Усушка древесины
Усу́шка древеси́ны, уменьшение линейных размеров и объёма древесины при снижении количества связанной воды, которая содержится в клеточных стенках. При усушке удаляется адсорбционная вода, одновременно испаряется микрокапиллярная вода; адсорбционная вода находится в промежутках между целлюлозными микрофибриллами и частично внутри самих микрофибрилл, микрокапиллярная вода – в углублениях клеточных стенок. По этой причине усушка наблюдается при любой температуре сразу же после снижения влажности ниже предела насыщения клеточных стенок . Удаление адсорбционной воды приводит к уменьшению толщины клеточных стенок и поперечных размеров клетки. Преимущественная ориентация целлюлозных микрофибрилл по направлению продольной оси клетки, а также большей части анатомических элементов – вдоль оси ствола приводит к наибольшей усушке в поперечных направлениях. В продольном направлении усушка обусловлена некоторым наклоном микрофибрилл и в десятки раз меньше поперечной усушки. В тангенциальном направлении поперёк волокон усушка в 1,5–2 раза больше, чем в радиальном.
Величина усушки находится в гиперболической зависимости от плотности древесины: более плотные поздние зоны годичных слоёв древесины усыхают больше, чем ранние зоны. На анизотропию усушки влияют также сердцевинные лучи (особенно у лиственных пород), а также особенности микроскопического строения древесины.
Полная, или максимальная, усушка – уменьшение линейных размеров (объёма) образца, взятого при пределе насыщения клеточных стенок после удаления всего количества связанной воды (от до 0 %), отнесённое к начальному размеру (объёму), выраженное в процентах:
,
где – размер (объём) образца при влажности, равной пределу или выше предела насыщения клеточных стенок, мм (мм3); – размер (объём) образца в абсолютно сухом состоянии, мм (мм3).
Показатели полной радиальной, тангенциальной и объёмной усушки определяют по методике, описанной в ГОСТ 16483.37-88. На практике определяют частичную усушку при снижении влажности до любого значения :
,
где – размер (объём) образца при , мм (мм3).
Полная усушка древесины наиболее распространённых отечественных лесных пород в тангенциальном направлении составляет 8–10 %, в радиальном направлении – 3–7 %, вдоль волокон – 0,1–0,3 %, полная объёмная усушка – 11–17 %. Для расчётов используют коэффициент усушки , определяющий величину усушки при снижении содержания связанной воды в древесине на 1 %:
.