličková zkouška - ČSN 49 0651
(experiment – ověření numerického modelu2006)
Analýza obrazu zkušebních vidliček a záznam naměřených dat
(program pro obrazovou analýzu LUCIA)
strana 10
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
strana 11
Vidličková zkouška - ČSN 49 0651
(experiment – ověření numerického modelu2006)
Řešení modelu vidličkové zkoušky pomocí MKP v programu ANSYS a
porovnání s experimentálními daty
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
strana 12
Zkornatění dřeva
Zkouška středovým řezem
Krečetov, 1954
Welling – návrh EDG, 1994
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
Zkornatění dřeva - zkouška „středovým“ řezem
ČSN P ENV 14464 (49 0646) Řezivo – metoda stanovení
zkornatění, ENV 14464, platí od 1. 8. 2003.
Neobsahuje rozdělení na jakostní třídy!
strana 13
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
strana 14
Zkornatění dřeva - zkouška „středovým“ řezem
Zkušební přípravek
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
Zkornatění dřeva Zkouška rozřezáním na pásky
(hřebínek)
strana 15
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
strana 16
Deformace dřeva
příčné
Faktory zborcení dřeva:
•
rozdílné sesychání v
radiálním a tangenciálním
směru
•
reakční dřevo
•
přítomnost dřeně, suků
•
nevhodné uložení
podélné
podélné
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
Deformace BK řeziva - experiment Německo 2008
strana 17
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
Trhliny – čelní, povrchové, vnitřní
Trhliny - čelní
Čelní výsušné trhliny vznikají jak při umělém, tak i při
přirozeném sušení. Vznikají v důsledku příliš intenzivního
odpařování vody z čela řeziva. Negativně mohou působit i
přímé sluneční paprsky. Eliminace: stínění, nátěry, zarážení
kovových elementů.
strana 18
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
strana 19
Trhliny – vnitřní experiment Brno, 2004
Obrana - mírné
sušení ve 2.
fázi procesu
sušení
Vnitřní výsušné trhliny vznikají ve druhé
fázi sušení (povrchové vrstvy jsou již
částečně vysušeny pod MH) v důsledku
příliš intenzivního odstraňování vody
vázané ze středových vrstev dřeva. V
případě, že povrchové vrstvy dřeva
ustrnuly v nataženém stavu (stav
zkornatění) a struktura vnitřních vrstev
se nedokáže pomocí plastických
deformací přizpůsobit vnějším rozměrům
vysušeného dřeva, vznikne po překonání
meze pevnosti v tahu kolmo na vlákna
vnitřní trhlina. Tyto trhliny vznikají
zpravidla v blízkosti dřeňových paprsků.
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
Kolaps - experiment Brno, 2003
Zřícení buněk
Kolaps vzniká v
počáteční fázi sušení v
důsledku tvrdého
sušení a vysoké
vlhkosti dřeva
strana 20
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
•
Změna barvy z důvodu:
-
Hydrotermické úpravy
Fotodegradace
Napadení škůdci
Ronění pryskyřice
Reakce dřeva s kovovými předměty
Špatná funkce některých zařízení
sušárny
-
strana 21
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
Plísně, houby a hmyz
http://www.biomatnet.org/secur
e/Fair/S805.htm
strana 22
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
strana 23
Vypadávání suků a zdravotní stav suků
Ronění pryskyřice
Suky zdravé zarostlé nevypadavé,
suky nezdravé vypadavé
Ronění pryskyřice
vzniká při sušení za
vysokých teplot (nad
50 oC), smolník
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
strana 24
Změny pevnosti dřeva vlivem použitého způsobu sušení:
●
Vysokoteplotní sušení (degradace chemických vazeb)
●
Tvrdé sušení (trhliny, kolaps)
●
MW sušení (možné poškození dřevní struktury)
●
Vakuové sušení (možný vznik kolapsu dřeva)
Hydrotermická úprava dřeva
cvičení 07 – kvalita vysušeného řeziva
strana 25
Hustota dřeva
Z desky se vymanipulují tělíska velikosti 2 x 2 x 3 cm.
Tělíska se zváží na laboratorních vahách s přesností na dvě
desetinná místa.
 šířka a výška se měří uprostřed rozměru tělíska, délka se
měří na úhlopříčce průřezu
 hustota dřeva se může v důsledku sušení měnit
 hustota dřeva významně ovlivňuje délku sušení
 rozdílná hustota na průřezu se může podílet na zborcení
dřeva
ρ=m/V (kg/m3)
konvenční ρ=mo/Vmax
redukovaná ρ=mo/Vw
abs. suchého dř. ρ=mo/Vo
Download

Zkornatění dřeva