بررسی فرایند انتشار حرارت و توسعه گرادیان دما در چوب طی خشک‌شدن؛ مطالعه موردی: راش (Fagus orientalis) و نوئل(Picea abies)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی دانشگاه تهران

2 کارشناس ارشد، گروه علوم و صنایع چوب و کاغذ، دانشکده منابع طبیعی، دانشگاه تهران

چکیده

فرآیند انتشار حرارت در سه جهت ارتوتروپ و توسعه گرادیان دما در گونه­های چوبی راش (Fagus­ orientalis) و نوئل (Picea abies) طی خشک شدن بررسی شد. برای این منظور و با توجه به کم بودن ظرفیت خشک­کن از تخته­های مماسی کوچک به ابعاد 40× 25×80 (L×R×T) میلی­متر استفاده شد. سپس، تخته­ها در در دمای خشک 60 درجه سانتیگراد و رطوبت نسبی 50 درصد خشک شدند. برای محدود کردن انتشارحرارت در یک راستا و اندازه­گیری انتقال حرارت در یک جهت تخته، پنج سطح از شش سطح تخته­ها با فویل آلمینیومی آغشته با رزین پلی‌اورتان اندود شد و سپس از یک پلاستوفوم با ضخامت 50 میلی­متر به­عنوان عایق حرارت بر روی تخته­ها استفاده شد. برای اندازه­گیری دما با ترموکوپل، سوراخ­هایی به قطر یک میلی­متر در فواصل معین در تخته­ها ایجاد شد. نتایج نشان داد که دمای هر دو گونه چوبی طی خشک­شدن به تدریج افزایش یافته تا وقتی که به دمای تر برسد. سپس، در این دما باقی می­ماند تا وقتی که رطوبت چوب وارد دامنه هیگروسکپیک شود. همچنین، گرادیان دما در هر دو گونه چوب الگوی مشابهی داشت، به این ترتیب که دمای لایه سطحی تخته­ها تا دمای خشک 60  درجه سانتیگراد افزایش یافت، ولی دمای مغز تخته‌ها تا پایان عملیات خشک­شدن درحد دمای‌تر(48 -52 درجۀ سانتیگراد) باقی­ماند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


-Antti, A.L. and Perré, P., 1999. A microwave Applicator for on Line Wood   Drying:Temperature and Moisture Distribution in Wood. Wood Science Technology, 33: 123-138.

-Baettig, R., Remond, R. and Perré, P., 2006. Measuring moisture content profiles in board during drying: a polychromatic X-Rey system interfaced with a vacuum/Pressure laboratory kiln Wood Science and Technology, 4:261-274.

-Dedic, A., Mujumdar, A.S. and Voronjec, D.K., 2003. A Three Dimensional Model for Heat and Mass Transfer in Convective Wood Drying. Drying Technology, 21: 1-15.

-Keey, R.B., Langrish, T.A.G. and Walker J.C.F., 2000. Kiln-Drying of Lumber, Springer Series, 312 p.

-Keey, R.B. and  Nijdam, J.J., 2002. Moisture movement on drying softwood boards and kiln design. Drying Technology, 20 (10):1955-1974.

-Li, G. and Plumb, O.A., 1994. Effect of heterogeneity on wood drying, part II: experimental results. Drying Technology, 12: 2003-2026.

-Li, X.J., Zhang, B.G., Li, W.J. and Li, Y.J., 2006. Temperature distribution inside wood during microwave-vacuum drying, Journal of Beijing Forestry University, 28: 128-131.  

-Moren, T. and  Sehlstedt-Persson, S.M.B., 1999. Heat and mass transfer during sapwood drying above the FSP: Consequences for kiln drying. . Proceeding of the 6th IUFRO Wood Drying Conference: Stellenbosch, South Africa, 205-212.

-Pang, S., 1994. High-temperature drying of Pinus radiata boards in a batch kiln. Ph.D. Thesis, University of Canterbury, New Zealand.

-Perré, P., 2003. The role of wood anatomy in the drying of wood: “great oaks from little acorns grow. Proceeding of the 8th International Conference of IUFRO Wood Drying, Brasov-Romania, August 24-29.

-Perré, P., 2007. Fundamental of Wood Drying. A.R.Bo.LOR., ENGREF, France, 366p.

-Plumb, O.A., Spolek, G.A. and Olmstead, B.A., 1985. Heat and mass transfer in wood during drying. Journal of Heat and Mass Transfer, 28: 1669-1678.

-Siau., J.F., 1984. Transport processes in wood. Springer, Berlin, Heidelberg, New York, 245 p.

-Tarmian, A. and Perré, P., 2009. Air permeability in longitudinal and radial directions ofcompression wood of Picea abies L. and tension wood of Fagus sylvatica L., Holzforschung, 63: 352-356.

-Tremblay, C., Cloutier, A. and Grandjean, B., 1999. Experimental determination of the ratio of vapor diffusion to the total water movement in wood during drying. Wood and Fiber Science, 31(3): 235-248.

-Tremblay, C., Cloutier, A. and Fortin, Y. 2000. Experimental determination of the convective heat and mass transfer coefficients for wood drying. Wood Science and Technology, 34: 253-276.

-Zielonka, P. and Gierlik, E., 1999. Temperature distribution during conventional and microwave wood heating. Holz als Roh -und Werkstoff, 57 (4): 247-249.