學習目標：了解木材的化學性質；木材密度種類及其意義；掌握木材中的吸著水、纖維飽和點和平衡含水率概念及其在生產上的指導意義；掌握木材干縮濕脹發(fā)生規(guī)律、原因、對木材利用的影響及其有效控制途徑；掌握木材的力學性質；了解木材熱學、聲學、電學性質；了解木材的視覺、調溫調濕等環(huán)境學特性。一、木材的化學性質纖維素－微骨架結構；半纖維素－填充物質；木質素－結殼物質。二、木材的物理性質木材的密度木材中水分木材的吸濕性木材的濕漲干縮現(xiàn)象木材的力學性質木材的熱、電、聲、環(huán)境學性質（一）木材的密度

木材中水分含量的變化會引起重量和體積的變化，使木材密度值發(fā)生變化。根據(jù)木材在生產、加工過程中不同階段的含水特點，木材密度分為以下四種：

最常用:氣干密度和基本密度。在運輸和建筑上，一般采用生材密度。而在比較不同樹種的材性時，則使用基本密度。實際中常以含水率為12%時的密度作比較，g/cm3或，kg/m3。1、木材是一種多孔性物質，木材密度計算時，木材體積包含了其空陷的體積。木材的密度除極少數(shù)樹種外，通常小于1g／cm3。2、木材的實質比重：即木材物質或胞壁物質的比重，不包括木材的胞腔等空隙。范圍：1.46~1.56，平均為1.50。3、見教材

（二）木材中水分（1）化合水：存在于木材的化學成分中，與組成木材的化學成分呈牢固的化學結合，但數(shù)量甚微（<0.5%）。只在對木材進行化學加工時起作用，故可忽略不計。（2）自由水：

存在于細胞腔和細胞間隙（即大毛細管系統(tǒng)）中的水分。其與木材的結合方式為物理結合，結合并不緊密，故易于從木材中逸出，也容易吸入。影響到木材重量、燃燒性、滲透性和耐久性，對木材體積穩(wěn)定性、力學、電學等性質無影響。（3）吸著水：

是指以吸附狀態(tài)存在于細胞壁中微毛細管的水，即細胞壁微纖絲之間的水分。木材中吸著水含量在樹種間差別較小，平均為30%，吸著水不易從木材中逸出，只有當自由水蒸發(fā)殆盡時方可由木材中蒸發(fā)。吸著水數(shù)量的變化對木材物理力學性質和木材加工性質的影響甚大。1、木材中水分存在的狀態(tài)2、木材含水率

木材中所含水分的數(shù)量，即以水分質量占木材質量的百分率表示。根據(jù)基準的不同分為絕對含水率和相對含水率兩種。

絕對含水率（簡稱含水率）即水分重量占木材絕干重量的百分率,一般木材工業(yè)中采用。

相對含水率是水分重量占含水試材的重量的百分率，在造紙和紙漿工業(yè)中比較常用。

G是含水試材的量(g);G0是試材的絕干質量(g)。

含水率測定方法干燥法

是將欲測含水率的木材稱其初重（Gw）后放入烘箱，先在60℃低溫下烘干2小時，之后將溫度調至103±2℃，連續(xù)烘干8－10h后至重量（G0）不變。電測法

電測法是利用木材電學性質如電阻率、介電常數(shù)和損耗因素等與木材含水率的關系設計出一種測濕儀感應式水分測定儀測量原理:電磁波感應木材水分,不損壞木材,測量精度高,測量范圍:0~50%插入式木材測濕儀測量原理:電阻式（電阻率隨含水率變化）測量木材水分不同含水率的木材自由水結合水細胞壁細胞腔纖維飽和點23~33%濕材狀態(tài)>100%生材狀態(tài)>50%氣干狀態(tài)10~18%絕干狀態(tài)03、纖維飽和點

（1）概念：木材內細胞腔中的自由水慢慢蒸發(fā)，當細胞腔中沒有自由水，而細胞壁中結合水的量處于飽和狀態(tài)，這時含水率稱為纖維飽和點。

（2）意義：木材性質變化的轉折點。

纖維飽和點隨樹種而異，一般為23%~33%，平均為30%。木材的纖維飽和點是木材物理、力學性質的轉折點。

纖維飽和點以上===木材的形體尺寸電熱性質等幾乎不受影響

纖維飽和點以下===上述性質因含水率的增減發(fā)生顯著而有規(guī)律變化（三）木材的吸濕性木材的吸濕性：木材在空氣中吸收水分或蒸發(fā)水分的能力。(1)組成木材的細胞壁物質：纖維素、半纖維素等化學成分中含有許多游離羥基，它們在一定溫濕度下具有很強的吸濕能力。(2)木材是微毛細管多孔體木材內的毛細管分為兩大類：一類由相互連通的細胞腔及細胞間隙組成，對水分的束縛力較小甚至沒有，稱作大毛細管系統(tǒng)，內部水分為自由水；另一類由相互連通的細胞壁內微毛細管構成，對水分子有較大的束縛力，稱作微毛細管系統(tǒng)，內部水分為吸著水。毛細管對水分的束縛力與毛細管的半徑有關，半徑越小，水分在毛細管的表面張力越大，毛細管對水分的束縛力越大。而且微毛細管中的吸著水與木材細胞壁成物理化學結合，因此微毛細管系統(tǒng)既能向空氣中蒸發(fā)水分，也能從空氣中吸著水分。木材的平衡含水率由于木材具有吸放濕特性，當外界的溫濕度條件發(fā)生變化時，木材能相應地從外界吸收水分或向外界釋放水分，從而與外界達到一個新的水分平衡體系。木材在平衡狀態(tài)時的含水率稱為該溫濕度條件下的平衡含水率。

意義？

木材在利用前，必須將其干燥到與所在地區(qū)空氣溫、濕度相適應的木材平衡含水率，才可避免因使用地區(qū)溫、濕度的影響而發(fā)生木材含水率的變化，也就不會引起木材尺寸或形狀的變化，保證木制品質量。

溫度濕度吸濕解吸＝（四）木材干縮濕脹現(xiàn)象木材干縮濕脹是指木材在絕干狀態(tài)至纖維飽和點的含水率區(qū)域內，水分的解吸或吸著會使木材細胞壁產生干縮或濕脹的現(xiàn)象。木材的干縮變形：

加工前應盡量將木材干燥至當?shù)啬昶骄鶞囟群蜐穸人鶎钠胶夂剩詼p少木制品在使用過程中的干濕變形。濕脹干縮

1.自由水變化：尺寸不變。吸附水變化：引起脹縮。2.各方向脹縮不同：弦向＞徑向＞縱向縱向干縮是沿著木材紋理方向的干縮，其收縮率數(shù)值較小，僅為0.1—0.3%，對木材的利用影響不大。橫紋干縮中，徑向干縮是橫切面上沿直徑方向的干縮，其收縮率數(shù)值為3—6%；弦向干縮是沿著年輪切線方向的干縮，其收縮率數(shù)值為6—12%，是徑向干縮的1-2倍。

生材狀況下原木橫切面上各部位下鋸后板材斷面形狀的變化

板材縱向上變形

（五）木材的力學性質按受力狀態(tài)，木材的強度分為抗拉、抗壓、抗彎和抗剪四種強度。木材的強度檢驗是采用無疵病的木材制成標準試件，按《木材物理力學試驗方法》(GB1927—1943—91)進行測定。(a)受拉;(b)受壓;(c)受彎;(d)受剪木材受力狀態(tài)順紋和橫紋方向順紋方向橫紋方向表1

木材各種強度間的關系抗壓抗拉抗彎抗剪順紋橫紋順紋