Zur Feuchtebewegung im Holz während der konvektiven Vakuumtrocknung

Zusammenfassung

Für ein besseres Verständnis der Feuchtebewegung im Holz während der konvektiven Vakuumtrocknung wurden Bretter der Holzarten Buche, Eiche, Fichte und Kiefer mit durchschnittlichen Anfangsfeuchten von 66%, 92%, 28% und 33% unter ähnlichen Bedingungen im Vakuum und, zum Vergleich, bei atmosphärischem Druck konventionell getrocknet. Es wurden Trocknungszeiten und Feuchteverteilungen, Drücke und Temperaturen im Holz während der Trocknung gemessen. Die Buchen-, Fichten- und Kiefernbretter trockneten im Vakuum ca. dreimal schneller als bei atmosphärischem Druck, während sich die Trocknungszeiten bei Eiche kaum unterschieden. Buche und Eiche trockneten bis 45% Feuchtegehalt mit beiden Verfahren gleich schnell. Das Vakuum beschleunigte also nur die hygroskopische Trocknung. Die in den Buchen- und Eichenbrettern gemessenen Drücke waren immer größer als die der Holztemperatur entsprechenden Sättigungsdrücke, obwohl während der Buchentrocknung in der Kammer Siedebedingungen vorlagen. Hieraus wird geschlossen, daß bei der Vakuumtrocknung im Holzinneren die in den Lumina enthaltene Luft den Druck aufrechterhält und es somit nicht zum Sieden des Wassers kommt, wie oft angenommen wird. Die aus der Feuchteverteilung berechneten Diffusionskoeffizienten stiegen bei sinkender Holzfeuchte bei der Vakuumtrocknung im Gegensatz zur normalen Trocknung stark an.

Abstract

This research was conducted to better understand moisture transport in wood during convective vacuum drying. Boards of beech, oak, spruce and scots pine with initial moisture contents of 66%, 92%, 28% and 33%, respectively, were dried under similar conditions in vacuum and at atmospheric pressure. We determined drying times and moisture content distributions, pressures and temperatures in the boards during the whole process. The boards of beech, spruce and scots pine dried approximately three times faster in vacuum than at atmospheric pressure, while the drying times for oak are hardly different. Above 45% moisture content beech and oak dried similarily, thus vacuum only accelerated hygroscopical drying. Pressures measured in beech and oak were always higher than saturation pressures corresponding to simultaneously measured temperatures, although during drying of beech we had boiling conditions in the vessel. We conclude that during vacuum drying air contained in the lumina keeps the pressure up, and water cannot boil as is often supposed. Diffusions coefficients calculated from moisture content gradients in the boards increased significantly at low moisture contents at vacuum drying but not at drying with normal pressures.