詳解木材中的水分種(zhǒng)類！
發(fā)布時間：
2024-01-31 17:51
做紅木或實木家具的都(dōu)有一個最大的煩惱，那就是木材幹燥!木材幹燥通俗來講就是通過(guò)一定的方法將(jiāng)木材内部所含的水分蒸發(fā)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(hǎo)實木中的水分，是實木廠家最重要的工作。常言道(dào)“知己知彼，百戰不殆”，要想將(jiāng)木材幹燥好(hǎo)，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(qǐ)分享一下關于木材有多“水”的那些事(shì)兒……
水的分類
木材中的水分分爲三類：自由水、吸著(zhe)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(zhe)水是指存在于細胞壁微纖絲間的水分，又稱附著(zhe)水、吸著(zhe)水或束縛水;化合水是指存在于木材化學(xué)成(chéng)分中的水分。
自由水和吸著(zhe)水爲木材中的主要水分。自由水與木材密度、燃燒、幹燥、滲透有密切關系;吸著(zhe)水影響著(zhe)木材性質;化合水與木材性質關系不大。
纖維飽和點(含水率)
木材細胞壁含水率(吸著(zhe)水)在飽和狀态，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(zhǒng)不同而不同，一般爲23%-31%，通常以30%爲各樹種(zhǒng)纖維飽和點的平均值。青楊木材的纖維飽和點爲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爲止。
同樣(yàng)，木材含水率在纖維飽和點以上時，木材沒(méi)有收縮、膨脹的變化;待到含水率降低到纖維飽和點以下時，木材伴随含水率的減少而收縮，等到減少至零，收縮達到最大;
反之，随含水率的增加膨脹，直至達到纖維飽和點含水率爲止。
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(duì)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(zhe)水，其含水率随季節而變化，但各樹種(zhǒng)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(cháng)期貯藏在大氣中的木材稱氣幹材。當空氣中水蒸氣氣壓大于木材表面(miàn)水蒸氣壓時，木材自外界吸收水;反之，木材中的水分向(xiàng)外散失。
若空氣中的水蒸氣壓與木材表面(miàn)水蒸氣壓相同，木材既不吸收水分，也不散失水分。這(zhè)時木材的含水率，稱平衡含水率。木材平衡含水率随周圍空氣的狀态而變化。
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(fā)作用。
水分的移動
木材中水分的移動，可分爲含水率在纖維飽和點以下以及纖維飽和點以上兩(liǎng)種(zhǒng)情況：
含水率低于纖維飽和點時木材中水分的移動
此種(zhǒng)狀态下，木材内部不含自由水，所有細胞腔内皆爲空氣所充滿。由于木材表面(miàn)水分的蒸發(fā)，其内部就會形成(chéng)含水率梯度，出現相應的水蒸汽分壓梯度。
在這(zhè)種(zhǒng)梯度的作用下，水蒸汽開(kāi)始沿著(zhe)細胞腔并通過(guò)紋孔及紋孔膜上的小孔，由内向(xiàng)外擴散。
木材中水分的移動，在其含水率低于纖維飽和點時，除了上述呈蒸汽狀态移動以外，還(hái)會因毛細管的作用，吸著(zhe)水沿著(zhe)細胞壁内微毛細管系統的移動。
由于木材表面(miàn)水分的蒸發(fā)，使表面(miàn)部位毛細管的張力變大，水層變薄，張力差異促使吸著(zhe)水從含水率高的部位向(xiàng)含水率低的部位移動。
在含水率低于纖維飽和點時，木材内水分的移動還(hái)會有第三種(zhǒng)傳導方式，即蒸汽狀态與液體狀态不斷地相互交替，亦即沿著(zhe)鄰近的細胞壁内的微毛細管與細胞腔形成(chéng)的大毛細管之間，呈水蒸汽或液态水相互交替式的移動。
上述水分的移動方式，對(duì)于一切樹種(zhǒng)的木材都(dōu)是适用的。但是，具體到各種(zhǒng)水分傳導途徑的相對(duì)效率，會因樹種(zhǒng)、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。
含水率高于纖維飽和點時木材中水分的移動
此種(zhǒng)狀态下，水分在木材細胞腔内主要呈液體狀态，水蒸汽也以飽和狀态存在于細胞腔内。
由于各個部位的水蒸汽壓力是一緻的，此種(zhǒng)情況下，理論上是沒(méi)有蒸汽狀态的水分在木材内部移動，隻有因毛細管張力差引起(qǐ)的液态水——自由水沿著(zhe)細胞腔與紋孔的移動。
如果木材内所有細胞腔都(dōu)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(fā)生。
當木材外表面(miàn)有一部分含水量因幹燥降至纖維飽和點含水率以下時，木材内部就會發(fā)生水分由内向(xiàng)外的移動現象。
開(kāi)始僅爲木材表層幾排細胞向(xiàng)外蒸發(fā)水分，其胞腔内水膜厚度逐漸變小，使得毛細管内新月形液面(miàn)的彎曲度急劇地增大，蒸發(fā)面(miàn)與木材内部形成(chéng)了毛細管張力差，促使自由水由内部幾排細胞移向(xiàng)蒸發(fā)面(miàn)。
這(zhè)一過(guò)程的不斷進(jìn)行，使蒸發(fā)面(miàn)逐漸移向(xiàng)木材内部，構成(chéng)了上述三種(zhǒng)水分傳導方式擴散移動的機構，木材才得以逐漸幹燥。
木材是天然材料，存在很多不可控的因素，要想將(jiāng)它用好(hǎo)，确實是門學(xué)問。
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