اندازه‌گيري ضريب انتشار رطوبت چوب صنوبر به دو روش "فنجان" و "جذب"

Measurement of moisture diffusion coefficient of poplar wood by cup and absorption methods

در پژوهش حاضر، ضريب انتشار چوب صنوبر (P. nigra) به دو روش فنجان و جذب اندازه‌گيري شد. در روش فنجان، نمونه‌هاي استوانه‌اي شكل با رطوبت تعادل 12 درصد، به قطر 18 ميليمتر و طول 7 ميليمتر در جهت طولي از برون چوب صنوبر تهيه شدند. انتشار بخار آب در اثر ايجاد گراديان رطوبت نسبي در داخل و خارج از فنجان (%70 = RH داخل فنجان و% 64 = RH خارج فنجان) از مسير نمونه‌چوبي رخ داد. از شيب منحني كاهش وزن فنجان در مقابل زمان و تحت شرايط پايدار و بر اساس قانون اول فيك ضريب انتشار محاسبه و اندازه‌گيري شد. در روش جذب، نمونه‌هاي استوانه‌اي شكل خشك شده در آون به قطر 18 ميليمتر و طول 3 ميليمتر در جهت طولي تهيه شدند. سپس، در چهار دامنه رطوبت نسبي (RH) برابر با 20-0، 40-20، 60-40 و 80-60 درصد در دماي 30 درجه سانتيگراد و بر اساس قانون دوم فيك و از شيب اوليه منحني جذب (تغيير وزن نمونه در مقابل ريشه دوم زمان) ضريب انتشار نمونه‌ها اندازه‌گيري شد. نتايج نشان داد كه ضريب انتشار اندازه‌گيري شده با دو روش فنجان و جذب متفاوت است و ميزان ضريب انتشار اندازه‌گيري شده به روش فنجان به طور متوسط 31 برابر بيشتر از روش جذب است. ميانگين ضريب انتشار اندازه‌گيري شده به روش فنجان و جذب به ترتيب برابر با (1-s 2m) 8-10×37/9 و (1-s 2m) 8-10×29/0 بود. نتايج همچنين نشان دادند كه در روش جذب و در دامنه رطوبت تعادل 3 الي 48/9 درصد، ضريب انتشار اندازه‌گيري شده در دامنه رطوبت نسبي كمتر، بيشتر است.

In this research, the moisture diffusion coefficient of poplar wood (P. nigra) was measured using cup and absorption methods. In the cup method, cylindrical samples with 12 % EMC, 18 mm in diameter and 7 mm in length were prepared from the sapwood. The water vapor diffusion along the wood samples occurred as a result of the relative humidity gradient between the inside of cup (RH: 70%) and the outside (RH: 64%). The diffusion coefficient was determined from the slope of cup weight reduction vs. time curve under steady-state condition based on first Fick’s law. In the absorption method, the oven dried cylindrical samples of 18 mm diameter and 3 mm length in the longitudinal direction were prepared. Then, in four relative humidity ranges, including 0-20, 20-40, 40-60 and 60-80 % and at the temperature of 30 °C, the diffusion coefficient of wood was measured according to the second Fick’s law. The diffusion coefficients obtained by the cup and absorption methods were different. The coefficient determined by the cup method was approximately 31 times greater than that obtained by the absorption method. The average values of diffusion coefficients determined by the cup and absorption methods were 9.37×10-8 (m2s-1) and 0.29×10-8 (m2s-1), respectively. The results also showed that at the EMC from 3 to 9.48%, the diffusion coefficient measured in the lower range of relative humidity was higher.