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自然生長的樹木、伐倒的木材均含有一定的水分。這些水分會直接影響木材的諸多性能以及利用的質(zhì)量,如密度、強度、尺寸穩(wěn)定性、耐久性、加工性等等。因此,了解木材中的水分是十分重要的。
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木材中水分
儲存在細胞腔和細胞壁中的有自由水 和吸著水 兩類。
——自由水 指存在于細胞腔和細胞間隙內(nèi)的水分,又稱“ 毛細管水 ”。其含量多少與木材孔隙度有關,孔隙多,自由水含量高。它與細胞壁物質(zhì)無密切關系,僅影響木材的密度、耐久性、燃燒性、傳導性等,對木材的脹縮性和強度等硬核性能沒有影響。
——吸著水 指存在于細胞壁中的水分,也稱“ 胞壁水 ”。它與胞壁物質(zhì)結合,受到來自細胞壁物質(zhì)的吸附作用。這部分水因直接影響木材的脹縮性、強度以及其他各種性能,因而在木材利用中,需對其含量給予特別關注。
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木材含水量的表示及測定方法
通常用木材的干、濕來描述其含有水分的多與少,而生產(chǎn)、研究領域則通常用含水率來表示木材的水分含量。
木材中水分的質(zhì)量和木材自身絕干質(zhì)量之比,即為木材的絕對含水率 (用%表示),習慣也稱“ 含水率 ”。其表達或計算公式為:木材含水率(%)=【含水質(zhì)量(g)-全干質(zhì)量(g)】/全干質(zhì)量(g)×100%
木材含水率的檢測方法有多種,其中常用的是烘干法 、電測或感應法 。
烘干法又稱質(zhì)量法 ,規(guī)范的檢測可按GB/T 1931-2009《木材含水率測定方法》進行。其測定主要步驟為:制取20mm×20mm×20mm的試件,稱取其含水質(zhì)量,然后放入可調(diào)節(jié)溫度和氣體對流的恒溫干燥箱,先低溫烘,后逐漸升溫至103℃±2℃,并保持恒溫,烘至試件全干(烘6小時后,每相隔2小時稱量,試件質(zhì)量差不超過0.5%為準),拿出置于干燥器冷卻至室溫后,稱其全干質(zhì)量。按上述計算公式計算獲得木材含水率,精確至0.1%。
電測法 是根據(jù)木材含水率與木材導電性存在一定關系的原理來測定其含水率。具有簡便快捷的特點,可不破壞木材試樣,適合生產(chǎn)現(xiàn)場的初步測定和評價。插針式、感應式等,因測定或感應的深度受到限制,測定范圍也有限(7%~23%),總體精度偏低,應作木材溫度和密度修正,特別是涉及爭議時需要用烘干法 進行仲裁。
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木材平衡含水率
木材的平衡含水率 指木材長期暴露在一定溫度和濕度的環(huán)境空氣中,最終會達到相對恒定的狀態(tài),即木材蒸發(fā)到空氣中的水分與木材吸收空氣中的水分大致相等,此刻木材中的水分就達到一種動態(tài)的平衡,這時木材的含水率即為平衡含水率。在大氣中達到的平衡含水率,也稱為“ 氣干含水率 ”。
木材平衡含水率就隨空氣中溫度、濕度變化而變化的,并非是固定不變的數(shù)值。 它隨地區(qū)、季節(jié)、天氣等因素而異。如浙江的年平均平衡含水率為15.5%,北京為10.6%,吉林12.5%。 雨季會高出2%~3%,秋冬時節(jié)因干燥會低2%~3%。
為確保制成的木地板、木家具、木門等產(chǎn)品不易變形,必須使木材干燥至標準范圍內(nèi),與該地區(qū)的平衡含水率相適應。故平衡含水率在木材使用上具有極其重要的作用,尤其是實木地板用于地采暖環(huán)境條件時,更應將其含水率作嚴格管控,以確保使用過程少變形、少開裂、少收縮。
摘自《家具質(zhì)量檢驗及質(zhì)量評定》(QB T 1951.1-2010 )附錄