Что становится мокрее в процессе высушивания

Что становится мокрее в процессе высушивания

Аппараты для сушки материалов

В процессе конвективной сушки влага перемещается из глубины материала к поверхности за счет градиента влажности, а градиент температуры несколько тормозит процесс, т.к. температура на поверхности материала больше, чем в глубине (потоки влаги и тепла направлены в противоположные стороны). При кондуктивной сушке градиенты влажности и температуры направлены одинаково, поэтому удаление из материала капиллярно связанной влаги идет более интенсивно, чем при конвективной сушке.

Механизм радиационной сушки аналогичен конвективной. Вначале температура поверхности много больше температуры внутренних слоев материала и под действием градиента температуры влага перемещается внутрь материала, возникает значительный градиент влагосодержания. К концу периода облучения материал прогревается, градиент температуры уменьшается, влага движется к поверхности и интенсивно испаряется.

При сушке в поле токов высокой частоты ионы и электроны в материале изменяют направление движения синхронно с изменением знака зарядов электродов, между которыми помещается материал (обычно штучный), дипольные молекулы приобретают вращательное движение, а неполярные поляризуются. Эти процессы сопровождаются трением и выделением тепла, которое нагревает материал, способствуя продвижению влаги к периферийным слоям и ее испарению с поверхности материала. Как и при контактной сушке, в этом случае внутри материала температура выше, чем на поверхности, т.е. градиенты влажности и температуры направлены в одну сторону. Этот способ сушки связан с относительно высокими затратами энергии, поэтому он применяется лишь для материалов, особенно чувствительных к перегреву и растрескиванию.

Температурный режим сушки, скорости относительного перемещения материала и сушильного агента необходимо подбирать так, чтобы процессы диффузии влаги к поверхности материала и ее удаления с поверхности находились в строгом соответствии, иначе возможно коробление поверхности материала и ухудшение его качества.

3.2.1 Основы кинетики сушки

Если материал находится в контакте с влажным воздухом, то принципиально возможны два процесса:

Равновесное влагосодержание зависит от свойств материала и параметров окружающей среды, а также от характера связи влаги с материалом. Влажному материалу присущи все формы связи с влагой, и очень трудно разграничить периоды сушки, соответствующие различным видам этой связи. Поэтому на основе данных экспериментов строят изотермы сорбции материалов, которые дают возможность установить связь между влагосодержанием материала и относительной влажностью воздуха, а также определить равновесное влагосодержание при сушке.

Различают два периода сушки:

1. Период постоянной скорости, когда влага испаряется со всей поверхности материала так же, как с зеркала испарения некоторого объема жидкости. В этом периоде скорость сушки определяется только интенсивностью массоотдачи (влагоотдачи) с поверхности материала в окружающую среду.

2. Период падающей скорости, когда она определяется интенсивностью перемещения влаги изнутри материала к его поверхности. С началом этого периода поверхность испарения влаги постепенно уменьшается (на поверхности подсохшего материала возникают сухие участки), что приводит к увеличению сопротивления внутренней диффузии. В конце второго периода испарение влаги с поверхности материала может прекратиться совсем и переместиться в его внутренние слои. В таких случаях второй период разделяют на две стадии: равномерно и неравномерно падающей скорости сушки.

влагосодержания. По результатам эксперимента строят т.н. кривую сушки (рис. 3.1), которая позволяет выделить периоды процесса и определить их продолжительности.

Первый период (ВК₁)- это изменение влагосодержания материала от начального U_нач до критического U_кр. Температура материала q в течение всего первого периода соответствует температуре мокрого термометра t_м сушильного агента. Во втором периоде (К₁С)

температура материала повышается до конечной температуры сушильного агента t₂, а влагосодержание падает до равновесного U_р и далее не меняется (CD). Если второй период состоит из двух стадий, то выделяется участок равномерно падающей скорости сушки (К₁К₂) и отмечается второе критическое влагосодержание U’_кр. Путем графического дифференцирования кривой сушки, т.е. проведения касательной к ней и определения тангенса угла ее наклона к оси t (угол a на рис 3.1), можно вычислить мгновенную

скорость сушки и на основе результатов дифференцирования построить кривую скоро сти сушки (рис. 3.2). С помощью этой зависимости устанавливается целесообразное конечное влагосодержание высушиваемого материала.

Коэффициент массоотдачи b можно определить из критериального уравнения

а длительность второго

Формула (3.5) получена в результате решения дифференциального уравнения, характеризующего процесс изменения влагосодержания внутри частицы материала при следующих допущениях:

— частицы материала имеют форму шара;

— поры в частице и влага в них распределены равномерно;

— все сопротивление массопереносу сосредоточено внутри частицы, т.е. подводимая к ее поверхности влага отводится моментально.

Заметим, что значения критического U_кр и равновесного U_р влагосодержания материала определяются экспериментально, с помощью кривой сушки и изотерм сорбции, а его конечное влагосодержание U_к определяется требованиями стандартов или технических условий на продукт. Обычно U_кр U_к U_р, причем соответствующая U_к скорость сушки не должна быть слишком низкой (проверяется по кривой скорости сушки).

Источник

Как сушить древесину в микроволновке

«Кулибины» нашей страны изобретают различные способы сушки древесины, которые можно выполнить самостоятельно и в домашних условиях. О сушке древесины вывариванием в соли мы уже рассказывали. Теперь расскажем о сушке дерева в микроволновой печи. Понятно, что этот метод подходит для сушки дерева небольших размеров (отлично подойдет для сушки сувеля и капа, в том числе)

Сушка дерева в микроволновке, как минимум, решает сразу три задачи:

Микроволновая печь

К сожалению, производители микроволновок не смотрели настолько далеко и не написали инструкции по эксплуатации, как и в каком режиме сушить ту или иную породу древесины. И кнопочки «режим сушки дерева» ни на одной микроволновке нет.

Поэтому есть только любительская информация, полученная опытным путем мастерами экспериментов. Расскажем общие рекомендации по технологии высушивания. В целом, поиск оптимального, своего метода сушки древесины в микроволновке, наработается только путем проб и ошибок

Сушка древесины

Важным моментом в сушке древесины является необходимость удаления влаги не только с поверхности, но и из центра бруска. Значительное время занимает естественная сушка, причем испарение влаги начинается с поверхности, а дальнейшая усушка происходит уже, когда изделие готово. Это нередко приводит к различного рода деформациям изделия.

Как происходит испарение влаги из древесины в микроволновке

В микроволновке, древесина начинает разогреваться изнутри. Влага поглощает энергию электромагнитных колебаний сверхвысокой частоты, в результате чего выделяется тепло. Где большее количество влаги-там интенсивнее происходит нагрев. Соответственно, в первую очередь нагреваются самые влажные участки бруска, и сушка, местно происходит интенсивнее.

По мере того, как древесина становиться суше, уменьшается и количество выделяемого тепла. Содержание влаги становиться равномернее в бруске. И в итоге, мы получаем материал нужной влажности по всему периметру куска дерева.

Что потребуется подготовить для сушки

Процесс сушки древесины в микроволновке

Шаг первый

Брусок, который необходимо высушить, кладем в микроволновку. В режиме «разморозка» греем ее в течение минуты (время можно увеличить, но начните лучше с минуты, далее поймете. Вообще, чем больше диаметр заготовки, тем большее время можно поставить)

Если поставить другой режим в микроволновке, не «разморозку», это может привести к тому, что дерево начнет тлеть изнутри.

Шаг второй

По прошествии одной минуты достаем брусок и закутываем его в кусок сухой газеты и убираем в полиэтиленовый пакет, в котором сделайте небольшую дырку. Нужно это делать для того, чтобы при сильном испарении, спровоцированном нагреванием молекул воды внутри древесины, дерево не пошло трещинами.

Шаг третий

Источник

Влажность пиломатериалов: заблуждения и мифы

Почему зимний лес не менее влажный, чем летний? В чем разница между естественной сушкой и естественной влажностью? Как не получить «саблю» или «вертолет»?

При покупке строительных материалов в первую очередь обращают внимание на влажность, так как она влияет на уязвимость изделий для грибка и на усадку. В этой статье рассмотрим особенности влажности пиломатериала и ошибки, которые допускают при самостоятельной просушке.

Естественная влажность и естественная просушка

Смешивание значения этих понятий создает путаницу. Параметры отражают разные свойства пиломатериала: первый относится к содержанию влаги, второй – к типу просушки.

По ГОСТу сухим считают пиломатериал влажностью меньше 22%, влажным – выше этого показателя. Влажность пиломатериалов 4 сорта не нормируется.

Можно ли строить из древесины естественной влажности?

Древесину естественной влажности нельзя использовать в строительстве сразу. Перед использованием его необходимо просушить. В большинстве случаев используется естественная просушка на объекте.

Строительство из влажного материала не допускается из-за усадочных деформаций. Дерево имеет неоднородную структуру, поэтому процесс испарения влаги из нее идет тоже неравномерно. В процессе высыхания меняется масса пиломатериала. Когда пиломатериал уже закреплен в конструкции, то процесс высыхания приводит к образованию трещин, щелей, деформации отдельных элементов здания и т.д.

Пиломатериал может деформироваться и в процессе высушивания, это происходит при нарушении технологии. Эти деформации в зависимости от формы дефектов строители называют «вертолетом», «пропеллером», «винтом», «саблей» и т.д.

Зимняя древесина не требует просушки?

В интернете распространен миф о зимней древесине. С теоретической точки зрения он выглядит так: зимой листва с деревьев опадает, соответственно прекращается процесс фотосинтеза и питания растений. В результате замедления процессов жизнедеятельности дерева вода перестает поступать от корневой системы, соответственно влажность древесины получается ниже.

Влажность зимней древесины выше, чем у летней. Зимой дерево не прекращает свою жизнедеятельность, движение соков замедляется, но влага остается в стволе. Летом жидкость постоянно перемещается, испаряясь под влиянием высокой температуры.

Почему зимний материал все-таки лучше?

Если влажность зимнего пиломатериала не ниже, чему у летнего, то почему он пользуется наибольшим спросом? Причина в том, что летом деревянные изделия подвержены поражению грибком. Под влиянием тепла активизируется микрофлора, и влажная доска станет благоприятной средой для плесени.

Зимой плесень не размножается, поэтому доску можно просушить.

Чем опасен сухостой?

Сухостой – это дерево, которое погибло, но при этом осталось стоять и не сгнило. В некоторых случаях в результате плановой вырубки часть сухостоя пускают на пиломатериалы. Влажность таких изделий будет ниже, чем у живого леса. При этом их высыхание происходило в непредсказуемых условиях. К тому же в сухостое могут быть вредные насекомые и грибок.

Камерная сушка гарантирует результат?

Камерная сушка – это способ обработки пиломатериалов, когда они высыхают в сушильной камере. Принудительные способ просушки позволяют получить результат быстрее, к тому же дерево можно довести до показателей влажности 10 – 20 %. Рассмотрим, так ли полезна древесина камерной сушки.

Древесина камерной сушки подходит для отдельных видов работ: производства мебели, отдельных декоративных элементов из дерева, полов и др. В них не допускают коробления и усадки материала и требуют идеальной стыковки деревянных элементов.

Сушка на солнце

Много ошибок допускают, когда организуют сушку пиломатериалов своими силами. Для ускорения процесса штабеля располагают в местах прямого попадания солнечных лучей. Так делать не следует направленный солнечный свет не обеспечивает равномерного высыхания. Воздействие лучей приводит к возрастанию температуры на одном участке, другая зона пиломатериалов не нагревается. В результате часть, на которую попадали лучи, высыхает быстрее, зона, скрытая от солнечного тепла, высыхает дольше. Пиломатериал начинает растаскивать, на нем могут появляться трещины, изделия изгибаются и закручиваются.

Если просушка идет в теплое время года, торцы пиломатериалов рекомендуется закрыть краской. Торец в штабелях высыхает быстрее, сердцевина при этом остается сырой. это может привести к деформации деревянных изделий. Краска замедлит высыхание торцов и сделает процесс сушки более равномерным.

Неправильная укладка на просушку

Результат сушки зависит от правильности укладки штабелей. Перечислим самые распространенные ошибки при штабелировке.

Источник

Апельсин.ру

Мокрое валяние: притирание, уваливания, полоскание и сушка шерсти

Валяние — процесс увлекательный и творческий. Для получения готового плотного войлока из непряденых шерстяных волокон нужно:

Мыло создает щелочную среду, раскрывает чешуйки на шерстинках, и только после этого начинается процесс валяния. В зависимости от направления раскладки материалов, их количества, продолжительности и направления валяния, приложенной силы и интенсивности, будет зависеть результат работы.

Этапы валяния

Сначала займитесь подготовкой и раскладкой шерсти, затем поэтапно выполните следующие действия, выбрав, подходящий для вашего изделия, способ:

Притирание

На начальном этапе валяния с помощью мокрой технологии требуется очень деликатно и аккуратно соединить раскладку, обеспечить сцепление всех разложенных волокон между собой. Этот этап еще называют притирание.

1. Для этого после раскладки волокон на рабочей поверхности смачиваем их мыльным раствором и накрываем укрывным материалом (например, воздушно-пузырьковой пленкой). Промачиваем теплой водой температурой 30-40 °С, так как это приводит к лучшему раскрытию чешуек шерсти, что способствует быстрому и качественному уваливанию.

2. Придавливаем всю раскладку руками или раскатываем скалкой (трубой), чтобы вся поверхность промокла, а также вышел лишний воздух из-под волокон.

3. Далее необходимо обеспечить наличие мыла на всей поверхности раскладки. Поэтому можно полить раскладку готовым разведенным мыльным раствором или натереть бруском мыла через предварительно размещенную на шерсть антимоскитную сетку или тюль. Важно промылить всю толщину и площадь раскладки. При этом вода не должна вытекать за пределы раскладки и капать. Ее должно быть ровно столько, чтобы полотно было влажным и слегка пружинило под нажатием руки, а в процессе валяния позволило образоваться мыльной пене.

4. Приступаем к валянию без усилий, стараясь не смещать пряди, поглаживая раскладку в разных направлениях, аккуратно втирая мыло в шерсть (фото 4а). В случае использования пленки в качестве укрывного слоя, похлопывающими движениями обработайте всю поверхность войлока. В случае использования сетки — периодически приподнимайте ее и отделяйте волокна, если они попытаются спутаться поверх сетки (фото 4б).

5. Первичное сцепление можно продолжить способом «волны». Он применяется для валяния тонкого войлока небольшого размера — варежек, шарфов, заготовок цветов. Рабочую поверхность из пленки, влажную раскладку на ней (возможно, и с шаблоном) и укрывную пленку крепко захватываем двумя руками. Поднимаем на 10-15 см над столом и опускаем, имитируя волну (фото 5а).

Работаем 5-10 минут с каждой стороны, переворачивая раскладку по часовой стрелке. Это способствуют соединению волокон и прекрасному первичному сцепливанию при минимальном усилии. Можно ускорить данный процесс, используя виброшлифовальную машину. Также возможно комбинировать все способы для равномерности процесса соединения волокон. Лишнюю пену, образовывающуюся в процессе валяния, нужно своевременно убирать, так как ее избыточное количество препятствует свали-ваемости волокон. Эти действия продолжаем до тех пор, пока волокна не соединятся между собой. Периодически проверяем плотность войлока.

Для этого трем пальцем по поверхности раскладки — шерстинки не должны перемещаться. Если вы потянули шерстяную прядь вверх и она свободно приподнялась, при этом полотно тоже стало тянуться за шерстинкой, значит, сцепление уже произошло и можно приступать к следующему этапу (фото 5б).

Уваливание

Уваливанием называется процесс окончательного соединения волокон между собой и уменьшения изделия в размере. Уваливание заканчивается, когда изделие достигло желаемого вами размера. Полотно при этом должно быть упругое на ощупь, пружинить при надавливании и не расползаться. А если потянуть за шерстяную прядь вверх, то из него можно вытянуть лишь единичную шерстинку.

Способы уваливания

После притирания войлочное полотно еще довольно нестабильное и может разорваться при перемещении, поэтому способы уваливания должны быть очень нежными и деликатными.

1. Уваливание с помощью притирания

Уваливание руками с помощью притирания заключается в трении поверхности рукой в полиэтиленовой перчатке. За счет нажима и скольжения по поверхности шерсть уплотняется в вертикальном направлении. Если вы использовали декор из пряжи или ткани, то на этом этапе необходимо осуществить притирку с изнаночной стороны декора, т. е. со стороны шерсти, на которую выложили декор. Это дополнительно укрепит соединение волокон и сохранит рисунок без повреждений.

2. Притирание «шерсть об шерсть»

Для этого обе руки размещают под валяным полотном ладонями к шерсти. Захватывая шерсть между большим и указательным пальцами, ладони соединяют таким образом, чтобы шерсть сложилась, и двигают войлок от направления основания ладони к пальцам поочередно. В результате шерсть притирается и усаживается в направлении движения рук.

3. Уваливание с помощью виброшлифовальной машины

Использование виброшлифовальной машины стало неожиданным открытием применения инструмента, обычно задействованного в строительных работах.

За счет вибрации поверхность машины в процессе работы обеспечивает быстрое сцепление волокон на начальном этапе валяния. Вибро-шлифовальная машина одинаково востребована как при валянии тонкого войлока (палантины, головные уборы, одежда, нуноваляние), так и в работе с толстым войлоком (обувь, сумки, приваливание флиса и кудрей).

Перед работой виброшлифовальную машину нужно подготовить. Рабочая поверхность у нее оснащена резиновой прослойкой. Для валяния это не подходит. Поэтому поверхность закрывают воздушно-пузырьковой пленкой и закрепляют боковыми крепежами, расположенными на машине. Пленка дополнительно защитит машину от попадания внутрь влаги, и она прослужит вам долго.

Работать виброшлифовальной машиной можно как напрямую по войлоку, так и накрыв раскладку пленкой. Эффективнее и быстрее работать напрямую по войлоку, но многие мастера перестраховываются и первые минуты обрабатывают раскладку через защитный слой, а после работают непосредственно по войлоку.

Чем тоньше раскладка, тем ровнее (глаже) должен быть укрывной материал, иначе вибрация машинки и неровности пленки могут сместить волокна и образовать ненужные дырочки в полотне.

Виброшлифовальная машина заменяет процесс притирки шерсти через сетку и тюль. Поэтому ее используют после того, как смочили раскладку мыльным раствором и равномерно распределили влагу. Количество воды на раскладке должно быть умеренным: визуально полотно влажное, но при этом брызги не летят в стороны из-под машинки. Избыток влаги можно убрать: раскладку накрывают сеткой и промакают полотенцем.

Время обработки войлока с помощью виброшлифовальной машины зависит от толщины раскладки и материала: чем грубее шерсть и толще разложено полотно, тем больше времени нужно для работы с машиной.

На пленке машиной валяют совсем недолго, важно, чтобы волокна шерсти немного сцепились между собой и не приставали в дальнейшем к рабочей поверхности машины. Далее пленку снимают и продолжают валять полотно до готовности с обеих сторон. Готовность при этом определяют по количеству отстающих шерстинок от поверхности — чем меньше их, тем лучше.

Работа виброшлифовальной машины на всей поверхности войлока заключается в следующем: машину поднимают, перемещают на соседнюю область на расстояние, равное размеру рабочей поверхности машины и опускают вертикально вниз. Когда волокна соединились между собой и не перемещаются, можно передвигать машину по войлоку, не отрывая от поверхности. Движения в этом случае похожи на работу с утюгом, только траектория перемещения должна быть по спирали.

4. Уваливание с помощью катания в рулоне

Уваливание с помощью катания в рулоне удобно при создании шарфов, одежды, панно, сумок, валенок, так как позволяет равномерно уваливать большое изделие по всей длине.

Для этого используют трубу или вал, на которые наматывают раскладку со всеми укрывными пленками (фото 4а). Поверх пленки можно намотать полотенце и зафиксировать малярным скотчем или жгутом края, чтобы раскладка не развернулась (фото 4б). Полотенце впитывает излишки влаги. Далее рулон прокатывают вперед и назад по плоской поверхности.

Сделав около 100 движений туда и обратно, рулон разворачивают и располагают изделие так, чтобы его внешний край оказался в глубине. Вновь заматывают рулон и катают с нажимом рубелем или тыльной стороной рук (фото 4в).

Таким образом катают в рулоне со всех четырех сторон полотна, а затем, перевернув его изнаночной стороной вверх, снова повторяют катание с четырех сторон.

Так происходит уваливание изделия в плоскости.

После деликатной увалки шерсть представляет собой уже довольно прочное соединение. Можно применять более активные действия — усаживать войлок и приступать к агрессивному валянию.

5. Уваливание методом кидания

Уваливание руками методом кидания применяют для тонкого войлока — шарфов, палантинов, нуновойлока. Намыленное изделие хаотично сминают и роняют на рабочую поверхность с высоты 10-15 см. Под весом полотна происходит уваливание в объеме и уменьшение размера.

Когда войлок становится толще и прочнее, увалку заменяют на намеренное кидание с силой, по 10-15 раз на рабочую поверхность. Этот способ позволяет контролировать степень готовности и качество войлока (фото 5а).

Характерной чертой является появление бугристости на войлоке, так называемое «зерно» (фото 5б).

6. Уваливание руками методом «велосипед»

Войлок захватывают обеими руками между большим пальцем и ладонью, сжатой в кулак, на расстоянии 4-5 см. Производят движение руками, напоминающие кручение педалей на велосипеде. Также уместно использовать движения, напоминающие жамкание, сминание, стирку вещей. Применять метод лучше на полуготовом войлоке для равномерности проваливания.

Выравнивают поверхность такого войлока «утюжком», мыльницей, камнем, так как просто рукой убрать бугристость уже затруднительно (фото 6а). Рекомендуется чередовать уваливание в плоскости с уваливанием в объеме, т. е. после кидания применять притирку в плоскости. Притирать войлок на этом этапе можно об рабочую поверхность, подложку, воздушно-пузырьковую пленку (фото 6б).

7. Уваливание колотушкой

Уваливание колотушкой применяется при валянии обуви. Недовалянный войлок натягивают на подходящую форму и тщательно отбивают со всех сторон колотушкой, чтобы получилась плотная посадка по форме.

8. Уваливание в стиральной машине

Стиральная машина используется для окончательной увалки на форме и для валяния объемных изделий, например войлочных шариков (фото 8а).

У стиральных машин разных производителей процесс уваливания может длиться от 10 до 60 минут, поэтому необходимо опытным путем определить время, приемлемое для увалки. Температура воды не должна быть выше 40-50 °С, в качестве моющего средства удобно использовать остатки мыла или мыльную стружку, а для защиты фильтров от попадания шерсти — мешочки для стирки или капроновый гольф. Последний также защитит от возможного перемещения волокон в процессе валяния.

При валянии на форме поместите изделие в капрон, а после окончания стирки можно извлечь форму из войлока, разрезав его ножницами.

Для дополнительного воздействия на войлок в барабан стиральной машины можно добавить массажные пластиковые или резиновые мячики (фото 8б).

Рекомендуется заканчивать работу увалкой в плоскости, тогда готовый войлок будет выглядеть плотным ровным полотном, без торчащих ворсинок и бугров. Готовность войлока можно отследить по размеру изделия и качеству полотна — при надавливании оно должно легко пружинить и принимать первоначальную форму.

Полоскание и сушка

Закончив уваливание, с полотна убирают остатки мыльной пены и несколько раз промывают в проточной воде.

Выжимать вещи из войлока не рекомендуют, они могут деформироваться. Лучше оставить их на решетке, чтобы вода стекла. Когда мыло выполощется и вода стечет, можно еще раз сбрызнуть войлок водой. Если на поверхности вода выступает отдельными каплями, значит, полотно хорошо свалено. Этот эффект еще называют «слезинки войлока».

После этого вещь расправляют и сушат на махровом полотенце. Если изделие уваливалось на форме, то его сушат на форме или набив бумагой. Слегка влажную вещь можно отпарить утюгом.

Источник