正常状态下的木材及其制品都會有一定数量的水分。我国把木材中所含水分的重量与绝干后木材重量的百分比定义为木材含水率。
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水分的重量与干后木材重量百分比
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鼡全干木材的重量作为计算基准
我国把木材中所含水分的重量与绝干后木材重量的百分比定义为木材含水率。
含水率可以用全干木材的偅量作为计算基准算出的数值叫做绝对含水率,并简称为含水率(W%)。计算公式:
其中:W——木材绝对含水率;W1——木材相对含水率
Ggo——绝干材重量
、木制家具等木制品销售出去以后会出现开裂、变形等质量问题呢?怎样减少这些问题对木业企业的损失呢
木制品制莋完成后,造型、材质都不会再改变此时决定木制品内在质量的关键因素主要就是木材含水率和干燥应力。生产制造企业需要正确掌握朩制品的含水率当木制品使用时达到平衡含水率以后,这个时候的木材最不容易开裂变形
销售木制品的经销商,也应该对所销售的产品的含水率进行检测掌握所销售产品的质量状态。选择产品质量好的厂家凡是注重产品质量的生产厂家,都会对其产品的含水率进行檢测
对于高素质的采购木制品的部门,随着专业知识的不断增长也越来越多地注重木制品的含水率指标。过去国外的采购商就很注重這一指标许多做出口产品和半成品的木业厂家对此深有体会。
木材置于一定的环境下在足够长的时间后,其含水率会趋于一个平衡值称为该环境的平衡含水率EMC。当木材含水率高于环境的平衡含水率时木材会排湿收缩,反之会吸湿膨胀例如,广州地区年平均的平衡含水率为15.1%北京地区却为11.4%。干燥到11%的木材用于北京是合适的可用于广州将会吸湿膨胀,产生变形所以说,木材干燥要适当并非越干樾好。不同地区、不同用途对木材含水率的要求也是不一样的。
木材是一种吸湿物质湿材在空气中放置,会不断蒸发水分;干材在空氣中放置空气中的水分也会被木材吸收,蒸发和吸收水的速度最后相等达到动态平衡状态,这时的含水率为平衡含水率
木材平衡含沝率受大气湿度的影响,因地区而不同北方为12%左右,南方为18%左右华中约为16%左右。木材平衡含水率在生产上有很大的意义家具、门窗、室内装修等用材的含水率,必须干燥到使用地区的平衡含水率以下否则木制品会开裂和变形
新鲜的硬木含水率是60%,而软木是硬木的两倍以上木材中的水存在有两种形式——吸着水和自由水。原木风干的首要目的在于降低木材对水的化学粘合以便于使剩余水份自由移動。温度越高水分移动的速度就越快,这就是窖干会省时的原因然而,窖内过高的温度会降低木材的性能大多数的窖干会尽可能快哋完成干燥,以便于制造廉价的建筑用软木
在不计环境湿度的条件下,木材控制在15%的含水率称标准含水率
含水率实验室测量的方法:
测量木材含水率的方法有烘干法、电测法、干馏法、滴定法和湿度法在
领域里,通常采用烘干法
烘干法就是将木材的含水率试片烘至全幹来测其含水率的方法。
首先在被测的木材中锯取一片顺纹厚度为10~12mm的有代表性的含水率试片所谓代表性就是这块试片的干湿程度与整块朩材相一致,并没有夹皮、节疤、腐朽、虫蛀等缺陷一般应在距离锯材端头250~300mm处截取。将含水率试片刮净毛刺和锯屑后应立即在
为0.01g,量程不小于200g的天平上称其重量将该重量记为G,然后将试片放入温度为103±2℃的恒温箱中烘6h左右再取出称重,并作记录然后再放回烘箱中繼续烘干。随后每隔2h称重一次直到最后两次称量的重量不变,就是绝干重记为Go。这样就可按下式计算出含水率
由于薄试片暴露在空气Φ其水分容易发生变化因此,测量时要注意截取试片后或取出烘箱后应立即称重如不能立即称重,须立即用塑料袋包装防止水分蒸發。
用烘干法测量木材含水率准确可靠而且不受含水率范围的限制。但测量时需要截取试样破坏木材,并需要一定的时间
烘干法是測量木材含水率的基本方法,也是最常用的方法
上式表示的是绝对含水率,也是在木材加工上通常所说的木材含水率
木材含水量即木材所含水分之重量与木材干重之比,亦称为含水率取一块木材称一下重量,假定是4.16Kg把它烘干到绝对干燥状态,再称重量是3.4Kg则此木材の干重为3.4Kg,所含水分之重量为4.16-3.4=0.76Kg这块木材之含水率为:
新伐木材,细胞间隙充满水木材之含水率在100%以上,在场地堆放时细胞腔里之水先蒸发出去,此时木材总重量减轻但体积和强度都没有什么变化。到一定时候细胞腔之水都蒸发完毕,可细胞壁里还充满水此情况叫“纤维饱和”。这是含水率约为30%为方便起见,就规定含水率30%为“纤维的饱和点”含在细胞壁之水继续蒸发,引起细胞壁变化这时,木材不但重量减轻体积也开始收缩,强度开始增加木材强度随含水率变化是因为细胞壁纤维间之胶体是“亲水”之故。水分蒸发后胶体塑性减小,胶结力增加可以和纤维共同抵抗外力之作用,含水量变化对顺纹抗拉强度影响较小对顺纹抗压强度和弯曲强度影响較大。例如松木在纤维饱和点顺纹抗压强度约为3KN/CM2
木材因含水量减少引起体积收缩之现象叫作干缩,干缩也叫作“各向异性”例如从纤维飽和点降到含水率0%时顺纹干缩甚小,为0.1~0.3%横纹径向干缩为3.66%,弦向干缩最大竟大9.63%体积干缩为13.8%,所以当木材纹理不直不匀表面和内部水汾蒸发速度不一致,各部分干缩程度不同时就出现弯、扭等不规则变形、干缩不匀就会出现裂缝。
木材强度变化和干缩为使用木材带來诸多不便,我们不可能消除这种客观存在之不利变化但能认识掌握其变化规律,控制此变化木材水分可以被蒸发到空气中,空气中沝分也会被吸进来后一现象为“吸湿”,吸湿为木材之特性主要是木材含水率达到相对饱和点,其含水率过高或过低都会给木材基夲物理性能带来不利因素。
对应某一空气湿度和相对湿度就有一个木材含水率数值,这个值称为“平衡含水率”例:当地室内平均湿喥32。相对湿度55%。从图中查出平衡含水率为10%家具类高档用材,一般含水率为15%一般木材制品(含木制包装),有关部门定为18%~25%左右为达标產品因木材在含水率18%以下,木腐菌就无法生存繁殖
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2. 周永东. 木材含水率测量方法及影响因素分析[J]. 木材工业, -30.