第二节木材和水分( wood and water) 木材是树木有机体的组成部分。树木生长的全 部生命活动及其有机组成,都与水分有着密不可分 的关系。同时,树木伐倒后,木材作为一种原材料, 其所含的水分对木材加工工艺及利用都是一种潜在 的不利因子。如果处理不当,便会大大降低木材乃 至木制品的使用价值;再则,木材的物理性质、力 学性质又极大地受到木材内所含水分的影响。人们 早就关注和重视木材与水分关系的研究,现代木材 处理技术或理论研究,均在一定程度上与水分有关 木材中的水分( water in wood 研究木材与水分的关系,必须先了解木材中水 分存在的状态、它的分布规律以及木材中水分的测 定方法和计算。这是研究木材与水分关系的基础和 起点
第二节 木材和水分（wood and water） 木材是树木有机体的组成部分。树木生长的全 部生命活动及其有机组成，都与水分有着密不可分 的关系。同时，树木伐倒后，木材作为一种原材料， 其所含的水分对木材加工工艺及利用都是一种潜在 的不利因子。如果处理不当，便会大大降低木材乃 至木制品的使用价值；再则，木材的物理性质、力 学性质又极大地受到木材内所含水分的影响。人们 早就关注和重视木材与水分关系的研究，现代木材 处理技术或理论研究，均在一定程度上与水分有关。 一、木材中的水分（water in wood） 研究木材与水分的关系，必须先了解木材中水 分存在的状态、它的分布规律以及木材中水分的测 定方法和计算。这是研究木材与水分关系的基础和 起点
(一)木材中水分存在的状态 condition of water in wood) 1湿润性材料的分类 根据材料与水分的关系,可分为三类 (1)胶体一该类物质所含水分的数量发生变化时,其 尺寸和体积也随之变化,如胶、生面团等。 (2)毛细管多孔体一当吸水时,水分的增减并不改变 或极少改变其原有的尺寸和体积,如木炭、砖等。 (3)毛细管多孔胶体一能吸收有限的水分,在吸水和 失水时,不丧失几何形状,但尺寸发生有限变化, 如木材。 2木材中水分存在的状态 condition of water in wood) 根据水分与木材结合形式和存在位置,可分为 化学水、自由水和吸着水三种
（一）木材中水分存在的状态 （ condition of water in wood） 1.湿润性材料的分类 根据材料与水分的关系，可分为三类： （1）胶体—该类物质所含水分的数量发生变化时，其 尺寸和体积也随之变化，如胶、生面团等。 （2）毛细管多孔体—当吸水时，水分的增减并不改变 或极少改变其原有的尺寸和体积，如木炭、砖等。 （3）毛细管多孔胶体— 能吸收有限的水分，在吸水和 失水时，不丧失几何形状，但尺寸发生有限变化， 如木材。 2.木材中水分存在的状态 （ condition of water in wood） 根据水分与木材结合形式和存在位置，可分为 化学水、自由水和吸着水三种
(1)化学水( chemically combined water)存在于木材 的化学成分中,与组成木材的化学成分呈牢固的化学 结合。但数量甚微(<0.5%),只在对木材进行化 学加工时起作用,故可忽略不计。 (2)自由水 free water)存在于细胞腔和细胞间隙 (即大毛细管系统)中的水分。 其与木材的结合方式为物理结合,结合并不紧密, 故易于从木材中逸出,也容易吸入。 自由水的范围:60~70%至200~250%。 自由水的增减对木材的力学性质几乎无影响,仅 影响木材的重量、燃烧值和传热值。 (3)吸着水( bound water由吸附水和微毛细管水两 部分组成。 ①吸附水( adsorbed water)一被吸附在微晶表面和无 定形区域内纤维素分子游离羟基(OH)上的水分 由于不同树种木材内表面大小和游离羟基数量 (影响吸附水数量的因素)变化不大,因而其吸附水
（1）化学水(chemically combined water)— 存在于木材 的化学成分中，与组成木材的化学成分呈牢固的化学 结合。但数量甚微（ < 0.5%），只在对木材进行化 学加工时起作用，故可忽 略不计。 （2）自由水(free water)— 存在于细胞腔和细胞间隙 （即大毛细管系统）中的水分。 其与木材的结合方式为物理结合，结合并不紧密， 故易于从木材中逸出，也容易吸入。 自由水的范围：60~70%至200~250% 。 自由水的增减对木材的力学性质几乎无影响，仅 影响木材的重量、燃烧值和传热值。 （3）吸着水(bound water)— 由吸附水和微毛细管水两 部分组成。 ①吸附水（adsorbed water） — 被吸附在微晶表面和无 定形区域内纤维素分子游离羟基（—OH）上的水分。 由于不同树种木材内表面大小和游离羟基数量 （影响吸附水数量的因素）变化不大，因而其吸附水
含量基本相同,平均为24% 吸附水与木材化学组分的结合为物理化学结合 (氢键结合和分子力结合),结合较牢,故难以从 木材中排尽。 ②微毛细管水一存在于组成细胞壁的微纤丝、大纤丝 之间所构成的微毛细管内的水分。 它依靠液体水的表面张力与木材呈物理机械结 合,其含量约为6%。由于微毛细管中的水的饱和蒸 汽压比周围空气中水的饱和蒸汽压低,因而这部分 水只能在一定的空气条件下才逸出。 木材中吸着水含量在树种间差别较小,一般为 23%-31%,平均为30%。吸着水不易自木材中逸出, 只有当自由水蒸发殆尽,且木材中水蒸气压力大于 周围空气中水蒸气压力时,方可由木材中蒸发。吸 着水数量的变化对木材性质的影响甚大,如木材的 力学性质、尺寸胀缩、导电性和传导性等
含量基本相同，平均为24% 。 吸附水与木材化学组分的结合为物理化学结合 （氢键结合和分子力结合），结合较牢，故难以从 木材中排尽。 ② 微毛细管水— 存在于组成细胞壁的微纤丝、大纤丝 之间所构成的微毛细管内的水分。 它依靠液体水的表面张力与木材呈物理机械结 合，其含量约为6% 。由于微毛细管中的水的饱和蒸 汽压比周围空气中水的饱和蒸汽压低，因而这部分 水只能在一定的空气条件下才逸出。 木材中吸着水含量在树种间差别较小，一般为 23%~31%，平均为30% 。吸着水不易自木材中逸出， 只有当自由水蒸发殆尽，且木材中水蒸气压力大于 周围空气中水蒸气压力时，方可由木材中蒸发。吸 着水数量的变化对木材性质的影响甚大，如木材的 力学性质、尺寸胀缩、导电性和传导性等
(二)木材的含水率及其测定 (moisture content of wood and determination) 1木材含水率( moisture content of wood or m.o)水 分重量占木材重量的百分率。 由于木材重量的基数不同,分为绝对含水率和相 对含水率。 (1)绝对含水率(W)( absolute moisture content 水分重量占绝干材重量的百分数。 W三m-m0×1009 (2)相对含水率(W1)( relative moisture conten 水分重量占湿材重量的百分数 1- 20×1O0 式中:m1湿材重量(g); m绝干材重量(g)
（二）木材的含水率及其测定 （moisture content of wood and determination） 1.木材含水率(moisture content of wood or M.C.)— 水 分重量占木材重量的百分率。 由于木材重量的基数不同，分为绝对含水率和相 对含水率。 （1）绝对含水率（W）(absolute moisture content)— 水分重量占绝干材重量的百分数。 （2）相对含水率（W1）(relative moisture content)— 水分重量占湿材重量的百分数。 式中：m1—湿材重量（g）； m0—绝干材重量（g）。 = 1 0 0 100% − m m m W W1 = m1 m − 1 m0 100%