Tipy

Vlhkost dřeva

Vlhkost dřeva je kvantitativní charakteristika ukazující obsah vlhkosti v biomase. Rozlišuje se absolutní a relativní vlhkost biomasy.
Absolutní vlhkost je poměr hmotnosti vlhkosti k hmotnosti suchého dřeva: W_a = m – m₀/m₀ 100

kde W_a — absolutní vlhkost dřeva, %; m je hmotnost vzorku ve vlhkém stavu, g; m_о je hmotnost stejného vzorku vysušeného na konstantní hodnotu. Relativní nebo pracovní vlhkost je poměr hmotnosti vlhkosti k hmotnosti vlhkého dřeva: W_p = m – m₀/m 100

kde W_p – relativní nebo pracovní vlhkost dřeva. Přepočet absolutní vlhkosti na relativní vlhkost a naopak se provádí pomocí vzorců:

Dřevní biomasa obsahuje dvě formy vlhkosti: vázaná (hygroskopická) a volná. Vázaná vlhkost se nachází uvnitř buněčných stěn a je držena fyzikálně chemickými vazbami; Odstranění této vlhkosti s sebou nese další energetické náklady a výrazně ovlivňuje většinu vlastností dřevní hmoty.
Volná vlhkost se nachází v buněčných dutinách a mezibuněčných prostorech. Volná vlhkost je zadržována pouze mechanickými vazbami, mnohem snadněji se odstraňuje a má menší vliv na mechanické vlastnosti dřeva.

Hygroskopický limit je maximální obsah vlhkosti v buněčných stěnách dřevěné hmoty, když je navlhčena vlhkostí nasyceným vzduchem. Když je dřevo vystaveno vzduchu, dochází k výměně vlhkosti mezi vzduchem a dřevní hmotou. Pokud je obsah vlhkosti dřevěné hmoty velmi vysoký, tato výměna způsobí vysychání dřeva. Pokud je jeho vlhkost nízká, dřevní hmota se navlhčí. Při dlouhodobém pobytu dřeva na vzduchu, stabilní teplotě a relativní vlhkosti se vlhkost dřeva také ustálí, když se tlak vodní páry okolního vzduchu rovná tlaku vodní páry na povrchu dřevo. Množství stabilní vlhkosti dřeva udržovaného po dlouhou dobu při určité teplotě a vlhkosti vzduchu je u všech dřevin stejné, ale závisí na směru procesu. Během procesu sušení dřeva je stabilní obsah vlhkosti vyšší než obsah vlhkosti získaný během procesu vlhčení dřeva. Rozdíl mezi stabilními hodnotami vlhkosti během sušení a zvlhčování se obvykle nazývá sorpční hystereze.

Drobné dřevo (piliny, hobliny, štěpky) s velkým specifickým povrchem má zanedbatelnou sorpční hysterezi a jeho stabilní obsah vlhkosti se nazývá rovnovážný WPP.
Rovnovážná vlhkost je stejná pro dřevo různých druhů a je zcela určena parametry vzduchu, ve kterém se nachází, tj. jeho teplotou t a relativní vlhkostí p.

Obsah vlhkosti kmenového dřeva. Podle obsahu vlhkosti se kmenové dřevo dělí na mokré, čerstvě řezané, na vzduchu suché, pokojově suché a absolutně suché.

Mokré dřevo je dřevo, které bylo dlouhou dobu ve vodě, například při raftingu nebo třídění ve vodní nádrži. Obsah vlhkosti vlhkého dřeva W_р přesahuje 50 %. Čerstvě nařezané dřevo je dřevo, které si zachovalo vlhkost rostoucího stromu. Závisí na druhu dřeva a pohybuje se v rámci WP = 33. . 50 %.

Průměrná vlhkost čerstvě nařezaného dřeva je, %, u smrku 48, u modřínu 45, u jedle 50, u borovice cedru 48, u borovice lesní 47, u vrby 46, u lípy 38, u osiky 45, u olše 46, u topolu 48, u břízy bradavičnaté 44, u buku 39, jilm 44, habr 38, dub 41, javor 33.

Sušené na vzduchu je dřevo, které bylo dlouhou dobu drženo na čerstvém vzduchu. Dřevo při pobytu na čerstvém vzduchu neustále vysychá a jeho vlhkost postupně klesá na stabilní hodnotu. Vlhkost vzduchem sušeného dřeva WP= 13. ,17 %.

Pokojově suché dřevo je dřevo, které bylo dlouhou dobu ve vytápěné a větrané místnosti. Vlhkost v místnosti suchého dřeva Wр = 7. 11 %

Absolutně suché – dřevo vysušené při teplotě t = 103 ± 2 °C do konstantní hmotnosti. U rostoucího stromu je vlhkost kmenového dřeva rozložena nerovnoměrně. Mění se jak podél poloměru, tak podél výšky kmene.

Vlhkost kůry. Obsah vlhkosti čerstvě nařezané kůry se velmi liší. Podle výzkumu N.L Leontyeva se vlhkost kůry jednotlivých sekcí kmenů pohybovala u borových kmenů od 40 do 211 %, u smrkových kmenů od 40 do 159 % a u březových kmenů od 38 do 82 %. V borové kůře se obsah vlhkosti výrazně mění podél výšky kmene, zatímco vlhkost kůry tupých kmenů je nižší než vlhkost vrcholových kmenů. U smrku a břízy je vlhkost kůry po výšce kmene téměř stejná.

Podle A.V Zhidkova se relativní vlhkost kůry jehličnanů při splavování zvyšuje na 80. 84 %, vlhkost lýka dosahuje 85. 90 %. Protože relativní kritická vlhkost kůry je 60 %, je zřejmé, že kůra jehličnatých druhů po splavování musí být před spálením tak či onak dehydratována.
Vlhká hniloba dřeva. Existují dva druhy hniloby dřeva: korozivní a destruktivní. Při korozivním hnilobě vznikají ve dřevě otvory, které se postupně zvětšují a dřevo získává charakteristickou buněčnou strukturu. Při destruktivním rozpadu dochází k rovnoměrnému rozpouštění buněčných membrán bez vzniku velkých děr.

Maximální vlhkost dřeva je omezena celkovým objemem buněčných dutin a mezibuněčných prostor. Když dřevo hnije, jeho buňky jsou zničeny, což má za následek tvorbu dalších vnitřních dutin, struktura shnilého dřeva se postupem rozkladu uvolňuje a porézní a pevnost dřeva se prudce snižuje.

Z těchto důvodů není vlhkost hniloby dřeva omezena a může dosáhnout tak vysokých hodnot, že se jeho spalování stane neefektivním. Zvýšená pórovitost shnilého dřeva ho činí velmi hygroskopickým, když je na čerstvém vzduchu, rychle se zvlhčuje.

Vlhkost korunových prvků. Dřevařský průmysl Krestetsky odstraňuje stromy již mnoho let. Korunní prvky – větve, větvičky, vršky – byly na spodním skladu rozdrceny na štěpku štěpkovačem DU-2 a použity jako palivo pro energeticko-chemickou instalaci nebo v kotelně. Dřevěné štěpky také obsahovaly jehličnaté tlapky, listy a nelignifikované výhonky.