Тэорыя выпарэння свабоднай вільгаці ўнутры драўніны і даследаванне сушкі драўніны з дапамогай электранагравальных трубак з вугляроднага валакна

У залежнасці ад таго, як вада злучаецца з матэрыяламі, навука аб сушцы дзеліць матэрыялы на тры катэгорыі. Першая катэгорыя - гэта капілярна-кіпрыя цела, у якіх змены памераў мінімальныя ці ўвогуле адсутнічаюць пры змене вільготнасці, такія як кокс, драўняны вугаль, глеба і жвір. Другая катэгорыя - гэта коллоиды, памер і аб'ём якіх змяняюцца ў залежнасці ад утрымання вільгаці, такія як жэлацін. Трэцяя катэгорыя - гэта капілярна-кіпрыя коллоиды, якія з'яўляюцца больш распаўсюджанымі і валодаюць характарыстыкамі абодвух папярэдніх катэгорый. Многія прадметы, з якімі мы сутыкаемся штодня, такія як дрэва, скура, збожжа, прадукты харчавання і лекавыя травы, ставяцца да гэтай катэгорыі.

Пры сушцы драўніна риньяна схільная да адукацыі маршчын. У канцы 1950-х гадоў даследчыкі лічылі, што гэта было выклікана напругай пры сушцы, калі павярхоўная ўсаджванне была больш ўнутранай на пачатковых стадыях сушкі, што прыводзіла да напругі ўнутры драўніны, якое выклікае адукацыю маршчын ў канчатковым прадукце. Аднак далейшыя даследаванні паказалі, што сморщивание адбываецца не з-за макраскапічнага напружання пры сушцы, а хутчэй з-за мікраскапічнага нацяжэння капіляраў. Сморщивание ўзнікае, калі нацяжэнне капіляраў перавышае мяжа трываласці пры папярочным сціску. Напрыклад, мяжа трываласці пры сціску пэўнай пароды драўніны ў яе сырам стане складае 3,59 МПа. Адукацыя маршчын можа адбыцца, калі радыус часу менш 0,04 мкм. Таму разуменне раптоўнага з'яўлення капілярнага нацяжэння ўнутры драўніны з-за выцяснення вялікай колькасці капілярнай вады падчас сушкі мае першараднае значэнне.

Мадэль выпарэння свабоднай вільгаці ўнутры драўніны даволі стомная, таму я не буду паглыбляцца ў яе тут. Замест гэтага давайце абмяркуем механізм адукацыі маршчын пры сушцы драўніны. Падчас выдалення свабоднай вільгаці знутры драўніны на пачатковых этапах сушкі неабходна выкарыстоўваць нізкія тэмпературы. Гэта тлумачыць, чаму мы звычайна даем драўніне да пэўнай ступені просохнуть натуральным шляхам на паветры, перш чым змяшчаць яе ў сушыльныя печы. Вільготную драўніну не варта змяшчаць непасрэдна ў сушыльныя печы, так як гэта можа прывесці да парэпання і дэфармацыі, што прывядзе да страт. Прычына парэпання і дэфармацыі заключаецца ў тым, што дрэнаж з буйных капіляраў адбываецца хутчэй пры высокіх тэмпературах, што прыводзіць да раптоўнага нацяжэнню капіляраў ўнутры драўняных валокнаў, перавышае мяжа трываласці пры папярочным сціску, што прыводзіць да бачнай дэфармацыі і парэпання драўніны.

Паводле тэорыі аб тым, што капілярнае нацяжэнне выклікае адукацыю маршчын ў драўніне, ці можа замена вады ўнутры драўніны вадкасцямі з больш нізкім павярхоўным нацяжэннем паменшыць адукацыю маршчын ў драўніне падчас сушкі? Даследчыкі паспрабавалі замяніць ваду ўнутры драўніны метанолам і этанолам, якія маюць больш нізкае павярхоўнае нацяжэнне, і назіралі значнае паляпшэнне з'явы адукацыі маршчын падчас сушкі. Аднак гэты падыход эканамічна непрактичен для штодзённага вытворчасці. Тым не менш, гэты вынік даследавання пацвярджае, што сморщивание драўніны сапраўды выклікана капілярным нацяжэннем ўнутры драўніны, забяспечваючы тэарэтычную аснову для наступных даследаванняў.

Эксперыментальная праверка выявіла наступную заканамернасць міграцыі вільгаці ўнутры драўніны:

1. Свабодная вада на паверхні драўніны і вада ўнутры вочак цалкам выпараюцца.
2. Свабодная вада ва ўнутраных клетках мігруе да паверхні па капілярах.
3. Прыліплы вада на паверхні, то ёсць вада ў порах, таксама выпараецца, памяншаючы павярхоўную вільготнасць ніжэй кропкі насычэння валакна.
4. Вільготнасць ўнутры драўніны ва ўнутраных пластах вышэй, чым на паверхні, ствараючы градыент ўтрымання вільгаці знутры вонкі.
5. З-за градыенту вільготнасці вільгаць ўнутры драўніны мігруе з абласцей з больш высокім утрыманнем вільгаці ў вобласці з больш нізкім.

GlobalQT спецыялізуецца на вытворчасці электранагравальных трубак з вугляроднага валакна і правядзенні даследаванняў. Для атрымання больш падрабязнай інфармацыі, калі ласка, наведайце наш Вэб-сайт або звяжыцеся з намі па электроннай пошце па адрасе contact@globalquartztube.com.