1

材中的水分木材的物理性質(zhì)2

木材的干縮與濕脹3

木材的密度4木材的熱學(xué)性質(zhì)5木材的電學(xué)性質(zhì)6木材的聲學(xué)性質(zhì)總的境

學(xué)

蛙類居位的量多響[本章重點(diǎn)與難點(diǎn)]:木材中的吸著水、纖維飽和點(diǎn)、吸濕滯后現(xiàn)象和平

衡含水率概念及其生產(chǎn)上指導(dǎo)意義；木材干縮濕脹發(fā)生規(guī)律、原因及其對

木材利用的影響；木材密度種類及其意義；木材物理學(xué)特性與人類居住環(huán)

境特性間的關(guān)系等。一、水分存在狀態(tài)自

由

水

：●以游離態(tài)存在于木材的細(xì)胞腔、細(xì)胞間隙、紋孔腔等中。●其蒸發(fā)和移動與水在自由界面的蒸發(fā)和移動相近?！褡杂伤恼舭l(fā)和移動對木材的密度、滲透性、導(dǎo)熱性、耐久性及重量

有影響。吸著水●以吸附狀態(tài)存在于細(xì)胞壁中的水?！裼捎诒患?xì)胞壁所吸附，有較強(qiáng)的束縛力，除去吸著水比除去自由水消

耗更大的能量?！裎淖兓瘜δ静男再|(zhì)的影響最大，是木材各種物理、力學(xué)性質(zhì)的

轉(zhuǎn)化點(diǎn)?；?/p>

合

水

：●與木材細(xì)胞壁組成物質(zhì)呈化學(xué)結(jié)合的水。1、

木

材

中

水

分

的

存

在

狀

態(tài)

2、吸濕和解吸是指

水的吸收和排除。3、

為了在樹種間進(jìn)行旗桿密度比較，我國現(xiàn)在規(guī)定氣干材含水率為

O4、木材具有調(diào)節(jié)室內(nèi)濕度的主要原因在于木材具有

特性。

o(2)不同含水量狀態(tài)下木材的分類：

P124◆生材：新伐材，

W生>50%◆濕材：長期浸于水中，W濕>W

生◆氣干材：長期于大氣中，

W氣--平衡含水率12%-18%◆飽濕材：含水率為纖維飽和點(diǎn)的木材◆爐干材：人工干燥，4-12%◆絕干材

(

絕

干

材

)

,W?=01.2木材的纖維飽和點(diǎn)纖維飽和點(diǎn)定義及其意義

P125·纖維飽和點(diǎn)指木材細(xì)胞壁吸著水處于飽和狀態(tài)而細(xì)胞腔無自由水時稱為木材纖維飽和點(diǎn)，此時的含水

率為纖維飽和點(diǎn)含水率。纖維飽和點(diǎn)含水率平均約為30%。纖維飽和點(diǎn)

氣干狀態(tài)

絕干狀態(tài)

23~33%

10~18%

0木材胞壁各種含水率狀態(tài)結(jié)合水

細(xì)胞壁生材狀態(tài)>50%濕材狀態(tài)>100%自由水細(xì)胞腔·纖維飽和點(diǎn)是木材多種材性的轉(zhuǎn)折點(diǎn)就大多數(shù)木材力學(xué)性質(zhì)而言，如含水率在纖維飽和點(diǎn)以上

,其強(qiáng)度不因含水率的變化而有所增減。當(dāng)木材

干燥含水率減低至纖維飽和點(diǎn)以下時，其強(qiáng)度隨

含水率之減低而增加。1.3木材的吸濕性P1261.3.1

木材吸濕性及其產(chǎn)生原因1.3.2

木材吸濕滯后現(xiàn)象1.3.3木材平衡含水率·

木材的吸濕性是指木材從空氣中吸收水分或向空

氣中蒸發(fā)水分的性質(zhì)?！つ静奈鼭裥援a(chǎn)生的條件：空氣中的水蒸汽壓力與木材表面水蒸汽壓力不相等·木材發(fā)生吸濕內(nèi)因：纖維素和半纖維素等化學(xué)結(jié)構(gòu)

中有許多自由羥基(—OH)·

木材吸濕的空間位置：細(xì)胞壁中無定形區(qū)域木材具有吸濕性的原因是什么?

從兩方面解釋·

(1)組成木材的細(xì)胞壁物質(zhì)：纖維素、半纖維素等化學(xué)成分中含有許多游離羥基，它們在一定溫濕度下具有很強(qiáng)的吸濕能力。·

(2)木材是微毛細(xì)管多孔體木材內(nèi)的毛細(xì)管分為兩大類：一

類由相互連通的細(xì)胞腔及細(xì)

胞間隙組成，對水分的束縛力較小甚至沒有，稱作大毛細(xì)管系統(tǒng)，內(nèi)

部水分為自由水；另一類由相互連通的細(xì)胞壁內(nèi)微毛細(xì)管構(gòu)成，對水

分子有較大的束縛力，稱作微毛細(xì)管系統(tǒng)，內(nèi)部水分為吸著水。毛細(xì)管對水分的束縛力與毛細(xì)管的半徑有關(guān)，半徑越小，水分在毛細(xì)管的表面張力越大，毛細(xì)管對水分的束縛力越大。而且微毛

細(xì)管中的吸著水與木材細(xì)胞壁成物理化學(xué)結(jié)合，因此微毛細(xì)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。1.3.2木材吸濕滯后現(xiàn)象

P127·吸濕：當(dāng)空氣中的水蒸氣壓力大于木材表面水蒸氣壓力時，木

材從空氣中吸收水分的現(xiàn)象?！そ馕嚎諝獾恼魵鈮毫π∮谀静谋砻娴乃魵鈮毫r，

木材中

水分向空氣中蒸發(fā)的現(xiàn)象?！の鼭駵螅涸谙嗤拇髿鉁囟群拖鄬穸葪l件下，干燥木材的

吸濕過程所能達(dá)到的最大含水量總是低于潮濕木材解吸過程

所能達(dá)到的最小含水量，這種解吸穩(wěn)定含水率大于吸濕穩(wěn)定

含水率現(xiàn)象稱為木材吸濕滯后?！つ静漠a(chǎn)生吸著滯后現(xiàn)象的原因是什么?(1)吸濕的木材必定是經(jīng)過干燥的，在干燥過程中，木材

的微毛細(xì)管系統(tǒng)內(nèi)的空隙已經(jīng)部分地被滲透進(jìn)來的空氣

所占據(jù)，就妨礙了木材對水分的吸收。(2)木材在先前的干燥過程中，部分用以吸收水分的羥基

已經(jīng)相互形成氫鍵結(jié)合，減少了木材對水分的吸收。1.3.3

木材平衡含水率平衡含水率：

由于木材具有吸放濕特性，當(dāng)外界的溫濕度條

件發(fā)生變化時，木材能相應(yīng)地從外界吸收水分或向外界釋放

水分，從而與外界達(dá)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。吸

濕解吸二·木材平衡含水率測定方法：氣干材或生材，置于室內(nèi)通風(fēng)良好之處

,直至與空氣濕度平衡，含水率不再變化，測定此的木材含水

率。·

木材平衡含水率是一個動態(tài)值：

與環(huán)境的溫、濕度條件、木材

尺寸等有關(guān)，地區(qū)間存在差異?！だw維飽和點(diǎn)時的含水率，在20°

C時為30%,在120°

C時為

()·

a.增加

b.減小

c.不變①自由水的移動(1)移動途徑：闊葉樹材：主要為導(dǎo)管，通

過穿孔，紋孔。導(dǎo)管內(nèi)侵填

體豐富以及其它樹膠等物質(zhì)

對水分的移動阻力很大。RAY

PARENCHYMA闊葉樹材中水分的流動途徑1.4木材中水分的移動LONGITUDINALPARENCHYMALONGTUDINALPARENCHYMALONGITUDINAL

PARENCHYMFIBERVESSELFIBERPITFAIRS·

針葉樹材：主要為管胞，紋孔。紋孔的閉塞對水分移動的阻力很大。L(1-α)針葉樹材中水分的流動途徑閉塞紋孔②胞壁水的移動·

移動的途徑：(1)通過連續(xù)的細(xì)胞壁途徑：(2)通過斷續(xù)的細(xì)胞腔一細(xì)胞壁途徑：a.以蒸汽形式通過細(xì)胞腔然后又進(jìn)入細(xì)胞壁；b.

以蒸汽形式通過細(xì)胞腔然后通過紋孔[紋孔

口、紋孔腔、紋孔膜(對針葉樹材又包括紋

孔塞和塞緣)]。PATH

LCELL

WALLCAVITY細(xì)胞壁水的移動PATH

1PATH

2PATH3弦向干縮率：[(20-10)/20]×100%=50%徑向干縮率：[(15-12)/15]×100%=20%弦向干縮系數(shù)：50%/(30%-6%)=2.08

徑向干縮系數(shù)：20%/(30%-6%)=0.83差異干縮：50%/20%=2.5計算·

(1)木材從含水率為30%干燥到絕干，其體積從1cm3變化為

0.85cm3,

求這個過程中的體積干縮率和干縮系數(shù)。木材干縮濕脹對木材的加工利用的影響.干縮和濕脹是木材的一種固有特性。這種性質(zhì)導(dǎo)致木材尺寸不穩(wěn)定，給木材的加工和利用帶來一定的影

響。干縮會使木結(jié)構(gòu)的連接處發(fā)生縫隙，致使拼合松弛，或造成板面開裂；濕脹會造成凸起。干縮濕脹對

木質(zhì)樓的地面、墻面和頂棚的裝修帶來翹曲和離縫?！け苊忾_裂和翹曲的常用方法是對木材進(jìn)行干燥處理。使其含水率與使用環(huán)境的平衡含水率基本一致。①若為徑切板(包含髓心)其兩端干縮甚大，中間干縮較小，結(jié)

果變?yōu)榧忓N狀，圖中1。②若為徑切板(不包含髓心)干縮頗為均勻，其端面近似矩形，

圖中

2

。③若板材表面與年輪成45℃角，干縮后兩端收縮甚大，長方

形變?yōu)椴灰?guī)則形狀，圖中3。④原為正方形，年輪與上下兩邊平行，干縮后，因平行于年輪

方向的干縮率較大，垂直于年輪的干縮率較小，變?yōu)榫匦?，圖

中

4

。⑤木材端面與年輪成對角線，干縮后，正方形變?yōu)榱庑危瑘D中

5。⑥木材端面為圓形，干縮后，變?yōu)槁研位驒E圓形，圖中6。⑦若為弦切板端面，干縮后，兩側(cè)向上翹起，圖中7。木材密度種類及其測定方法·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(chǎn)、加工過程中不同階段的含

水特點(diǎn)，木材密度分為以下四種，常用的是木材基本密度和

氣干密度。(1)基本密度全干材重量除以飽和水分時木材的體積為基

本密度。(2)生材密度

生材密度是生材重量除以生材的體積。(3)氣干密度

氣干材重量除以氣干材體積為氣干密度。(4)全干材密度

木材經(jīng)人工干燥，使含水率為零時的木材

密度，為全干材密度或絕干密度。重點(diǎn)掌握木材氣干密度、基本密度的計算方法；◆木材的實(shí)質(zhì)密度大約是1.5g/cm3,木材孔隙度的定義及計算方式：木材的空隙度(%)=(1一木材的絕干密度/木材的實(shí)質(zhì)密度)×100%?！裟静拿芏鹊挠绊懸蛩??！つ撤N木材的絕干密度為0.51g/cm3,

其孔隙度為·a.30%

b.40%

c.50%

d.60%

e.70%(

)·對尺寸穩(wěn)定性有高標(biāo)準(zhǔn)要求的拚花地板最好選擇·a.徑切板

b.弦切板

c.

斜切板

d.

橫切板()試述木材及木質(zhì)材料的室內(nèi)環(huán)境濕度調(diào)節(jié)特性?！?/p>

回答要點(diǎn)：·木材及木質(zhì)材料就是靠材料自身的吸濕及解吸作用，直

接緩和室內(nèi)空間的濕度變化。·人們居住的室內(nèi)空間，不希望濕度有過大的忽高忽低的

變化，應(yīng)穩(wěn)定在一定的范圍之內(nèi)，這