木材的水分与其产品的形状和尺寸

木材的水分与其产品的形状和尺寸

　   木材含水量的多少在一定范围内影响木材的强度、刚性、硬度、耐腐朽以及机械加工性能、燃烧值、导热性、导电性等。

　   潮湿木材置干燥环境中,由于木材内水蒸汽分压大于大气水蒸汽分压,水分就会从木材内部向大气散发,首先蒸发的是自由水。当木材内的自由水蒸发殆尽而吸着水仍处于饱和状态时则称木材的含水率状态是纤维饱和点,纤维饱和点是木材性质变化的转折点。木材含水率 在纤维饱和点以上变化时,因为水分的变化只有自由水数量的增减,而自由水数量的增减对木材性质的影响甚微,仅影响木材的重量、燃烧值、导热性和导电性。反之木材含水率在纤维饱和点以下变化时,因木材内部不存在自由水,而吸着水数量的变化对木材性质的影响甚大, 如木材的力学性质、干缩、湿胀、导热性和导电性等都随吸着水的增减而发生改变,可以说木材中吸着水的数量是影响木材性质的主要因素。

　   另外,当具有空气、养料、温度、湿度等适宜环境时,木腐菌的孢子便侵染木材对木材产生危害。大多数木腐菌生长的适宜温度为25~30℃,水分以35~50%为*宜,如木材含水率减低至2%时,木腐菌的活动即被抑制,因此干燥也是防止木材变色腐朽的有效措施。

　   在我们的日常生活中,体会*深的是木材的干缩和湿胀特性,这是木材的一个显著特点。新伐倒的树木在锯成板方材之后,置于较为干燥的环境中就会开始散发水分,首先是木材中自由水开始逸出,这时木材的尺寸不随着改变。当木材中自由水蒸发殆尽时,木材细胞壁内的吸着水从木材中排出,木材的尺寸随着减小。这是由于胞壁内的微纤丝和大纤丝之间的空隙因吸着水的排出而缩减,使得细胞壁变薄,引起木材的干缩。反之,在木材由全干状态逐步湿润到纤维饱和点的过程中,可以观察到木材湿胀的现象。

　   木材的干缩和湿胀性使得木制品的尺寸不稳定。由于木材在结构上存在各向异性,木材干缩因方向、树种、密度、晚材率、生长轮宽度、应力木、细胞壁的化学成分等的不同,而变异甚大。因此,木材的干缩与湿胀也呈现各向异性,主要表现在沿树干方向的纵向干缩率很 小,约为0.10~0.20地沿着树干半径方向的径向干缩率约为3~6%；木材沿着年轮方向的弦向干缩率约为径向干缩率的二倍,约为 6~12%,因为各部分的不均匀干缩而使其形状改变。

  生材干燥时,因为径向和弦向干缩差异的共同影响, 使由原木解锯的板方材的端面发生多种变形,如：翘弯、顺弯、扭曲、横弯等。木材因干燥的不均匀与各向干缩的差异,造成开裂、端裂、表面裂、心裂、蜂窝裂、轮裂等缺陷的产生。

　   木材平衡含水率在木材加工利用上,具有十分重要的意义。其作用在于,它使人们认识到,木材在制成木制品前,必须干燥到与所在地区空气温度和湿度相适应的木材平衡含水率。这样才可避免因受使用地区温、湿度的影响而发生木材含水率的变化,也就不会引起木材尺寸 或形状的变化,进而保证木制品的质量。我们国家地域辽阔,各地区的木材平衡含水率依据各地的气候不同,而存在较大差异,即使是同一地区在不同的季节木材的平衡含水率也存在差异。例如北京的木材平衡含水率年平均值约为11.1%,8月份*高达15.6%,4月份*低约为8.5%。