Повышение эффективности использования тонкомерной мягколиственной древесины путем обоснования технологии центробежного обезвоживания и пропитки

• Автор: Костин, Иван Владимирович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1 Механическое обезвоживание и пропитка древесины

1.1.1 Способы удаления влаги из древесины ,

1.1.2 Способы пропитки древесины

1.2 Проблема рационального использования мягколиственной древесины

1.3 Анализ результатов выполненных работ

1.4 Обоснование технологии и параметров оборудования обработки тонкомерной мягколиственной древесины

1.5 Методы испытаний и применяемое оборудование

1.5.1 Методы оценки структуры порового пространства древесины

1.5.2 Экспериментальное исследование радиуса гипотетического капилляра древесин
1.5.3 Экспериментальная установка для исследований термомеханического уплотнения тонкомерной древесины и методика обработки опытных данных
1.6 Выводы по результатам анализа литературных источников
1.7 Задачи исследования
2.ДВИЖЕНИЕ ЖИДКОСТИ В ПОРОВОМ ПРОСТРАНСТВЕ ДРЕВЕСИНЫ ПРИ ЦЕНТРОБЕЖНОМ ОБЕЗВОЖИВАНИИ И ПРОПИТКЕ
2.1 Математическая модель древесины
2.2 Кинетика центробежной пропитки
2.3 Выводы по второму разделу
3. МЕТОДИКА И ОБОРУДОВАНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ И ПРОПИТКИ
3.1 Отбор образцов для экспериментальных исследований
3.2 Методика экспериментальных исследований процессов обезвоживания и пропито
древесины
3.2.1 Метод центробежного обезвоживания
3.2.2 Метод центробежной пропитки
3.2.3 Оборудование экспериментальных исследований обезвоживания и пропитки
3.3 Математическое планирование эксперимента
3.4 Математическая обработка опытных данных
3.5 Выводы по третьему разделу
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1 Экспериментальные исследования центробежного обезвоживания и пропитки древесины
4.2 Экспериментальные исследования интенсивности процесса центробежного обезвоживания и пропитки древесины
4.3 Экспериментальные исследования центробежной пропитки древесины пропитывающими жидкостями
4.4 Экспериментальные исследования физикомеханических свойств пропитанной древесины
4.4.1 Исследование показателя водопоглащаемости
4.4.2 Исследование механических свойств
4.5 Опытнопромышленная проверка пропитки древесины в центробежном поле
4.6 Выводы по четвертому разделу
5. ТЕХНОЛОГИЯ И ПАРАМЕТРЫ ОБОРУДОВАНИЯ ОБРАБОТКИ МАТЕРИАЛОВ ТОНКОМЕРНОЙ МЯГКОЛИСТВЕНОЙ ДРЕВЕСИНЫ
5.1 Описание технологического процесса
5.2 Методика обоснования технологических параметров и параметров оборудования
5.3 Опытное определение верхней границы допустимых значений
5.4 Выводы но пятому разделу
6. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Процесс обезвоживания и пропитки ТМЛД. Значимость для теории и практики. Ф обезвоживания и пропитки древесины различных пород, позволяет получать - закономерности распределения влаги по длине обезвоженного или пропитанного образца; закономерности обезвоживания, определяемые комплексным показателем - фактором обезвоживания, объединяющим размеры заготовки и угловую скорость вращения; закономерности пропитки - состав и количество применяемой жидкости, ее вязкость, фактор разделения и другие свойства. Все это углубляет знания об обезвоживании и пропитке. Конструктивные особенности экспериментальной установки позволяют осуществлять процесс обезвоживания и пропитки одновременно. Ф 3. Достоверность выводов и результатов исследований обеспечена: подтверждается адекватностью математической модели обезвоживания и пропитки, и проведением экспериментальных исследований в лабораторных условиях за счет хорошей сходимости экспериментальных и Ф теоретических данных. Апробация работы. СП6ГЛТУ, на второй международной научно-практической Интернет конференции «Леса России в XXI веке» (СПб, г. ПетрГУ - и СПбГЛТУ в годах. Публикации. По результатам научных исследований опубликовано 8 печатных работ, а также имеется 2 статьи принятые к печати материалов. Научная новизна работы заключается в том, что разработана и исследована математическая модель обезвоживания и пропитки древесины мягколиственных пород, позволяющая прогнозировать основные показатели процесса, углубляет теорию движения жидкости в поровом пространстве. Получен патент РФ № на изобретение «Лабораторная установка для обезвоживания и пропитки древесины». Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, основных выводов и рекомендаций, списка литературы и приложений. Общий объем работы 1 с. Диссертационная работа содержит рисунков, таблица (включая таблицы приложения). Список литературы содержит 0 источников. При термических способах обезвоживания происходит фазовое превращение влаги в пар в результате теплового действия: выпаривания, испарения, вымораживания - сублимации, т. Эти способы получили наибольшее распространение под названием способов сушки древесины. При механических способах обезвоживания влага удаляется в виде жидкости в результате силового воздействия электрического, электромагнитного полей, ультразвука, центробежного поля, вибратора и т. При комбинированных способах используют как фазовое превращение влаги под действием тепла, так и удаление влаги в жидком виде под силовым воздействием. К этим способам можно отнести: высокочастотно-конвективный, пневмоконвективный, центробежновысокочастотный, центробежно-конвективный и др. Комбинироваными способами большую часть свободной влаги удаляют силовым воздействием, а до необходимой конечной влажности доводят в результате теплового воздействия (сушки). Установлено, что формы связи древесины, как коллоидного капиллярно-пористого тела с влагой различны. Все формы связи влаги с материалом делят [4, , ] на три группы: химическую, физикохимическую и физико-механическую. Физико-химическая связь включает адсорбционную и осмотическую. Условием образования адсорбционной формы связи является адсорбция влаги, а осмотической — избирательная диффузия через полупроницаемую оболочку. Физико-механическая включает структурную связь, связь в микрокапиллярах (г< "), в макрокапиллярах (/*>' ) и связь смачивания []. В соответствии с классификацией свободная влага является влагой макрокапилляров (физико-механическая связь), а гигроскопическая включает влагу физико-механичсских связей и микрокапиллярную. Взаимодействие воды и древесины происходит в соответствии со связью: чем прочнее связь, тем больше сила, тем быстрее эта связь возникает при увлажнении и тем позже она рушиться при обезвоживании. При обезвоживании удаляется сначала капиллярная влага, имеющая ^ менее прочную связь с древесиной, а потом гигроскопическая. При увлажнении в древесину сначала впитывается гигроскопическая влага, имеющая более прочную связь с древесиной, а затем капиллярная.