The research aimed to obtain empirical data for modeling the initial desorption in reaction wood from the cross-section of the green beech (Fagus sylvatica L.) log. Firstly, we analyzed the chemical ...composition, macro and microscopic structure of tension and opposite wood tissue. Then, the Equilibrium Moisture Content (EMC) was measured by the Dynamic Vapor Sorption method during the initial desorption. The used air parameters were specific for the mild drying schedule of green beech timber (t = 20, 35, and 50 °C, Relative Humidity (RH) ranging from 95 to 0 %). Relationships between the EMC of reaction wood and drying parameters were modeled using the Response Surface Method (RSM). The tests revealed: different hygroscopic properties of tension and opposite wood, the dependence of EMC value on temperature, and differences between EMC values for initial (first) and second desorption. Moreover, it was confirmed that, during initial desorption, the EMCs of reaction wood are significantly higher than reference EMC data. The differences in the EMC value are up to 0.14 kg/kg (for air with RH above 90 %). The presented polynomial model of the initial desorption of reaction beech wood can improve drying schedules for beech sawn timber with a high amount of reaction tissue.
Cilj je ovog istraživanja modeliranje inicijalne desorpcije poprečnog presjeka reakcijskog drva bukve (Fagus sylvatica L.) na temelju empirijskih podatka. Najprije je istražen kemijski sastav drva te je analizirana makroskopska i mikroskopska struktura reakcijskoga i opozitnog drva. Zatim je metodom dinamičke sorpcije pare izmjeren ravnotežni sadržaj vode tijekom inicijalne desorpcije. Drvo je podvrgnuto blagom režimu sušenja (t = 20, 35 i 50 °C, te relativnoj vlažnosti zraka u rasponu od 95 do 0 %). Odnosi između ravnotežnog sadržaja vode reakcijskog drva i parametara sušenja modelirani su metodom odzivne površine. Ispitivanjem su dobivena različita higroskopska svojstva reakcijskoga i normalnog drva, ovisnost ravnotežnog sadržaja vode o temperaturi sušenja te razlike između vrijednosti ravnotežnog sadržaja vode pri inicijalnoj (prvoj) i drugoj desorpciji. Također je potvrđeno da je ravnotežni sadržaj vode reakcijskog drva tijekom inicijalne desorpcije znatno veći od referentnih vrijednosti ravnotežnog sadržaja vode normalnog drva. Razlike u vrijednostima ravnotežnog sadržaja vode kreću se do 0,14 kg/kg (pri relativnoj vlažnosti zraka većoj od 90 %). Prikazani polinomski model inicijalne desorpcije reakcijskog drva bukve može poslužiti za poboljšanje režima sušenja bukove piljene građe s velikim udjelom reakcijskog drva.Ključne riječi
The research aimed to obtain empirical data for modeling the initial desorption in reaction wood from the cross-section of the green beech (Fagus sylvatica L.) log. Firstly, we analyzed the chemical ...composition, macro and microscopic structure of tension and opposite wood tissue. Then, the Equilibrium Moisture Content (EMC) was measured by the Dynamic Vapor Sorption method during the initial desorption. The used air parameters were specific for the mild drying schedule of green beech timber (t = 20, 35, and 50 degreesC, Relative Humidity (RH) ranging from 95 to 0%). Relationships between the EMC of reaction wood and drying parameters were modeled using the Response Surface Method (RSM). The tests revealed: different hygroscopic properties of tension and opposite wood, the dependence of EMC value on temperature, and differences between EMC values for initial (first) and second desorption. Moreover, it was confirmed that, during initial desorption, the EMCs of reaction wood are significantly higher than reference EMC data. The differences in the EMC value are up to 0.14 kg/kg (for air with RH above 90%). The presented polynomial model of the initial desorption of reaction beech wood can improve drying schedules for beech sawn timber with a high amount of reaction tissue. KEYWORDS: equilibrium moisture content; kiln-drying; response surface methodology; Fagus sylvatica L.; sorption isotherms; reaction wood; tension wood; opposite wood Cilj je ovog istraživanja modeliranje inicijalne desorpcije poprecnog presjeka reakcijskog drva bukve (Fagus sylvatica L.) na temelju empirijskih podatka. Najprije je istražen kemijski sastav drva te je analizirana makroskopska i mikroskopska struktura reakcijskoga i opozitnog drva. Zatim je metodom dinamicke sorpcije pare izmjeren ravnotežni sadržaj vode tijekom inicijalne desorpcije. Drvo je podvrgnuto blagom režimu sušenja (t = 20, 35 i 50 degreesC, te relativnoj vlažnosti zraka u rasponu od 95 do 0%). Odnosi izmedu ravnotežnog sadržaja vode reakcijskog drva i parametara sušenja modelirani su metodom odzivne površine. Ispitivanjem su dobivena razlicita higroskopska svojstva reakcijskoga i normalnog drva, ovisnost ravnotežnog sadržaja vode o temperaturi sušenja te razlike izmedu vrijednosti ravnotežnog sadržaja vode pri inicijalnoj (prvoj) i drugoj desorpciji. Takoder je potvrdeno da je ravnotežni sadržaj vode reakcijskog drva tijekom inicijalne desorpcije znatno veci od referentnih vrijednosti ravnotežnog sadržaja vode normalnog drva. Razlike u vrijednostima ravnotežnog sadržaja vode krecu se do 0,14 kg/kg (pri relativnoj vlažnosti zraka vecoj od 90%). Prikazani polinomski model inicijalne desorpcije reakcijskog drva bukve može poslužiti za poboljšanje režima sušenja bukove piljene grade s velikim udjelom reakcijskog drva. KLJUCNE RIJECI: ravnotežni sadržaj vode; sušenje u sušioniku; metoda odzivne površine; Fagus sylvatica L.; sorpcijske izoterme; reakcijsko drvo; tenzijsko drvo; opozitno drvo
Cilj je ovog istraživanja modeliranje inicijalne desorpcije poprečnog presjeka reakcijskog drva bukve (Fagus sylvatica L.) na temelju empirijskih podatka. Najprije je istražen kemijski sastav drva te ...je analizirana makroskopska i mikroskopska struktura reakcijskoga i opozitnog drva. Zatim je metodom dinamičke sorpcije pare izmjeren ravnotežni sadržaj vode tijekom inicijalne desorpcije. Drvo je podvrgnuto blagom režimu sušenja (t = 20, 35 i 50 °C, te relativnoj vlažnosti zraka u rasponu od 95 do 0 %). Odnosi između ravnotežnog sadržaja vode reakcijskog drva i parametara sušenja modelirani su metodom odzivne površine. Ispitivanjem su dobivena različita higroskopska svojstva reakcijskoga i normalnog drva, ovisnost ravnotežnog sadržaja vode o temperaturi sušenja te razlike između vrijednosti ravnotežnog sadržaja vode pri inicijalnoj (prvoj) i drugoj desorpciji. Također je potvrđeno da je ravnotežni sadržaj vode reakcijskog drva tijekom inicijalne desorpcije znatno veći od referentnih vrijednosti ravnotežnog sadržaja vode normalnog drva. Razlike u vrijednostima ravnotežnog sadržaja vode kreću se do 0,14 kg/kg (pri relativnoj vlažnosti zraka većoj od 90 %). Prikazani polinomski model inicijalne desorpcije reakcijskog drva bukve može poslužiti za poboljšanje režima sušenja bukove piljene građe s velikim udjelom reakcijskog drva.
