木材的干縮和濕脹，6措施防止木材干燥發(fā)裂

木材干縮和濕脹的現(xiàn)象都是當木材的含水率在纖維飽和點以下時發(fā)生的。當細胞腔的自由水減少時，木材的尺寸不隨著改變。當細胞壁的吸著水減少時，木材的尺寸就隨著減小。因為細胞壁內(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，使細胞壁的厚度變薄，所以木材就產(chǎn)生了干縮現(xiàn)象。當木材的含水率很低或達到近似絕干的程度時，木材會從空氣中吸收水分，這些水分基本吸著(吸附)在細胞壁上，使細胞壁加厚，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，嚴重時由于木材開裂和變形，導致木制品報廢。為此，木材的干縮和濕脹現(xiàn)象是影響木材實木加工的重要因素。常規(guī)室干和其它人工干燥法是解決這個問題的主要途徑。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，木材的尺寸相對穩(wěn)定，木材就不會出現(xiàn)開裂和變形等問題，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，這個含水率數(shù)值都低于纖維飽和點，所以木材干縮量的多少是生產(chǎn)中必須考慮的問題。

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%，比較大為1%，可以忽略不計。弦向干縮比較大，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)時體積的干縮叫做體積干縮。

(1)預熱階段。木材干燥開始階段在暫時不讓木材中的水分向外蒸發(fā)的條件下，對木材進行預熱處理，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，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)過預熱后，按照干燥的要求，把干燥介質(zhì)的濕度降低，使木材開始進行干燥。這個階段是木材的自由水蒸發(fā)時期，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?shù)人俑稍镫A段達到終點時，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)，當干燥介質(zhì)的溫度越高、濕度越低時，自由水蒸發(fā)的就越強烈。必須要有足夠的氣流速度來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。等速干燥階段結束以后，木材中的自由水分基本被蒸發(fā)干凈，吸著水開始蒸發(fā)。隨著蒸發(fā)過程的進行，吸著水的數(shù)量逐漸減少，水分蒸發(fā)時需要的熱量越來越多，含水率下降的速度越來越慢，因此稱為減速干燥階段。在這個階段，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。當木材中沒有被蒸發(fā)的吸著水含量達到木材比較終含水率要求時，木材干燥過程結束。

在木材干燥過程中，木料端頭由于水份蒸發(fā)較快而先干燥，當端頭水份低于纖維飽和點時，端頭細胞便開始收縮，當其干縮應力達到木材的強度極限時，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，因為髓心是射線薄壁細胞比較集中的地方，橫向抗拉強度極低。木射線粗的硬闊葉材厚板也較容易發(fā)生端裂。對于數(shù)米長的毛邊板來說，端裂在10cm——15cm以內(nèi)是允許的，因為加工時總要截去部分端頭。但對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，比較好將厚板改剖成薄板或小方材進行干燥比較合理，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，因為原有的端裂極易繼續(xù)延伸。

③在沒有發(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，材堆端頭的隔條盡量靠近端頭壓緊并上下對齊。

⑤裝窯時，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，以免端頭干燥過快。

⑥對于容易發(fā)生端裂的硬闊葉材或厚板，盡量采用偏軟的干燥工藝，并注意及時進行調(diào)濕處理。