木材的水分與其產品的形狀和尺寸

木材的水分與其產品的形狀和尺寸

　   木材含水量的多少在一定范圍內影響木材的強度、剛性、硬度、耐腐朽以及機械加工性能、燃燒值、導熱性、導電性等。

　   潮濕木材置干燥環境中,由于木材內水蒸汽分壓大于大氣水蒸汽分壓,水分就會從木材內部向大氣散發,首先蒸發的是自由水。當木材內的自由水蒸發殆盡而吸著水仍處于飽和狀態時則稱木材的含水率狀態是纖維飽和點,纖維飽和點是木材性質變化的轉折點。木材含水率 在纖維飽和點以上變化時,因為水分的變化只有自由水數量的增減,而自由水數量的增減對木材性質的影響甚微,僅影響木材的重量、燃燒值、導熱性和導電性。反之木材含水率在纖維飽和點以下變化時,因木材內部不存在自由水,而吸著水數量的變化對木材性質的影響甚大, 如木材的力學性質、干縮、濕脹、導熱性和導電性等都隨吸著水的增減而發生改變,可以說木材中吸著水的數量是影響木材性質的主要因素。

　   另外,當具有空氣、養料、溫度、濕度等適宜環境時,木腐菌的孢子便侵染木材對木材產生危害。大多數木腐菌生長的適宜溫度為25~30℃,水分以35~50%為*宜,如木材含水率減低至2%時,木腐菌的活動即被抑制,因此干燥也是防止木材變色腐朽的有效措施。

　   在我們的日常生活中,體會*深的是木材的干縮和濕脹特性,這是木材的一個顯著特點。新伐倒的樹木在鋸成板方材之后,置于較為干燥的環境中就會開始散發水分,首先是木材中自由水開始逸出,這時木材的尺寸不隨著改變。當木材中自由水蒸發殆盡時,木材細胞壁內的吸著水從木材中排出,木材的尺寸隨著減小。這是由于胞壁內的微纖絲和大纖絲之間的空隙因吸著水的排出而縮減,使得細胞壁變薄,引起木材的干縮。反之,在木材由全干狀態逐步濕潤到纖維飽和點的過程中,可以觀察到木材濕脹的現象。

　   木材的干縮和濕脹性使得木制品的尺寸不穩定。由于木材在結構上存在各向異性,木材干縮因方向、樹種、密度、晚材率、生長輪寬度、應力木、細胞壁的化學成分等的不同,而變異甚大。因此,木材的干縮與濕脹也呈現各向異性,主要表現在沿樹干方向的縱向干縮率很 小,約為0.10~0.20地沿著樹干半徑方向的徑向干縮率約為3~6%；木材沿著年輪方向的弦向干縮率約為徑向干縮率的二倍,約為 6~12%,因為各部分的不均勻干縮而使其形狀改變。

  生材干燥時,因為徑向和弦向干縮差異的共同影響, 使由原木解鋸的板方材的端面發生多種變形,如：翹彎、順彎、扭曲、橫彎等。木材因干燥的不均勻與各向干縮的差異,造成開裂、端裂、表面裂、心裂、蜂窩裂、輪裂等缺陷的產生。

　   木材平衡含水率在木材加工利用上,具有十分重要的意義。其作用在于,它使人們認識到,木材在制成木制品前,必須干燥到與所在地區空氣溫度和濕度相適應的木材平衡含水率。這樣才可避免因受使用地區溫、濕度的影響而發生木材含水率的變化,也就不會引起木材尺寸 或形狀的變化,進而保證木制品的質量。我們國家地域遼闊,各地區的木材平衡含水率依據各地的氣候不同,而存在較大差異,即使是同一地區在不同的季節木材的平衡含水率也存在差異。例如北京的木材平衡含水率年平均值約為11.1%,8月份*高達15.6%,4月份*低約為8.5%。