تعيين الگوي ديناميك همكشيدگي چوب راش و نوئل طي خشك‌شدن با استفاده از تكنيك طيف‌سنجي با اشعة X

Determination of Dynamic Shrinkage in Beech and Spruce Wood During Drying Using X-ray Spectroscopy

در این تحقیق، الگوی دینامیكی همكشیدگی چوب راش (Fagus sylvatica) و نوئل (Picea abies) طی خشك‌شدن به صورت غیرمخرب و پیوسته با استفاده از تكنیك طیف‌سنجی با اشعة X بررسی شد. همچنین، مطالعات میكروسكوپ الكترونی (ESEM) و الگوی توسعه گرادیان رطوبت نیز انجام شد تا تشخیص دقیقی از رفتار دینامیكی همكشیدگی این دو چوب ارائه گردد. نتایج نشان داد كه الگوی دینامیكی همكشیدگی چوب راش و نوئل متفاوت است؛ همكشیدگی چوب راش به هنگام جریان توده‌‌ای (مویینگی) آب آزاد و همزمان با كاهش رطوبت سطح بلوك چوبی به زیر نقطه اشباع فیبر آغاز شد؛ در حالی كه همكشیدگی چوب نوئل فقط در هنگام انتشار آب آغشتگی رخ داد. نوساناتی در الگوی دینامیكی همكشیدگی چوب راش مشاهده شد كه بیانگر همكشیدگی ناهمگن‌‌تر آن در مقایسه با چوب نوئل است. در هر دو چوب به‌‌ویژه چوب راش، در دامنة انتشار آب آغشتگی و در رطوبت نزدیك به رطوبت نهائی با وجود كاهش رطوبت، همكشیدگی رخ نداد. با توجه به عدم مشاهده آثاری از چین‌خوردگی سلول‏ها در چوب راش، می‏توان نتیجه‌‌گیری كرد كه همكشیدگی قابل ملاحظه چوب راش در دامنة آب آزاد نمی‌‌تواند ناشی از چین‌خوردگی سلول‏ها در اثر كشش مویینگی باشد.

The dynamic of shrinkage in beech (Fagus sylvatica) and spruce (Picea abies) was non-destructively determined during drying using X-ray spectroscopy. Furthermore, electron microscopy (ESEM) studies were carried out and the pattern of moisture gradient evolution was determined in order to precisely characterize the dynamic of shrinkage. The results showed that the dynamic of shrinkage is different for beech and spruce. The shrinkage of beech wood occurred during the bulk (capillary) flow of free water when the surface moisture reduced below fiber saturation point. In contrast, the shrinkage of spruce wood only occurred at the domain of bound water diffusion. The uneven pattern of shrinkage in beech wood reveals that the shrinkage of beech is more anisotropic than that of spruce. In the case of both woods, especially in beech, in spite of moisture reduction at the domain of bound water diffusion close to the final moisture, shrinkage did not occurred. Since the beech wood cells didn’t suffer from collapse, it can be concluded that the considerable shrinkage of beech wood at the domain of free water can not be due to the cell collapse at a result of capillary tension.