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The Potential of the Canadian Winter Climate for the Freeze-Drying of Degraded Waterlogged Wood

D. W. Grattan and J. C. McCawley
Studies in Conservation
Vol. 23, No. 4 (Nov., 1978), pp. 157-167
DOI: 10.2307/1505844
Stable URL: http://www.jstor.org/stable/1505844
Page Count: 11
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Abstract

The winter climatic conditions of much of Canada provide an ideal environment for freeze-drying. We have been attempting to use these conditions for the drying of large waterlogged timbers. In the freeze-drying process, the wood is kept in a frozen state and the drying proceeds by sublimation. We are particularly concerned with the treatment of large timbers which present great difficulties when treated by the accepted methods. A structure was built to keep snow and rain off the wood but which allowed air to pass over it. The structure was covered with polyethylene sheet to allow the sun to shine on the wood surface and heat it. Weight changes in the wood were measured with a load transducer and temperature was followed with thermocouple probes. Temperature and relative humidity of the surrounding air were recorded instrumentally. The timbers were of several varieties of wood in various states of decomposition. All of the wood dried quickly and much of the water was removed. This technique appears to have the potential to treat large quantities of timber in an economic and simple way. /// Au Canada le climat en hiver constitue un environnement idéal pour la lyophilisation. Nous avons cherché à utiliser ces conditions pour sécher des bois imbibés d'eau. Dans la lyophilisation, le bois est maintenu dans un état congelé et le séchage se fait par sublimation. Nous sommes particulièrement intéressés par le traitement de poutres massives qui sont fort difficiles à traiter par les méthodes acceptées. Une structure fut érigée pour préserver le bois de la neige et de la pluie mais l'air pouvait encore circuler. La structure fut recouverte d'une feuille de polyéthylène pour permettre au soleil de rechauffer la surface du bois. Les changements du poids de la poutre furent mesurés avec un transducteur de charge et la température fut notée par sondes thermo-électriques. La température et l'humidité de l'air ambiante furent enregistrées sur instruments. Les poutres étaient en diverses variétés de bois et en divers états de décomposition. Tous les bois séchèrent rapidement et beaucoup d'eau fut enlevée. Cette technique semble avoir le potentiel pour pouvoir traiter des quantités importantes de bois d'une façon simple et économique. /// Die meistenteils in Kanada anzutreffenden Winterklimaverhältnisse bieten ideale Umweltbedingungen zur Gefrier-Trocknung. Wir haben versucht, diese Bedingungen zur Trocknung von grossen, voll Wasser gesogenen Hölzern zu benutzen. Beim Gefrier-Trocknungsverfahren wird das Holz im gefrorenen Zustand gehalten, und die Trocknung erfolgt durch Sublimierung. Wir befassten uns besonders mit der Behandlung grosser Hölzer, bei denen sich Schwierigkeiten ergeben, wenn sie nach den akzeptierten Methoden behandelt werden. Es wurde eine Struktur errichtet, die das Holz vor Schnee und Regen schützte, aber Luft über dem Holz durchliess. Die Struktur wurde mit einem Polyäthylenlaken abgedeckt, um die Holzoberfläche von der Sonne bescheinen zu lassen und sie zu erwärmen. Gewichtsänderungen im Holz wurden mit einem Belastungsumwandler gemessen, und die Temperaturwechsel wurden mittels Thermoelementsonden verfolgt. Temperatur und Feuchtigkeit der Umgebungsluft wurden durch Instrumente aufgezeichnet. Die Hölzer umfassten mehrere Holzarten in unterschiedlichem Zustand der Verwitterung. Alle Hölzer trockneten schnell, und ein grosser Teil des Wassers wurde entzogen. Die Technik scheint ein Potential zu besitzen, grosse Holzmengen auf wirtschaftliche und einfache Weise zu behandeln.

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