木材干燥原理 平衡含水率介紹

　　
1、人工干燥：將木材密封在蒸氣干燥室內(nèi)，借蒸氣促進(jìn)水分蒸發(fā)，使木材干燥。（根據(jù)木材的大小、厚薄，如4cm板材烘干時(shí)間一般需要一個(gè)星期），干燥的程度比較高可使木材含水量?jī)H達(dá)3%，但經(jīng)過(guò)高溫蒸發(fā)后的木質(zhì)發(fā)脆失去韌性容易受到損壞而不利于雕刻家具。通常原木干燥的程度應(yīng)保持在含水量30%左右。

2、自然干燥：將木材分類放置通風(fēng)處（板材、方才或圓木），擱置成垛，垛底離地60cm左右，中間留有空隙，使空氣流通，帶走水分，木材逐漸干燥。自然干燥一般要經(jīng)過(guò)數(shù)年或數(shù)月，才能達(dá)到一定的干燥要求。

二、木材干燥目的

1、防止零部件發(fā)生變形和開(kāi)裂。

木材中的水分在向空氣中排除時(shí)，就會(huì)引起木材體積的收縮。如果收縮的不均勻，木材就會(huì)出現(xiàn)開(kāi)裂或變形。若是將木材干燥到與使用環(huán)境相適應(yīng)的程度或使用要求的狀態(tài)，就能保持木材的體積尺寸的相對(duì)穩(wěn)定，而且是經(jīng)久耐用。

2、預(yù)防木材的變質(zhì)與腐朽，延長(zhǎng)木制品的使用壽命。

濕木材如果長(zhǎng)時(shí)間堆放在露天空氣中，若不采取適當(dāng)?shù)拇胧?，往往?huì)發(fā)生腐朽或 遭蟲(chóng)害。當(dāng)木材含水率降低到20%以下時(shí)，可大大減少菌類和害蟲(chóng)的侵害與破壞。所以，一般在生產(chǎn)單位，把木材干燥到含水率8-15%左右。這樣不僅保證了木材的固有性質(zhì)和強(qiáng)度，而且也提高了木材的抗腐蝕能力。

3、提高木材和木制品的力學(xué)強(qiáng)度，改善木材的物理性能。

當(dāng)木材的水份含量在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，木材的物理力學(xué)強(qiáng)度會(huì)隨其減低而增高；同時(shí)木材也易于鋸割和刨削加工，減少了對(duì)木工機(jī)械的損失。

4、減輕木材的重量，有利于提高車輛的運(yùn)載能力。

新砍伐的木材，其含水量甚至超過(guò)了本身的重量，經(jīng)過(guò)短期存放、自然干燥后，它的含水量仍然很高。木材經(jīng)過(guò)室干后，其重量可減輕約30-50%，有利于提高車輛的運(yùn)載能力。

總之，經(jīng)過(guò)干燥的木材，可以保證木材制品的質(zhì)量，改善木材的使用性能，延長(zhǎng)使用年限，從而節(jié)約了木材。多年來(lái)的實(shí)踐證明，木材干燥在生產(chǎn)上是不可缺少的過(guò)程，在科學(xué)上已成為專門的學(xué)科。

三：木材干燥設(shè)備
　　
公司烘干根據(jù)木材干燥原理，使用電力加溫加濕，先后經(jīng)過(guò)預(yù)熱階段、干燥除濕階段 、中間處理干燥階段 、終了處理階段四個(gè)階段進(jìn)行，干燥過(guò)程是由表到里的干燥過(guò)程。

對(duì)于厚度超過(guò)10CM以上的木材，必須通過(guò)強(qiáng)力微波干燥處理，其烘干原理是滲透性干燥，是由內(nèi)到外的干燥過(guò)程。

四：木材干燥過(guò)程

首先將木材裝入爐中，要求平整放置，不易變形；

板材之間用大小一致的隔條分開(kāi)，便于通風(fēng)和干燥，提高干燥速度；

干燥過(guò)程中通過(guò)干燥介質(zhì)的產(chǎn)生，將木材干燥過(guò)程中的熱量傳遞給木材；同時(shí)又將木材中蒸發(fā)出來(lái)的水分帶走。

五： 木材應(yīng)該干燥到什么程度
木材置于一定的環(huán)境下，在足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，其含水率會(huì)趨于一個(gè)平衡值，稱為該環(huán)境的平衡含水率。當(dāng)木材含水率高于環(huán)境的平衡含水率時(shí)，木材會(huì)排濕收縮，反之會(huì)吸濕膨脹。例如，廣州地區(qū)年平均的平衡含水率為15.1%，北京地區(qū)卻為11.4%。干燥到11%的木材用于北京是合適的，可用于廣州將會(huì)吸濕膨脹，產(chǎn)生變形。所以說(shuō)，木材干燥要適當(dāng)，并非越干越好。不同地區(qū)、不同用途，對(duì)木材含水率的要求也是不一樣的。

六：含水率測(cè)量的方法
生產(chǎn)中一般采用烘干法和電測(cè)法。烘干法就是計(jì)量木材試片烘干前和烘干后（絕干）含水量差異來(lái)測(cè)出含水率的方法，此方法精確度高，但費(fèi)時(shí)繁瑣，一般適用于實(shí)驗(yàn)室。電測(cè)法是根據(jù)木材的某些電學(xué)特性與含水率的關(guān)系，設(shè)計(jì)成含水率測(cè)量?jī)x器直接測(cè)量木材含水率的方法，快速方便，精度不如烘干法，但能滿足生產(chǎn)工藝要求，適合于大批量木竹制品生產(chǎn)等方面應(yīng)用。

1） 烘干法測(cè)量（絕干實(shí)驗(yàn)法）
首先在被測(cè)的木材中鋸取大約20mmX20mmX20mm尺寸的有代表性的含水率試片。所謂代表性就是這塊試片的干濕程度與整塊木材相一致，并沒(méi)有夾皮、節(jié)疤、腐朽、蟲(chóng)蛀等缺陷。一般應(yīng)在距離鋸材端頭250~300mm處截取。將含水率試片刮凈毛刺和鋸屑后，應(yīng)立即在精確度為0.01g，量程不小于200g的天平上稱其質(zhì)量，將該質(zhì)量記為M，然后將試片放入溫度為103±2℃的恒溫箱中烘6h左右，再取出稱質(zhì)量，并作記錄，然后再放回烘箱中繼續(xù)烘干。隨后每隔2h稱一次，直到比較后兩次稱量的質(zhì)量不變，就是絕干質(zhì)量，記為Mo。這樣就可按下式計(jì)算出含水率：W=（M-Mo）/ Mo×100%
注意事項(xiàng)：由于薄試片暴露在空氣中其水分容易發(fā)生變化，因此，測(cè)量時(shí)要注意截取試片后或取出烘箱后應(yīng)立即稱質(zhì)量，如不能立即稱質(zhì)量，須立即用塑料袋包裝，防止水分蒸發(fā)。

2） 電測(cè)法測(cè)量
電測(cè)法一般以直流電阻式（插針式）和交流介電式（感應(yīng)式）為主。

插針式木材含水率測(cè)定儀是用探針插入木材內(nèi)層，測(cè)得兩電極之間的電阻。此測(cè)量?jī)x用于木材、人造板的含水率測(cè)定比較好。
插針式注意事項(xiàng)：
a) 被測(cè)物溫度0～40℃ 環(huán)境相對(duì)濕度＜85%
b) 測(cè)量時(shí)要根據(jù)木材的種類進(jìn)行調(diào)檔，并且對(duì)表進(jìn)行調(diào)“零”處理
c) 測(cè)定點(diǎn)一般應(yīng)在距離鋸材端頭200mm長(zhǎng)以上
d) 把測(cè)定儀剛針插入木材中深約6毫米左右
e) 一般木材橫紋方向顯示值要小，檢測(cè)時(shí)一般應(yīng)以橫紋方向?yàn)橐罁?jù)

感應(yīng)式木材含水率測(cè)定儀是根據(jù)電磁波對(duì)水分子的極化作用，從而影響以木材和空氣為介質(zhì)的探頭等效電容的充放電電壓的原理設(shè)計(jì)的，由探頭、顯示器、指示燈、樹(shù)種修正撥號(hào)盤、啟動(dòng)開(kāi)關(guān)和內(nèi)部數(shù)字電路組成，可以測(cè)定各種木材的含水率，測(cè)量時(shí)把探頭緊貼在木材表面上，這種儀器測(cè)量迅速，操作容易，由于在測(cè)量時(shí)不破壞產(chǎn)品表面，所以可以用于成品檢驗(yàn)的測(cè)定，但其測(cè)量精確度差。
感應(yīng)式注意事項(xiàng)：
f) 被測(cè)物溫度0～40℃ 環(huán)境相對(duì)濕度＜85%
g) 測(cè)量時(shí)要根據(jù)木材的種類和測(cè)試物體的厚度進(jìn)行調(diào)檔（參照使用說(shuō)明書）
h) 測(cè)定點(diǎn)一般應(yīng)在距離鋸材端頭200mm長(zhǎng)以上
i) 由于感應(yīng)試有穿透性，所以測(cè)試物件要求懸空，以免影響其真實(shí)數(shù)值

七：木材含水率的抽樣方法
測(cè)定時(shí)，應(yīng)在抽樣現(xiàn)場(chǎng)（或一地區(qū)）進(jìn)行，取試件離地面100mm以上部分作為測(cè)試部位，任選三個(gè)不同位置的零件，在每一個(gè)零件上任選三個(gè)點(diǎn)各測(cè)一次，注意上面提到的選點(diǎn)范圍，分別求出三個(gè)零件上測(cè)得的平均值，以其中比較大的平均值作為該試件的木材含水率測(cè)定值。

電池電量不足時(shí)對(duì)檢測(cè)結(jié)果有影響
當(dāng)電池電壓小于額定電壓的70~80%時(shí)，測(cè)量顯示值將會(huì)變小。如在額定電壓下測(cè)量值是14%，當(dāng)電壓小于額定電壓的70%時(shí)，檢測(cè)同一物件，說(shuō)明電池電量不足，此時(shí)儀表雖然還可以工作，但所顯示讀數(shù)已不準(zhǔn)確，需要更換新的電池才能保障測(cè)量的準(zhǔn)確性。

八：我國(guó)主要城市木材平衡含水率年平均值
城 市 平衡含水率% 城 市 平衡含水率% 城 市 平衡含水率%
北京 11.4 烏魯木齊 12.1 合肥 14.8
哈爾濱 13.6 銀川 11.8 武漢 15.4
長(zhǎng)春 13.3 西安 14.3 杭州 16.5
沈陽(yáng) 13.4 蘭州 11.3 溫州 17.3
大連 13.0 西寧 11.5 南昌 16.0
呼和浩特 11.2 成都 16.0 長(zhǎng)沙 16.5
天津 12.2 重慶 15.9 福州 15.6
太原 11.7 拉薩 8.6 南寧 15.4
石家莊 11.8 貴陽(yáng) 15.4 桂林 14.4
濟(jì)南 11.7 昆明 13.5 廣州 15.1
青島 14.4 上海 16.0 海口 17.3
鄭州 12.4 南京 14.9 臺(tái)北 16.4

8、世界各地木材平衡含水率年平均值：
國(guó)家/城市 平衡含水率% 國(guó)家/城市 平衡含水率%
巴西 13.3~17.3 韓國(guó) 12.4~12.9
墨西哥 10.6~15 越南 16.2~19
華盛頓 12.4 澳大利亞 8~14
波士頓 12.8 巴基斯坦 10.4~13.5
多倫多 13.0 印度 9.6~16.6
圣地亞哥 13.7 緬甸 16.2~20.3
舊金山 14.6 伊朗 12.6
西雅圖 14.8 南非 10.9~15.2
丹佛 10.5 西班牙 12.4
芝加哥 13.6 法國(guó) 13~17.2
日本 13.6~15 瑞士 15莫斯科 16.3 德國(guó) 15~16.4