Способ определения равновесного влажностного состояния Советский патент 1984 года по МПК G01N25/58 

Изобретение oтнo ;; - л .

НЯ50 СОрб ЖОКНЫХ ХаГ Ь F Т ерИСЧЯ

териалов и ь.-ожет otrr.. ;1с;и,;ьт цля KCKTpoj:;j -; утуаа. :::. л fin Г11ЯРО гаомическл -: .бс г л ,/ф ;;ы, по.пу- 1: -|;чЯ - оциф1-: :ц1рсл; ип;:/ :eec;Hi -j. дре rsccii; Г-- f - i г ccF oвoлoккиcтD;л arnvr

Ия).ен слссоб опр г. разнов:::: ;-;ого яла; с..

васины ; :6vi или R |Х.ЗД yiJCirjft :. . ,.:...

ферн;)м даш1е7 Т)К., плч з ср./и; третогс пчрг; о (,. /д ем дс; j ;-д-|; ; о и::сч- ;

гГ„i

МДСС . : :

ЬвД ОС вТ Д-г. :.u7COr

ляется бг;.дь11;ля ег,; гд)одпл«:1:С ностЬ;- KpoKR того,, д.лите. цержка образца в гг: л:1рссе с; -г при температуре вьиле /3 i к тер1чоразло:.аниго др - HO :i;;.ii ; шает достовор ;и:)Сг ь li и: v-7:.-i;;;-: татов

11ак5олес бгткзкг;;- -глуп;-- ..:, шеиисм :., изобрстсл-по соб rmy ддс-,д од iiiioyf c ,}

т е ivji л п н уд у .:; а:.: С.

по ПОГ. уЧОНЛ ,1М ,.,. ра ;:: Г .:: о Д г,;: Ж К г::

матер ;гкдл . i i,x сдд, i.e ба опр«деля С мас:;д,дартнодо образна, с-г массы путем редис-- о; и давления окрvxcaso; РДЗОНОЙ п; сое

ва образца I ; ,

Однако иглтопьзуе чекные в результате чины но известному с точкь для оплсдеде -1 влагосодеджания обр; способе не ; чи:тывдд: давдеиня воздуха д .. се нагрев д о б р а з да « верность д злут-генног

KpOfifi ТОГО- npHCVTCTJ

удлиялет ripo-j,ecc ус меннодо дая.печия s f

Цель изобретения iвремйни, а тякл;а довь определении, особе-.с -

птерргдла пс; -сшгюг - згддллтьп остлу рет-лтг. -ру-:л .осле нагрет а

г, iO-pyueiPibiM дл--р.::-.5 1та:. раОН::-- 1: Т; 1Д1Ж1-:(-Д-Л;1:;- с ее -олигге

а :-. , ;( р; -Л|ДД1ИЛ-ч в со-„/I ;j6p;-jrp, находит- ерр влажнеет j, .а сдлд, рртсрьй ло-.,ак;1 образец,, ср- ;: o6-b:-Mpfp paaribn, о()ъеку сюPi ,. , -iepppi нагредс/м рбразец ох::р:,:у1р;т ту. -т -л:г:ра1 :фь рнле точки а- -p;iaii:iH юды ч ПРИ этой темпераррл ,р;друмируют сссуД; к редистра-р- ;-мпс- ра урьт и .давления после ррррра прр -рзпод«-т при установившем..- . 1-(з--еняог да b.nesarii „ По noJij-ieH: ДаР: ПЬгл П.Р;ИРЛД ; ПТ Н ОСИТ вЛ ЬНуЮ

:д;;/лг;р-гь гга-;;;; г: сгСурид по значеН10 котеррй h дудлт об уе- анояизр р я pa;i -io-есном здажное-гном np-:r--ppt-ft.i испыт-уемог-о образца, КР , к-рл С-тно.; л-г носит е рьная :р-р1 .,р-:-. таг-а -- г-,-стоер:и:-1 равнове---. --.-jpyjCP-pr -р:,:ько .. рдч-пературь

-Л:,-:-р .J eipsp-iUH ДрЯДГ-рДньд мри : ;р;-, ;Л1-;; р-. рр;д1парр1ем.,рд рррсобу,-.. ГУ:- -. ibU. ВаЯ РГ-р ГфК

.д; лл а PC ьл.екия ней 3:--iejiHor о лр„-лл-р; -, рдр/pfp о лара, создают тем Pi-;:. ::; ;х-.;лрре условия г го равралр ала.,:;.р1Рр;ка iip-я . Изме- л; р о я; - л г р р ющ е е ;; а Р ; о я е е и о е

Pip р-р }-ioappa::p-o iTipa :.рА заданной

РД-ТурР Д;-РР1 V: f РОСИТеЛЬУР -. тррт-ррт ч ррра ъ POP р:ид Та:к ак -; тжд. рл трганиго г гмдег а-; yptji

PI - ов-ррног л -дта iop о;;ержа ния дра тлб) -гела- р р;р д-р с с оотоетр твуе7 .р.--.лрр. -.--р-; -рлрсдтел1 ;-ая удругост : :i:-- С . Р. и.-. где) параметрам рррргллглл .. рладррртнодо состояд я vji-,,. ди :- ;-17Л С: газди-р;ой на-чальОР ч- а;рр1 :- ;р -р /и ;: азт;нччых т емрра-;- л - ,p:-xi с -.-jr т рсж:т о дир.рамр р р :р{ л i-ер л ; .с; аг .,ержапря л-|мт-р,--мр -У ррт:-рриала, Так как 6ijp:- сосуда г-ргнолтью залодаен -iK-рриа/юс-; С1°:да-:м--: - гтркче сосуд

пб ;д-31К - -ррад айкуу кррва ;исм х.ла otpaa с и др (-р-лдграуры ии5се лр-д такег-эанид :-р;ДЫ с дадыо дро-.до

вращения, эвакуации паров волы из сосуда при иослсдуюш,ем вакуумировании, абсолютная влаж-ость oopasiia в процессе проведения испыт.ни.н L достаточной степенью точности остается неизменноГт,

Удаление воздуха из сосуда пс: -воляет исключить eiiepainin измерения параметров ( темт:ерат;.фь(; давления и влажности) охруткаюпей среды затормозить окислительные продессы в древесине при повьшюнных температурах и существенно (в А-6 раз) сократить время, необходимое для достижения неизменного давления в точках при заданных температурах. Кроме того, плотное заполнение сосуда материалом образца дает минимальное значение свободного объема в котором значительно быстрее будет устанавливаться неизменное даапениВо Сокращение времени испытан 1Я образца повышает достоверность полученных результатов, особенно при температурах выше 373 К так как сокращается время пребывания образца в температурном интервалеj в котором происходит термическое разложение образца

Способ осуществляется следующим образ ом ,

У образца из измельченной древесины находят влажность и образец с уже известной влажностью помещают Б герметичный сосуд, заполняя при этом весь объем сосуда Образец охлаждают до температуры ниже точки замерзания воды,вакуумируют при этой температуре затем нагревают и в ходе нагрева образца заданные температуры вьщерживают до установлния неизменного давления в сосудеj регистрируя при этом температуру (Т) и установившееся давление (Р) водяного пара в сосуде. По полученньа«1 данным вычисляют относительную упругость пара t по формуле

- -

Н

где Р

давление водяного паре, в сосуде при заданной температуре Т;

- давление насыщенного водяг1ного пара при заданной температуре Т,

Полученное значение относительной упругости пара характеризует состоя ие влажностного равновесия образца

1611t

npi изпест ки 1 влажности и заданной температуре Задаваясь величинами температ фь и влажности образцов,можно riocTpcsiTb графики зависимостей в коорлинатах темгература - влагосодержание древесинь или TeMnepaT j-pa относителььзя упругость пара, которые и- являться рабочими графиками при технологических процессах обраiQ боткк, /хренесиньи

Пример. Материалом испытуемого образца в виде уплотненных опилох сосны влажностью W 8 ,,8% заполняют герметический сосуд объемом J5 2810 Образец охлаждают до

263 К, вакуумир тот сосуд 3-5 мин до остаточного давления 3 1 О МПа с помощью высоковакуумного насосного агрегата, затем образец нагревают, а в ходе нагрева заданные температуры (см.таблицу) выдерживают до установления неизменного давления в сосуде, регистрируя при этом температлэу и установившееся давление водяного пара в сосуде о Время нагрева и установления неизменного давления в сосуде в каждой точке 20-25 мин. Общая продолжительность испьтания 2 ч, По полученным данным вычисляют относительHyjo упругость пара ip .

Результаты вычислений сведены в таблицу.

По данным таблицы строится кривая равновесной влажности древесинь в координатах температ фа - относительная упругость пара. Экспериментальным путем, меняя температуру и исходную влажность образца, строят диaгpaм ry равновесной влажности ма териала образца. Построенного диаграмГГ) можно использовать, например, в технологических процессах модификации древесинЫ; repNfeTH4ecKOM прессовании Б исследовательской работе. В настоящее время по известным способам время определения равновесной влажности древесных материалов длится до 2 суТе Предлагаемьй способ по сравнению с известными позволяет существанно сократить время определения равновесной влажности и повысить точность ее определения, особенно при температурах выше 373 К,, Мзвестно „ что при нагревании древесины Б присутствии воды происходит падротермическое разложение древесины, котосое усиливается про порциокально увеличению длительности гфоцесса и повышению температуры. Термическое разложение древесины начинается уже при температурах, немного превышающих 373 К, но идет медленно. С повышением температуры разложение отдельных кo fnoнeнтoв древесины становится более энергичным, начиная с гегиицеллголоз, как менее устойчивым к воздействию температуры. Нагрев древесины вьше 393 К приводит к деполимеризации целлюлозы, вследствие чего существенно изменяются свойства целлюлозы; уменьшаетсявязкость5 падает содержание й, -целлкшозь и прочность., увеличивается растворимость в щелочи и медные числа. Особенно сильный распад целлюлозы происходит в присутствии воздуха и влаги. Нагревание выше 423 К приводит уже к заметному распаду древесины;происходит термическое разрушение углеводной части древесины с ввделением кислых продуктов, ускоряю-п:а- х процессы, В результате этих превращений, меняются физические и химические свойства исходного материала испытуемого образца, в том числе и равновесная влажность.Таким Qi pasoMj сокращение времени пребывания исп з1туемого образца в температ: фном интервале выше 373 К приводит к снижению этих изменений и повышает точность определения равновесной влажност)я испытуемого материала.

Использование способа особенно важно при разработке новых технологических процессов сушки,прессования 5 тепловой обработки древесины и древесных материалов, модификации древесины и контроле всех этих процессов В исследовательской работе повьшшется производительность научного труда.

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РАВНОВЕСНОГО ВЛАЖНОСТНОГО СОСТОЯНИЯ дре- весного материала, заключающийся в том, что образец материала помещают в закрытьм сосуд, регистрируют после нагрева температуру и давление в сосуде и по полученньм данным расчитывают равновесное влажностное состояние материала, отличающийся Тем, что, с целью сокращения времени и повышения точности определения, перед помещением в сосуд образца находят его влажность, а сосуд, в который помещают образец, берут с объемом, равным объему образца, перед нагревом образец охлаждают до температуры ниже точки замерзания воды и при S этой температуре вакуумируют сосуд, и регистрацию температуры и давления (Л после нагрева производят при установившемся неизменном давлении.