木材水分的影响因素
时间:2013-10-08 阅读:1382
木材中水分的移动情况对所有树种都适用,但水分移动或扩散的快慢要受木材的树种、木材的部位、水分移动方向、木材的温度和木材含水率等因子的影响。 影响木材水分传导的因子:1.木材的树种。木材的树种有针叶材和阔叶材之分。而阔叶树材又有环孔材和散孔材之分。环孔材的水分传导小于散孔材和针叶材,干燥比较困难。蒙古栎属于环孔材,所以它比较难干燥。而散孔材和针叶树材随着密度的增大其水分传导逐渐减小,干燥也比较困难。如落叶松属于针叶树材,因其密度较大,就比较难干燥。我国东北地区用于木材加工生产的树种大致有: 针叶树材:红松,白松(樟子松、云杉等),落叶松。 阔叶树材:椴木、杨木、桦木、核桃木、黄波罗、榆木、色木、水曲柳、蒙古栎。 阔叶树材中散孔材有:色木、桦木、椴木、杨木。 阔叶树材中环孔材有:蒙古栎、水曲柳、榆木、黄波罗。 核桃楸属于阔叶树材中的半散孔材和半环孔材。2.木材的部位。木材有边材和心材之分。距离树皮比较近的为边材,距离原木髓心比较近的为心材。边材中的水分移动比心材的容易;心材中传导水分的径路多数被堵塞,水分移动比较困难。所以,在一般情况下,边材较心材易干燥。3.木材水分移动方向。木材里的水分可以顺着纤维方向移动,从木材的两个端头排出,也可以横跨纤维方向移动,从木材侧面排出,这是木材的水分传导性。4.木材的温度。在木材中,沿着水分传导径路的水分移动速度均随着温度的升而急剧地增大。木材的温度,干燥速度快。5.木材含水率。当含水率降低时,微毛细管系统水分传导径路的效率降低,大毛细管系统水分传导径路的效率增。当含水率升时,则影响不大。根据有关实验分析,木材含水率从5%变化到纤维饱和点时,木材的水分传导无明显变化。
木材干缩和湿胀:湿材因干燥而缩减其尺寸的现象称之为干缩;干材因吸收水分而增加其尺寸与体积的现象称之为湿胀。干缩和湿胀现象主要在木材含水率小于纤维饱和点的这种情况下发生,当木材含水率在纤维饱和点以上,其尺寸、体积是不会发生变化的。木材干缩与木材湿胀是发生在二个*相反的方向上,二者均会引起木材尺寸与体积的变化。对于小尺寸而无束缚应力的木材,理论上说其干缩与湿胀是可逆的;对于大尺寸实木试件,由于干缩应力及吸湿滞后现象的存在,干缩与湿胀是不*可逆的。
干燥介质的温度、湿度和气流速度是木材干燥外部条件中决定木材干燥质量和木材干燥速度堵塞重要组成部分,被称为木材干燥的三要素。这三个要素在木材干燥过程中紧密,缺一不可。木材的快速干燥原则是:在木材干燥质量的前提下,合理的控制干燥介质的温度、湿度和气流速度,将能源消耗控制在zui小范围,尽量提木材的干燥速度。木材干燥速度的内部条件主要是木材含水率梯度,外部条件主要是干燥介质的温度、湿度和气流速度。 含水率梯度越大,水分由内向外移动越快,木材干燥速度越快,但在比较大的含水率梯度下进行干燥处理,对木材的完整性和机械性质都将产生不良影响,如木材的开裂和变形等。所以,木材干燥速度不应该过分地依靠含水率梯度加大。 干燥介质的温度决定了木材的温度和木材中水分的温度,是直接促进木材干燥的因子,它为木材的加速干燥创造了有利条件。在常规室干中,如果把湿空气(简称空气)作为干燥介质,采用温虽然能加快干燥速度,但由于温空气可能会使木材的某些性能发生变化,对木材产生不利影响,因此一般把空气的温度限制在100℃以下。 干燥介质的湿度是对木材干燥速度起着制约作用的因子。在干燥介质的温度一定时,温度越,木材干燥的速度越慢;湿度越低,木材干燥的速度越快。 干燥介质的气流速度是温度和湿度充分发挥作用的因子。气流的运转可以吹散木材表面上的饱和水蒸汽层,使已从木材表面吸收水分的干燥介质(如湿空气)被驱走,同时把干燥介质的热量传给木材。所以,干燥介质的气流速度越快,木材干燥速度就越快。在常规室干中,干燥介质的气流速度越快,被干燥的木材堆(木堆、材堆)和出口的气流速度差值就越小,干燥介质的温度就越均匀。但是,气流速度过快,则会浪费动力能源,增加干燥成本。因此,气流速度要选择适当。一般要求常规室干的气流速度应在2—3m/s的范围,温室干的气流速度应在3—5m/s的范围。 随着天然林资源的逐年减少,大径原木的数量越来越少,小径原木(小径木)在大量增加。在干燥小径木锯材过程中一般要求气流速度在1—1.5m/s范围,主要是因为气流速度过大极易导致木材开裂。所以,用语小径木锯材干燥的干燥室,一定要注意选择合理的气流速度,否则将会导致不要的损失和浪费。
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