大家都知道濕木材經(jīng)過(guò)干燥后，它的外形尺寸或體積要縮減，這種現(xiàn)象叫做木材的干縮。干木材通過(guò)吸收水分后，它的外形尺寸或體積要增加，這種現(xiàn)象叫木材的濕脹。
木材干縮和濕脹
木材干縮和濕脹的現(xiàn)象都是當(dāng)木材的含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)發(fā)生的。當(dāng)細(xì)胞腔的自由水減少時(shí)，木材的尺寸不隨著改變。
當(dāng)細(xì)胞壁的吸著水減少時(shí)，木材的尺寸就隨著減小。因?yàn)榧?xì)胞壁內(nèi)的微纖維之間及微膠粒之間具有的空隙在吸著水排除后而縮小，使細(xì)胞壁的厚度變薄，所以木材就產(chǎn)生了干縮現(xiàn)象。
當(dāng)木材的含水率很低或達(dá)到近似絕干的程度時(shí)，木材會(huì)從空氣中吸收水分，這些水分基本吸著(吸附)在細(xì)胞壁上，使細(xì)胞壁加厚，木材就產(chǎn)生了濕脹現(xiàn)象。
木材的干縮和濕脹是指木材處于一定的溫、濕度環(huán)境條件狀態(tài)下所產(chǎn)生的現(xiàn)象。木材被浸泡在水中所產(chǎn)生的現(xiàn)象則是另外情況，不在本概念解釋范圍之內(nèi)。
木材的干縮和濕脹是木材的固有特性。由于這種特性的存在，使木制品的尺寸發(fā)生變化，嚴(yán)重時(shí)由于木材開(kāi)裂和變形，導(dǎo)致木制品報(bào)廢。
為此，木材的干縮和濕脹現(xiàn)象是影響木材實(shí)木加工的重要因素。常規(guī)室干和其它人工干燥法是解決這個(gè)問(wèn)題的主要途徑。
根據(jù)木材的用途和地區(qū)的環(huán)境條件，通過(guò)常規(guī)室干等人工干燥處理的方法把木材的含水率干燥到所要求的程度，使木材基本不發(fā)生干縮和濕脹的現(xiàn)象，木材的尺寸相對(duì)穩(wěn)定，木材就不會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂和變形等問(wèn)題，保證了木制品的質(zhì)量。
在木材加工生產(chǎn)中，一般都是把濕木材干燥到符合要求的含水率后再使用，這個(gè)含水率數(shù)值都低于纖維飽和點(diǎn)，所以木材干縮量的多少是生產(chǎn)中必須考慮的問(wèn)題。
木材沿縱向的干縮極小，由生材到全干材的干縮率只是原尺寸的0.1—0.3%，最大為1%，可以忽略不計(jì)。弦向干縮最大，為8%—12%;徑向干縮為4.5%—8%。邊材的干縮大于心材。
木材沿著年輪方向的干縮叫做弦向干縮;沿著樹(shù)干半徑方向或木射線方向的干縮叫做徑向干縮;整塊木材由濕材狀態(tài)干燥到絕干狀態(tài)時(shí)體積的干縮叫做體積干縮。
【木材知道】干燥三要素
(1)預(yù)熱階段。木材干燥開(kāi)始階段在暫時(shí)不讓木材中的水分向外蒸發(fā)的條件下，對(duì)木材進(jìn)行預(yù)熱處理，把木材的溫度從常溫加熱到干燥所需要溫度。
一般是沿著木材厚度方向加溫，表層到心層的溫度要趨于一致，均勻熱透。采取的辦法是，在提高干燥室內(nèi)干燥介質(zhì)(如空氣)的溫度的同時(shí)，將干燥介質(zhì)的濕度提高到飽和或接近飽和狀態(tài)。
由于在這個(gè)階段中木材的含水率不下降，因此干燥曲線是水平的。
(2)等速干燥階段。干燥曲線中呈線性狀態(tài)的曲線表示等速干燥階段。木材經(jīng)過(guò)預(yù)熱后，按照干燥的要求，把干燥介質(zhì)的濕度降低，使木材開(kāi)始進(jìn)行干燥。
這個(gè)階段是木材的自由水蒸發(fā)時(shí)期，只要干燥介質(zhì)的溫度、濕度和循環(huán)氣流速度不變，木材含水率下降的速度也保持不變。
當(dāng)?shù)人俑稍镫A段達(dá)到終點(diǎn)時(shí)，木材表層的自由水已經(jīng)全部排出，但木材內(nèi)部的自由水仍然存在，只是由于水分移動(dòng)的阻力更大，已不能維持初期的干燥速度。
等速干燥階段內(nèi)，當(dāng)干燥介質(zhì)的溫度越高、濕度越低時(shí)，自由水蒸發(fā)的就越強(qiáng)烈。必須要有足夠的氣流速度來(lái)吹散并破壞木材表面的飽和蒸汽和蒸汽滯層(界層)，以保持相等的干燥速度。
(3)減速干燥階段。等速干燥階段結(jié)束以后，木材中的自由水分基本被蒸發(fā)干凈，吸著水開(kāi)始蒸發(fā)。
隨著蒸發(fā)過(guò)程的進(jìn)行，吸著水的數(shù)量逐漸減少，水分蒸發(fā)時(shí)需要的熱量越來(lái)越多，含水率下降的速度越來(lái)越慢，因此稱(chēng)為減速干燥階段。
在這個(gè)階段，要提高木材水分的蒸發(fā)速度，必須將干燥介質(zhì)的溫度提高、濕度降低，并保持一定的氣流循環(huán)速度。當(dāng)木材中沒(méi)有被蒸發(fā)的吸著水含量達(dá)到木材最終含水率要求時(shí)，木材干燥過(guò)程結(jié)束。
6措施防止木材干燥斷裂
在木材干燥過(guò)程中，木料端頭由于水份蒸發(fā)較快而先干燥，當(dāng)端頭水份低于纖維飽和點(diǎn)時(shí)，端頭細(xì)胞便開(kāi)始收縮，當(dāng)其干縮應(yīng)力達(dá)到木材的強(qiáng)度極限時(shí)，便發(fā)生端裂，即在髓心處或粗木射線處或沿外板面發(fā)生縱向裂口。
含髓心的木板沿髓心發(fā)生端裂幾乎是不可避免的，因?yàn)樗栊氖巧渚€薄壁細(xì)胞最集中的地方，橫向抗拉強(qiáng)度極低。木射線粗的硬闊葉材厚板也較容易發(fā)生端裂。
對(duì)于數(shù)米長(zhǎng)的毛邊板來(lái)說(shuō)，端裂在10cm——15cm以?xún)?nèi)是允許的，因?yàn)榧庸r(shí)總要截去部分端頭。但對(duì)于整邊板或地板坯料，一般不允許端裂。
防止端裂可以采取以下措施：
①如允許，最好將厚板改剖成薄板或小方材進(jìn)行干燥最合理，可以有效防止端裂和其它干燥缺陷。
②窯干前將已發(fā)生端裂部分截除，因?yàn)樵械亩肆褬O易繼續(xù)延伸。
③在沒(méi)有發(fā)生端裂的木板端頭涂刷石臘油或厚油漆，阻礙水份從端頭蒸發(fā)。
④裝堆時(shí)，材堆端頭的隔條盡量靠近端頭壓緊并上下對(duì)齊。
⑤裝窯時(shí)，材堆與材堆的端頭盡量緊挨著，防止氣流從材堆之間的空檔短路，以免端頭干燥過(guò)快。
⑥對(duì)于容易發(fā)生端裂的硬闊葉材或厚板，盡量采用偏軟的干燥工藝，并注意及時(shí)進(jìn)行調(diào)濕處理。
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