Wpływ czynników materiałowych i technologicznych na zróżnicowanie wilgotności tarcicy po suszeniu jako miary jakości suszenia

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.

WYKAZ OZNACZEŃ 9 1. WPROWADZENIE 11 2. CEL I ZAKRES PRACY 18 3. ZAŁOŻENIA METODYCZNE 19 3.1. Założenia wstępne 19 3.2. Wyznaczenie właściwości drewna i suszonych materiałów drzewnych (tarcicy) 19 3.3. Określenie wpływu konstrukcji suszarki i warunków eksploatacji na proces suszenia tarcicy 21 3.4. Określenie wpływu technologii suszenia na jakość tarcicy po suszeniu 24 3.5. Metody analizy danych doświadczalnych 29 4. WŁAŚCIWOŚCI DREWNA DETERMINUJĄCE PRZEBIEG I JAKOŚĆ SUSZENIA TARCICY 32 4.1. Zróżnicowanie udziału bielu i twardzieli w drewnie okrągłym i tarcicy 32 4.2. Właściwości fizyczne drewna wpływające na proces suszenia – podatność na suszenie 38 4.3. Izotermy pierwszej desorpcji wody w drewnie 42 5. WILGOTNOŚĆ TARCICY PRZED SUSZENIEM 51 5.1. Zakres pierwotnego zróżnicowania wilgotności drewna 51 5.1.1. Makrostrukturalne uwarunkowania wilgotności drewna 51 5.1.2. Zmiany wilgotności drewna w ciągu roku 52 5.1.3. Charakterystyka wilgotności drewna z wybranych lokalizacji pozyskania 53 5.2. Zróżnicowanie wilgotności tarcicy bezpośrednio po przetarciu 54 5.3. Zróżnicowanie wilgotności tarcicy bezpośrednio przed suszeniem 57 5.3.1. Oddziaływanie parametrów powietrza na zmiany wilgotności tarcicy 57 5.3.2. Zmiany wilgotności tarcicy podczas składowania przed suszeniem 60 6. TECHNOLOGIA SUSZENIA TARCICY 65 6.1. Związki technologii suszenia tarcicy z intensywnością suszenia 65 6.2. Zróżnicowanie parametrów i prędkości powietrza w stosie – wyniki badań w warunkach produkcyjnych 72 6.3. Ocena jakości suszenia – modele empiryczne wpływu wybranych czynników technologicznych na wilgotność tarcicy po suszeniu 90 7. MOŻLIWOŚCI ZMNIEJSZENIA ZRÓŻNICOWANIA WILGOTNOŚCI TARCICY W PROCESIE SEZONOWANIA 93 7.1. Wpływ histerezy sorpcji i oczekiwanej wilgotności końcowej tarcicy 93 7.2. Wpływ udziałów tarcicy niedosuszonej i przesuszonej 108 8. PODSUMOWANIE I WNIOSKI 118 9. LITERATURA 120