A faanyag nedvességtartalma I.
A különböző növényi szervezetek, így a fák életműködésének is elengedhetetlen feltétele a fában lévő, megfelelő mennyiségű víz.
- Víz szükséges a fa gyökérzeten keresztül történő tápanyagfelvételéhez.
- Víz szállítja a gyökérzet által felvett, vízben oldott ásványi sókat a szíjácson keresztül a levélzetbe.
- És ugyancsak víz szállítja a fotoszintézis útján létrehozott (tápanyagként szolgáló) szőlőcukrot, illetve keményítőt a levélzetből, a háncson keresztül a még élő sejtekhez, és a raktározást végző bélsugarakhoz.
Ennek megfelelően a faanyag élő állapotban jelentős mennyiségű vizet tartalmaz.
A frissen döntött fatörzsek nedvességtartalma, fafajtól és a döntés idejétől függően megközelítőleg 80-120%. Ez a kezdeti időszakban viszonylag gyorsan csökken, így a frissen termelt fűrészáru nedvességtartalma az esetek többségében már csak mintegy 60-70%. Tekintve azonban, hogy az asztalos ipar által felhasznált faanyag nedvességtartalmának 8-18% között kell lennie,
(bútorasztalos, és épületasztalos ipar esetén 8-12%, egyes építőipari célokra maximum 18%) a faanyagot a további felhasználás előtt a kívánt értékre le kell szárítani. Ennek legegyszerűbb és leggazdaságosabb módja a természetes szárítás.
A faanyag száradása az esetek többségében már a döntés pillanatában elkezdődik. Gyorsasága normál légköri viszonyok mellett leginkább a környező levegő relatív páratartalmától, és hőmérsékletétől függ, de a relatív páratartalommal összefüggésben jelentős hatást gyakorol rá a levegő mozgásának sebessége is, és mindezeken túl különböző fafaj jellemzők is befolyásolják.
Tetszőleges nedvességtartalmú faanyagot adott, relatív páratartalomú és hőmérsékletű légtérbe helyezve az mindig egy adott, az értékekhez tartozó nedvességállapot felvételére törekszik, melyet egyensúlyi fanedvességnek hívunk. Amennyiben a szóban forgó faanyag nedvességtartalma az egyensúlyi fanedvességnél nagyobb, az anyag száradni kezd. Amennyiben azonban az anyag nedvességtartalma az egyensúlyi fanedvesség értékénél kisebb, nedvességfelvételére számíthatunk. A faanyag elkezdi megkötni a levegőben lévő párát, melyet egészen az egyensúlyi fanedvesség beálltáig folytat.
Relatív páratartalom, illetve relatív légnedvesség (jele:φ ) alatt azt az értéket értjük, mely megmutatja, hogy adott hőmérsékleten, a levegő hány %-át tartalmazza annak a vízmennyiségnek, amely teljesen telítetté tenné azt. A telített levegő relatív páratartalma 100%, mely értéknél a levegő már nem képes több nedvesség megkötésére. Az ilyen körülmények között lévő nedvességtöbblet apró cseppekben csapadékot képezve kiválik a levegőből (pl.: köd). A levegő relatív nedvességtartalma nagymértékben függ annak hőmérsékletétől. Minél nagyobb a levegő hőmérséklete, annál több nedvesség befogadására képes, így az adott mennyiségű nedvességet tartalmazó levegő relatív nedvességtartalma melegítés hatására csökken.
Az egyensúlyi fanedvesség állapota akkor következik be, mikor a fában lévő víz mozgása teljesen leáll. Ilyenkor a faanyag nedvességtartalma teljesen összhangban van a környező levegő klímájával, és értéke teljes keresztmetszetben állandó. Ennek következtében a további tárolás során sem nedvességfelvétel, sem pedig nedvességleadás nem történik.
Az, hogy hogyan befolyásolja a faanyag egyensúlyi nedvesség-taralmát a levegő hőmérséklete és páratartalma, az alábbi grafikonról olvashatjuk le.
( A grafikon, a függőleges tengelyről kiinduló görbék segítségével ábrázolja az egyensúlyi fanedvesség különböző értékeinek relatív páratartalommal, illetve hőmérséklettel való kapcsolatát.)
Otthonainkban használt, az épület-, és bútorasztalos ipar által előállított termékeinket a legtöbb esetben normál klímára tervezzük. Ez megközelítőleg 50-60%-os relatív páratartalmat és 22-25C° hőmérsékletet jelent, mely az emberi tartózkodásra legalkalmasabb, legkellemesebb klímaviszonyokat foglalja magában.
A grafikon függőleges tengelyén jelölt 50-60%-os relatív páratartalom vízszintes irányú vetítésével, és a vízszintes tengelyen jelölt 22-25C°-os hőmérséklet függőleges vetítésével, a tartományba eső görbék alapján, ilyen körülmények között 8,9-10,9%-os egyensúlyi fanedvesség kialakulására számíthatunk.
Érdemes megfigyelni, hogy az egyensúlyi fanedvesség értéke 100C°-on, 100%-os relatív légnedvesség mellett is csak 19-20%! Ennek köszönhetően a faanyag abszolút nedves környezetben, pl. a gőzölés és a főzés során is képes száradni, amennyiben nedvességtartalma magasabb, mint az adott eljárás paramétereihez tartozó egyensúlyi fanedvesség.
Összegezve a fent leírtakat: amennyiben a faanyagot adott nedvességtartalmú és hőmérsékletű légtérbe helyezzük, és ott huzamosabb ideig tároljuk, annak nedvességtartalma megközelítőleg a hisztogrammról leolvasható egyensúlyi értékre fog beállni. A „megközelítőleg” kifejezés használatára azért van szükség, mert az egyensúlyi fanedvesség értéke, ha kis mértékben is, de az egyéb fafaji jellemzőktől is függ, így adott körülmények között enyhén eltérő nedvességállapot alakul ki pl. egy lucfenyő, vagy egy tölgy alapanyag esetén. Ez az eltérés azonban az esetek nagy többségében elhanyagolható.
A táblázatban foglalt értékek első számjegyei a szárítás segítségével beállított egyensúlyi fanedvességet mutatják, a második számjegyek pedig a nedvességfelvétel által felvett egyensúlyi fanedvesség értékeit. Ez utóbbi akkor áll be, mikor a faanyag szárazabb, mint a légtér paraméterei által megkövetelt fanedvesség, így az egyensúly eléréséhez az anyagnak a levegőből nedvességet kell felvennie.
A faanyag ezen tulajdonságát, nevezetesen hogy a szárítással, illetve nedvesítéssel beállított egyensúlyi fanedvességek értékei egymástól eltérnek (a szárítással beállított értékek rendre kisebbek) hiszterézisnek nevezzük.
