木材含水率对木材的影响

我们知道水分含量在人体的比重占到50-65%,对身体的正常运行起着至关重要的作用,与人体需要水分一样,木材内部必定含有一定比例的水分,而这水分含量受周边环境湿度的影响从而发生的改变,如同人的皮肤一样,木材也是有孔的,会热胀冷缩,因而木材中的水分会不断变化。木材中水分的质量与木材质量之比的百分数称之为含水率,通常用木材含水率来描述木材中的水分变化。

木材中水分存在的状态:按其与木材的结合形式与位置,可分为三类:自由水、吸着水和结合水。木材中主要水分是自由水和吸着水,化合水的含量非常少。日常使用中,吸着水对木材的性能起着至关重要的作用。

如上图所示,木材细胞壁含水率(吸着水)在饱和状态,而细胞腔无自由水时的含水率,称纤维饱和点。通常以30%为木材纤维饱和点,但不同木材略有差异。

纤维饱和点是木材特性变化的转折点。在纤维饱和点以下时,木材细胞壁木纤维就像压缩饼干一样吸水,木材发生膨胀,含水率增加同时木材强度降低;当达到纤维饱和点时,木材的细胞和细胞间隙就像水库一样蓄水,木材体积和性能基本不发生变化;反过来,在纤维饱和点以上时,木材失水木材体积与性能基本不变,在纤维饱和点以下时,木材失去水分木材收缩,木材强度增加。

通俗点说来,木材干燥的过程中,将木材的纤维饱和点控制在30%的临界点,木材的硬度会得以保证。

当木材含水率没有得到有效的控制,将对木材的使用产生不良的影响。

1. 引起湿涂层白化

木材中的水分会随着稀释剂的挥发进入涂层,出现白化现象,若水分不能释出还会影响涂层透明度。

2. 产生针孔、气泡、影响涂层的附着力

由于涂层易与水分发生反应产生气体,气体逸出时会形成气泡,气泡破裂即产生针孔,造成涂膜龟裂、隆起、剥离等附着不良。

3. 影响涂层干燥与固化

如木材含水率高,涂层与木材的接触面将处于湿润状态,因而也影响了涂层的干燥速度和顺利固化,造成不干或干燥不完全,甚至引起霉变。

4. 影响色泽的鲜明

木材含水率高会影响木材的着色,当木材含水率发生变化时,涂层会随着木材的收缩变色而使颜色不鲜明。

5、造成木制品变形与开裂

当含水率高,涂装后的木制品还可与外界进行水分交换时,木材中的水分与空气中的水分会互相流动直到达到平衡,这时的木材含水率称为平衡含水率,可以理解为木材的含水率与空气中的含水率达到平衡状态。当木材含水率低于平衡含水率,会从空气中吸水,木材会发生膨胀,木材含水率高于平衡含水率,会失去水分发生收缩,从而造成木质品因收缩而翘曲变形、开裂。

因此,木材干燥,必须控制在平衡含水率以下。

木材干燥是含水率控制的源头,因木材含水率会随着环境温、湿度的变化而改变,只有在干燥环节含水率达到要求,才能在加工过程中有效地控制。

因地理位置的差异,各地的气候不尽相同,因此对木制品的含水率要求也不同。


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太仓晋旺实业有限公司 2019/07/24

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