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      詳解木材中的水分種類!

      導讀:
      做紅木或實木家具的都有一個最大的煩惱,那就是木材干燥!木材干燥通俗來講就是通過一定的方法將木材內部所含的水分蒸發出來,讓其與使用環境趨于一個平衡,以此來穩定其特性!

      做紅木或實木家具的都有一個最大的煩惱,那就是木材干燥!木材干燥通俗來講就是通過一定的方法將木材內部所含的水分蒸發出來,讓其與使用環境趨于一個平衡,以此來穩定其特性!

      所以說控制好實木中的水分,是實木廠家最重要的工作。常言道“知己知彼,百戰不殆”,要想將木材干燥好,關于木材中“水”的知識可一定要先了解!今天,我們就和大家一起分享一下關于木材有多“水”的那些事兒……

      水的分類

      木材中的水分分為三類:自由水、吸著水和化合水。自由水是指存在于細胞腔和細胞間隙中的水分,又稱毛細管水;吸著水是指存在于細胞壁微纖絲間的水分,又稱附著水、吸著水或束縛水;化合水是指存在于木材化學成分中的水分。自由水和吸著水為木材中的主要水分。自由水與木材密度、燃燒、干燥、滲透有密切關系;吸著水影響著木材性質;化合水與木材性質關系不大。

      詳解木材中的水分種類!

      纖維飽和點(含水率)

      木材細胞壁含水率(吸著水)在飽和狀態,而細胞腔無自由水時的含水率,稱纖維飽和點或纖維飽和度。纖維飽和點因樹種不同而不同,一般為23%-31%,通常以30%為各樹種纖維飽和點的平均值。青楊木材的纖維飽和點為23%。纖維飽和點的變化是木材性質變化的轉折點。在纖維飽和點以上,木材強度不變;在此點以下,木材強度因含水率的減低而增加,反之,因含水率的增加而減少,直至到達纖維飽和點為止。同樣,木材含水率在纖維飽和點以上時,木材沒有收縮、膨脹的變化;待到含水率降低到纖維飽和點以下時,木材伴隨含水率的減少而收縮,等到減少至零,收縮達到最大;反之,隨含水率的增加膨脹,直至達到纖維飽和點含水率為止。

      詳解木材中的水分種類!

      生材含水率

      生材是剛剛伐倒的樹木,其含水率指剛伐倒的木材含水率。生材含水率對于木材的運輸和貯存具有一定意義。生材中的水分,主要是自由水和吸著水,其含水率隨季節而變化,但各樹種無一定規律。一般在冬季和樹液流動的春季較多,可達全樹重量的80%-100%以上。

      平衡含水率

      長期貯藏在大氣中的木材稱氣干材。當空氣中水蒸氣氣壓大于木材表面水蒸氣壓時,木材自外界吸收水;反之,木材中的水分向外散失。若空氣中的水蒸氣壓與木材表面水蒸氣壓相同,木材既不吸收水分,也不散失水分。這時木材的含水率,稱平衡含水率。木材平衡含水率隨周圍空氣的狀態而變化。如果木材實際含水率小于平衡含水率,木材則呈現吸濕作用;反之,木材就會呈現蒸發作用。

      水分的移動

      木材中水分的移動,可分為含水率在纖維飽和點以下以及纖維飽和點以上兩種情況:含水率低于纖維飽和點時木材中水分的移動。此種狀態下,木材內部不含自由水,所有細胞腔內皆為空氣所充滿。由于木材表面水分的蒸發,其內部就會形成含水率梯度,出現相應的水蒸汽分壓梯度。在這種梯度的作用下,水蒸汽開始沿著細胞腔并通過紋孔及紋孔膜上的小孔,由內向外擴散。木材中水分的移動,在其含水率低于纖維飽和點時,除了上述呈蒸汽狀態移動以外,還會因毛細管的作用,吸著水沿著細胞壁內微毛細管系統的移動。由于木材表面水分的蒸發,使表面部位毛細管的張力變大,水層變薄,張力差異促使吸著水從含水率高的部位向含水率低的部位移動。在含水率低于纖維飽和點時,木材內水分的移動還會有第三種傳導方式,即蒸汽狀態與液體狀態不斷地相互交替,亦即沿著鄰近的細胞壁內的微毛細管與細胞腔形成的大毛細管之間,呈水蒸汽或液態水相互交替式的移動。

      詳解木材中的水分種類!

      上述水分的移動方式,對于一切樹種的木材都是適用的。但是,具體到各種水分傳導途徑的相對效率,會因樹種、密度以及木材的構造特征、含水率變化、溫度高低等而有較大的變動。此種狀態下,水分在木材細胞腔內主要呈液體狀態,水蒸汽也以飽和狀態存在于細胞腔內。由于各個部位的水蒸汽壓力是一致的,此種情況下,理論上是沒有蒸汽狀態的水分在木材內部移動,只有因毛細管張力差引起的液態水——自由水沿著細胞腔與紋孔的移動。

      如果木材內所有細胞腔都充滿了水分,水分由一個細胞腔移動到另一個細胞腔的情況幾乎不會發生。當木材外表面有一部分含水量因干燥降至纖維飽和點含水率以下時,木材內部就會發生水分由內向外的移動現象。開始僅為木材表層幾排細胞向外蒸發水分,其胞腔內水膜厚度逐漸變小,使得毛細管內新月形液面的彎曲度急劇地增大,蒸發面與木材內部形成了毛細管張力差,促使自由水由內部幾排細胞移向蒸發面。這一過程的不斷進行,使蒸發面逐漸移向木材內部,構成了上述三種水分傳導方式擴散移動的機構,木材才得以逐漸干燥。

      木材是天然材料,存在很多不可控的因素,要想將它用好,確實是門學問。

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