科普一下木材含水率與密度的知識點!

木材中的水分,可分為三類:自由水、吸著水和化學水

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。

通常用木材含水率來描述木材中的水分變化。木材含水率是木材所含水分與木材重量之比。木材含水率分為纖維飽和點(含水率)、生材含水率、濕材含水率、平衡含水率、窯干含水率、絕干材含水率等。其中纖維飽和點、生材含水率和平衡含水率比較重要。



1,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異,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,木材強度性質不變;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。

2,生材含水率

生材系剛伐倒的樹木,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。

3,平衡含水率

長期貯藏在大氣中的木材稱氣干材。當空氣中水蒸氣壓大于木材表面水蒸汽壓時,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。這時木材所具有的含水率,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。


木材密度

密度是某一物體單位體積的質量,通常以g/cm3或kg/m3表示。木材系多孔性物質,其外形體積由細胞壁物質及孔隙(細胞腔、胞間隙、紋孔等)構成,因而密度有木材密度和木材細胞物質密度之分。前者為木材單位體積(包括孔隙)的質量;后者為細胞壁物質(不包括孔隙)單位體積的質量。

木材密度是木材性質的一項重要指標,具有很重要的實用意義,根據它估計木材的實際重量,推斷木材的工藝性質和木材的干縮、膨脹、硬度、強度等木材物理力學性質。木材密度,以基本密度和氣干密度兩種為最常用。