自由水、吸著水與木材烘干

木材中的毛細(xì)管系統(tǒng)有兩大類(lèi)，即大細(xì)管系統(tǒng)和微毛細(xì)管系統(tǒng)。木材中的水分就存在于這些毛細(xì)管系統(tǒng)之中。

由細(xì)胞腔組成的大毛細(xì)管系統(tǒng)，對(duì)水分的束縛力很小以至無(wú)束縛力，水分能夠從大毛細(xì)管系統(tǒng)的斷面自由地蒸發(fā)出去。因此，把存在于大毛細(xì)管系統(tǒng)內(nèi)的水分，叫做自由水。自由水的增減，只能影響木材的重量、保存和燃燒能力，而不影響木材的性質(zhì)。

由互相通連的細(xì)胞壁構(gòu)成的微毛細(xì)管系統(tǒng)，對(duì)水分有程度不同的束縛力，若要使微毛細(xì)管系統(tǒng)內(nèi)的水分向空中蒸發(fā)，必須把空氣的濕度降低到一定的程度；或者在加熱條件下加速水分的運(yùn)動(dòng)，才能克服微毛細(xì)管的束縛力，向空氣中蒸發(fā)。同時(shí)，微毛細(xì)管系統(tǒng)不但在一定的條件下向空氣中蒸發(fā)水分，而且也能夠吸收空氣中的水分。因此，把存在于微毛細(xì)管系統(tǒng)內(nèi)的水分，叫做吸著水。吸著水的增減變化，不僅使木材發(fā)生膨脹和收縮，而且也影響到木材的其它物理力學(xué)性質(zhì)。

另外，木材中還有一種化合水，它存在于木材的化學(xué)成分中?；纤臄?shù)理很小，只有在化學(xué)加工時(shí)，才有意義。

化合水存在于木材化學(xué)組成中,其含量約為1%,干燥無(wú)法除去,一般不予考慮。

前面已講到，吸著水存在于細(xì)胞壁內(nèi)，而細(xì)胞壁能容納水分的空間是有限的，也就是說(shuō)吸著水的數(shù)量有一定限度。在大氣條件下，當(dāng)自由水已蒸發(fā)干凈，而吸著水還保持著最高量時(shí)的木材含水率，叫做"纖維飽和點(diǎn)"，亦稱(chēng)"吸濕極限"，用W纖表示。

木材的纖維飽和點(diǎn)隨樹(shù)種與溫度而異。就多種木材來(lái)說(shuō)，在空氣溫度為20℃濕度為100%時(shí)。纖維飽和點(diǎn)的含水率W纖的平均值為30%，變異范圍為23-33%。

纖維飽和點(diǎn)，隨著溫度的升高而變小。以下木材在被水蒸汽飽和的空氣內(nèi)，纖維飽和點(diǎn)的變化情況。

空氣溫度(℃) 20 60 120

纖維飽和點(diǎn)(℃) 30 26 18

從中可以看出，隨著溫度的升高，木材從飽和空氣中吸濕的能力將降低。

木材的纖維飽和點(diǎn)這個(gè)概念，在干燥工藝中經(jīng)常用到，應(yīng)當(dāng)記住。當(dāng)木材的含水率在纖維飽和以上時(shí)（W纖＞30%），木材不產(chǎn)生干縮；當(dāng)木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)（W纖＜30%），其干縮趨勢(shì)呈直線(xiàn)變化，即從含水率30%降低時(shí)，每減少1%，而相應(yīng)的干縮系數(shù)的數(shù)值是不變的，只是隨著樹(shù)種及弦、徑向的不同而稍有差異。

另外，木材的纖維飽和點(diǎn)與其導(dǎo)電性有關(guān)。全干木材是良好的絕緣體。濕木材是半導(dǎo)體。當(dāng)含水率由0%增加到30%左右時(shí)，木材的比電導(dǎo)加大達(dá)10萬(wàn)倍以上；含水率從30%增大到最高限度時(shí)，比電導(dǎo)的加大不過(guò)4倍。

放置在大氣中的濕木材，它的含水率將隨著時(shí)間的延續(xù)而逐漸降低。當(dāng)木材中的水分與大氣中的水分不再進(jìn)行交換而達(dá)到平衡狀態(tài)，即水分處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，木材的含水率即是該溫度、濕度條件下的平衡含水率， 以W衡表示。

平衡含水率隨著木材所處的空氣狀態(tài)的不同而變化。當(dāng)空氣的相對(duì)濕度升高時(shí)，平衡含水率也升高；空氣的相對(duì)濕度降低時(shí)，平衡含水率也降低；與上述情況相反，當(dāng)空氣溫度升高時(shí)，將使平衡含水率降低。這就是說(shuō)，隨著溫度的升高，木材的吸濕性將會(huì)降低。

木材在由濕變干和由干變濕的過(guò)程中，在一定的空氣狀態(tài)下都逐漸地趨向于平衡含水率。在一般的情況下，由濕變干的含水率常常稍大于由干變濕的含水率。這是由于木材的微毛細(xì)管系統(tǒng)內(nèi)的空隙，已有一部分被滲透進(jìn)來(lái)的空氣所占據(jù)，而防礙了木材對(duì)水分吸收的緣故。這個(gè)現(xiàn)象叫做吸濕滯后或吸收滯后。