木材纤维饱和点的含水率与木材材性间的关系【批木网】

发布时间: 2016年02月21日 18:54:52

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木材的含水率在纤维饱和点(30％)范围内变化时会发生干缩湿胀现象，因而改变木材的尺寸，引起木材的变形，产生木材和木制品的缺陷。Wengert认为，至少75％的木材制品问题与木材的含水率有关，可见其重要性。为了避免这种不良现象的发生，保持木材尺寸的稳定，保证木制品的质量，经久耐用，合理利用，就必须将木材的含水率严格干燥到并控制在与使用环境的空气状态相适应的程度。

木材的加工与使用，需要正确处理好以下五个环节：一是正确制定木制品的技术条件，其中包括根据木制品的用途、地区气候、使用环境、木材特征、实践经验而合理规定的干燥锯材(毛料)最终含水率；二是根据规定的最终含水率的要求，对锯材(毛料)进行适当的干燥，并按国家标准进行严格、全面的质量检查和(或)验收；三是干燥好的锯材(毛料)在加工之前应该妥善保存，在保存期间不应使其含水率发生改变尺寸的较大变化，即干材仓库应有调节空气相对湿度与温度的设施，使库内的空气状态能与干燥锯材(毛料)最终含水率相适应；四是干燥锯材(毛料)在进行机械加工期间，车间的空气状态不应使木材含水率发生改变尺寸的较大变化，保证公差配合的精度要求，否则应该采取技术措施；五是木制品在流通过程中如须较长时间的存放或远途运输，则在保存或远途运输过程中必须采取严密的技术措施，不使木制品(毛料)的含水率发生改变尺寸的较大变化，例如将其存放在有温、湿度调节设施的干材仓库，或对木制品(毛料)加以严密包装等。然而目前在技术、生产和流通领域，上述环节都不同程度地存在问题，有的环节甚至缺如，以致发生木制品(毛料)变形、开裂等缺陷，严重影响木制品的质量、使用和寿命。同时在商业上引起质量和技术纠纷，甚至诉诸法律，对簿公堂，影响商业信誉，造成物质浪费与经济损失。这种现象，近年来已屡见不鲜。正确处理木材含水率与木材加工及使用的关系，是当前亟待解决的问题。

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如何解决这个问题?除加强宣传引起有关方面的足够重视外，似应从掌握有关基本知识，加强相应科学研究和严密技术规范入手。所谓基本知识，主要是指有关木材平衡含水率、干燥锯材最终含水率及其与周围环境关系的物理规律。这个问题在木材学，木材干燥学及有关文献中都有比较详细的论述，这里作些提要和补充。木材放在含有水蒸汽的空气(湿空气)中，其含水率最终将会达到与之相适应的稳定状态，称为木材平衡含水率。这种稳定的含水率状态，决定于周围空气的相对湿度，以及温度和木材的干湿程度等，它将随着空气条件的变化而增大或减少。如果木材的含水率比这种稳定状态高，木材将会散失水分，最终达到的稳定状态称为解吸平衡含水率；反之，如果木材的含水率低于这种稳定状态，木材将会吸收水分，最终达到的稳定状态称为吸湿平衡含水率。在一定的空气状态下，吸湿平衡含水率比解吸平衡含水率要低一些，二者之间的含水率差(AW)称为吸湿滞后。有文献指出，在生产上用干燥室干燥的室干工业用锯材，由于干燥温度较高，具有一定的厚度，其吸湿滞后的数值约为1％—5％，平均取为AW＝2.5％；另有文献指出，吸湿平衡含水率与解吸平衡含水率的比率约为0.8—0.85。这是因为在吸湿过程中吸着点(sorptionsites)不能完全再水化(rehydration)，另外在吸湿膨胀时发生压缩应力的影响。木材的平衡含水率，不但与使用环境湿空气的温、湿度有关，且因木材的树种、构造、比重、抽提物含量、化学组成、物理性质、机械应力、干燥时间而变化。