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干燥应力和变形

来源:本站 发布时间:10月 2019 浏览人次:27

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干燥初期,先蒸发表层水分,含水率快下降到纤维饱和点以下,随着吸着水的的减少而缩小体积,表层纤维倾向收缩,但受到未收缩的内层纤维的限制而产生伸张应力,内层纤维受到压缩应力。随着水分的继续蒸发,表层含水率继续降低收缩率增加,干燥应力加大。由于木材含水率不均而引起的应力叫含水率应力。由于木材的塑性变形引起的内应力称残余应力。

在干燥过程中木材表层和内部各层的应力的发生、发展和变化的一般规律是:干燥初期,木材表层处于伸张应力状态,随着干燥的进行,表层伸张应力值逐渐增加,直到大值后才逐渐减少至零,应力转向,由伸张应力转变为压缩应力,直到大值后趋向减小或残余少量应力。中心层的应力变化与表层正相反,干燥初期呈现为压缩应力,干燥后期由压缩应力转变为伸张应力。中心层的应力发展、变化规律同表层,但大值的时间迟后于表层,内部其他各层的变化一般介于这两者之间。干燥应力的大值和到达大值的时间与干燥工艺条件密切相关。木材表层伸张应力的大值随着温度的升高而降低,在干球温度一定时,随着干湿球温度差的增大表层伸张应力的大值将提前。木材干燥后引起的残余应力也是影响木材尺寸稳定性的一个因素。因此,在干燥过程中,要严格按干燥工艺操作,减小和消除残余应力。 

在板材烘干机运行过程中,制约干燥速度的主要是板材的树种、厚度、初始含水率和要求的含水率(终含水率)、气流穿过材堆的速度等;但是在保证干燥质量的前提下,针对每个树种制定出合理的干燥工艺,适当提高气流的循环速度,减少在干燥过程中的运行费用,提高经济和社会效益。


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