第五章 木材的物理性质

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1、第五章第五章 木材的物理性质木材的物理性质 木材的密度木材的密度 木材的水分木材的水分 木材的电学性质木材的电学性质 木材的热学性质木材的热学性质 木材的声学性质木材的声学性质一、密度与比重一、密度与比重密密度度(density)：有有量量纲纲，木木材材学学中中常常用用克克/立立方方厘厘米米(g/cm3)或或千克千克/立方米立方米( kg/m3 ) ；比比重重(specific gravity)：是是物物质质的的密密度度与与4C的的水水分分的的密密度度的的比比值值。在在4C时时，水水分分的的密密度度为为1 g/cm3或或1000 kg/m3 ，所所以以在在此此条条件件下下木木材材的的密密度度与

2、与比比重重在在数数值上相等，且无量纲。值上相等，且无量纲。二、木材密度的种类二、木材密度的种类1、生材密度、生材密度 生材生材(green wood)：树木刚伐倒时的新鲜材。树木刚伐倒时的新鲜材。2、气干材密度、气干材密度 气干材气干材：自然干燥的木材。自然干燥的木材。3、全干材密度、全干材密度 全干材：在干燥箱内干燥至绝干的木材。全干材：在干燥箱内干燥至绝干的木材。 4、基本密度、基本密度 木材的基本密度木材的基本密度木材试样绝干重木材试样绝干重 / / 试样饱和水分时体积试样饱和水分时体积 最常用的是气干密度和基本密度。最常用的是气干密度和基本密度。三、木材的细胞壁密度、实质密度和空隙度三

3、、木材的细胞壁密度、实质密度和空隙度1、木材的细胞壁密度：、木材的细胞壁密度： 木材细胞壁的密度，不包括细胞腔等。木材细胞壁的密度，不包括细胞腔等。2、木材的实质比重：、木材的实质比重： 即木材物质或胞壁物质的比重，不包括木材的胞即木材物质或胞壁物质的比重，不包括木材的胞腔等空隙。范围：腔等空隙。范围：1.461.56，平均为，平均为1.50。3、木材的空隙度：、木材的空隙度： 单位体积的木材减去木材物质所占的体积以及水单位体积的木材减去木材物质所占的体积以及水所占的体积。所占的体积。 绝绝干干材材的的空空隙隙度度(%)(1木木材材的的绝绝干干密密度度/木木材材的实质密度的实质密度)100%

4、。 以以水水作作为为置置换换介介质质得得到到的的细细胞胞壁壁密密度度大大于于以以甲苯和氦作为置换介质得到的值。甲苯和氦作为置换介质得到的值。 这是由两个方面的原因引起的：这是由两个方面的原因引起的： （1）水水属属于于极极性性膨膨胀胀性性介介质质，水水分分子子可可以以进进入入细细胞壁中更小的孔隙中；胞壁中更小的孔隙中； （2）与液态水相比，吸着水的表观体积减小。）与液态水相比，吸着水的表观体积减小。5.1.2 木材比重的测定木材比重的测定测测定定比比重重必必须须知知道道一一定定含含水水率率时时木木材材的的体体积积以以及及木木材材的的绝绝干重量。干重量。在在大大多多数数情情况况下下，绝绝干干重重

5、量量的的测测定定与与用用绝绝干干称称重重法法测测定定含含水率中所用的方法一致。水率中所用的方法一致。由由于于在在干干燥燥过过程程中中抽抽提提物物可可能能和和水水蒸蒸气气一一起起蒸蒸发发，所所以以有有时采用蒸馏法来得到绝干重量。时采用蒸馏法来得到绝干重量。木材的体积的测定可以采用以下方法：木材的体积的测定可以采用以下方法：（1）对对于于形形状状规规则则的的试试材材，直直接接测测量量试试材材的的三三边边尺尺寸寸，计计算算出体积；出体积；（2）对于形状不规则的试材，可以用排水法测量体积。）对于形状不规则的试材，可以用排水法测量体积。（3）快速测定法。）快速测定法。排水法排水法 此法尤为适合测定不规则

6、试样的体积。当测定气干材或全干材体此法尤为适合测定不规则试样的体积。当测定气干材或全干材体积时，需在试样入水前涂上石蜡薄层，防止试样吸水而影响精度。积时，需在试样入水前涂上石蜡薄层，防止试样吸水而影响精度。快速测定法快速测定法首首先先，在在烧烧杯杯中中加加入入适适量量液液体体，将将金金属属针针浸浸入入液液体体中中，记记录录天天平平的的读读数。数。然然后后用用金金属属针针尖尖固固定定试试材材，将将试试材材浸浸入入液液体体中中，再再记记录录平平衡衡时时天天平平的的读数。读数。两次天平的读数之差除以已知液体的密度，就可以得到试材的体积。两次天平的读数之差除以已知液体的密度，就可以得到试材的体积。天平

7、试材烧杯金属针支架天平读数图图6-1 6-1 用排水法测量木材的体积用排水法测量木材的体积量筒液面试材图图6-2 6-2 快速测定法测快速测定法测量木材体积量木材体积水银测容器法水银测容器法 使用于测定不规则试样的体积。利用水使用于测定不规则试样的体积。利用水银测容器，测定试样的体积银测容器，测定试样的体积木材密度的变异及水分对它的影响木材密度的变异及水分对它的影响（一）木材密度的变异（一）木材密度的变异（variation of wood density） 影响木材密度的本身因子有树种、抽提物和取材部影响木材密度的本身因子有树种、抽提物和取材部位等，外界因子有含水率。位等，外界因子有含水率。

8、1.树种树种 不同树种的木材其密度差异很大，如：不同树种的木材其密度差异很大，如： 麻栎密度较大：麻栎密度较大：0.93 g/cm3 ； 巴塞木密度较小：巴塞木密度较小：0.12 g/cm3 。 不同树种木材密度的差异原因主要是取决于木材中不同树种木材密度的差异原因主要是取决于木材中所含胞壁实质物质的多少。所含胞壁实质物质的多少。 木材密度大木材密度大 空隙度小（胞壁物质多或壁厚）；空隙度小（胞壁物质多或壁厚）； 木材密度小木材密度小 空隙度大（胞壁物质少或壁薄）。空隙度大（胞壁物质少或壁薄）。2.抽提物含量抽提物含量 一般，木材在胞壁率相同的条件下，浸提物愈多则一般，木材在胞壁率相同的条件下

9、，浸提物愈多则密度愈大。密度愈大。对于同一树种木材而言：对于同一树种木材而言： 心材抽提物含量心材抽提物含量边材边材 心材密度心材密度 边材密度边材密度 枝梢材抽提物含量枝梢材抽提物含量干材干材 枝梢材密度枝梢材密度 干材密度干材密度3.木材在树干中的部位木材在树干中的部位 同一树种木材，因在树干上的部位不同，木材密度同一树种木材，因在树干上的部位不同，木材密度也有较大的差异。也有较大的差异。（1）沿树干高度的变化规律：通常在树干基部木材的密度）沿树干高度的变化规律：通常在树干基部木材的密度最大，自树基向上逐渐减小，在树冠部位则略有增大。最大，自树基向上逐渐减小，在树冠部位则略有增大。（2）沿

10、半径方向的变化规律：）沿半径方向的变化规律： 针叶材：髓心最小，向外随树龄增大木材密度逐渐增大，针叶材：髓心最小，向外随树龄增大木材密度逐渐增大，半径方向至距树皮半径方向至距树皮1/2处，密度达最大值，此后又逐渐下处，密度达最大值，此后又逐渐下降。降。阔叶材：阔叶材：1）具心材的环孔材：心材密度大，年轮宽度与密度成正相）具心材的环孔材：心材密度大，年轮宽度与密度成正相关关系，但靠近髓部及靠近树皮的部分，木材密度则较关关系，但靠近髓部及靠近树皮的部分，木材密度则较小。小。2）散孔材：自髓心向树皮方向木材密度逐渐增大。）散孔材：自髓心向树皮方向木材密度逐渐增大。（二）水分对木材密度的影响（二）水分

11、对木材密度的影响1.含水率在纤维饱和点以上变化时：含水率在纤维饱和点以上变化时： 含水率变化含水率变化 仅影响木材重量，而其体积不变仅影响木材重量，而其体积不变 湿材密度与含水率呈正相关。湿材密度与含水率呈正相关。2.含水率在纤维饱和点以下变化时：含水率在纤维饱和点以下变化时： 含水率变化含水率变化 重量和体积同时变化，但重量变化重量和体积同时变化，但重量变化率大于体积胀缩率率大于体积胀缩率 气干材密度随含水率的增减变化比湿材慢。气干材密度随含水率的增减变化比湿材慢。年轮宽度与比重的关系年轮宽度与比重的关系树树 龄（年）龄（年）比比重重以上以上以上以上海拔海拔2000-2999英尺英尺海拔海拔

12、1000-1999英尺英尺海拔海拔0-999英尺英尺不同海拔范围的花旗松的密度与树龄之间的关系不同海拔范围的花旗松的密度与树龄之间的关系(USDA,1965)第二节第二节 木材和水分木材和水分生生材材与与气气干干材材中中的的水水分分一、木材中水分的分类一、木材中水分的分类（1）化学水化学水(chemically combined water) 存在于木材存在于木材的化学成分中的化学成分中，与组成木材的化学成分呈牢固的，与组成木材的化学成分呈牢固的化学结合化学结合。但数量甚微（但数量甚微（ 50020002、径向和弦向、径向和弦向 （1）木射线组织的影响）木射线组织的影响对径向收缩的抑制作用。对

13、径向收缩的抑制作用。 木木射射线线长长轴轴方方向向与与径径向向相相一一致致，因因其其纵纵向向收收缩缩小小于于横横向向收收缩缩，从从而而牵牵制制了了径径向向收收缩缩，使使得得径径向向收收缩缩小于弦向收缩。小于弦向收缩。（2）早早、晚晚材材收收缩缩量量差差异异的的影影响响晚晚材材的的干干缩缩与与湿湿胀量大于早材。胀量大于早材。 弦弦向向早早、晚晚材材并并联联，晚晚材材的的胀胀缩缩促促使使早早材材的胀缩率加大；的胀缩率加大； 径径向向早早、晚晚材材串串联联，早早、晚晚材材间间没没有有相相互互的牵制作用。的牵制作用。（3）胞壁径面纹孔数量对径向收缩的影响。）胞壁径面纹孔数量对径向收缩的影响。 由由于于

14、管管胞胞和和纤纤维维的的径径面面上上的的纹纹孔孔数数量量较较弦弦面面壁壁为为多多，致致使使纹纹孔孔周周围围微微纤纤丝丝的的排排列列方方向向与与细细胞胞主主轴轴的的夹夹角角变变大大，因因而而在在径径向向收收缩缩时时会会受受到到比比较较大大的的限限制制，使得径向收缩小于弦向收缩。使得径向收缩小于弦向收缩。 (4) 单位尺寸的径面壁上胞间层物质和胞壁物质相对于弦面单位尺寸的径面壁上胞间层物质和胞壁物质相对于弦面壁上的要少。壁上的要少。3、差异干缩、差异干缩 相同条件下，木材的弦向和径向收缩的比值。相同条件下，木材的弦向和径向收缩的比值。(四四)木材干缩湿胀的影响因素木材干缩湿胀的影响因素1、方向、方

15、向2、树种、树种3、密度、密度4、晚材率、晚材率5、应力木、应力木6、应力、应力(五五)木材的干缩湿胀对木材加工和使用的影响木材的干缩湿胀对木材加工和使用的影响1、干缩应力干缩应力 干燥过程中，由于内、外含水率梯度干燥过程中，由于内、外含水率梯度不同，形成内、外干缩的不均匀性，从而导致木材不同，形成内、外干缩的不均匀性，从而导致木材产生干缩应力。干缩应力可产生开裂现象产生干缩应力。干缩应力可产生开裂现象.2、木材的各种变形、木材的各种变形图6-12木材中不同位置木材的不同变形(1)翘弯翘弯(2)顺弯顺弯(3)横弯横弯(4)扭曲扭曲图6-13 木材的典型变形（1）表表面面裂裂形形成成原原因因：木

16、木材材干干燥燥时时，表表层层含含水水率率先先行行下下降降到到纤纤维维饱饱和和点点以以下下而而收收缩缩，但但表表层层内内的的木木材材含含水水率率尚尚未未降降至至纤纤维维饱饱和和点点以以下下，并并未未收收缩缩，从从而而限限制制表表层层不不能能充充分分收收缩缩，使使它它受受到到拉拉伸伸力力，而而内内层层则则受受到到压压缩缩力力，此此即即干干燥燥内内应应力力的的第第一一阶阶段段。如如果果木木材材表表面面、内内层层含含水水率率梯梯度度悬悬殊殊，必必然然造造成成内内应应力力加加大大，当当表表层层的的拉拉伸伸应应力力超超过过木木材材在在该该含含水水率率时时垂垂直直纹纹理理的的拉拉伸伸强度时，便会出现表面裂。

17、强度时，便会出现表面裂。（2）内内裂裂或或蜂蜂窝窝裂裂形形成成原原因因：如如果果木木材材表表、内内层层的的含含水水率率梯梯度度并并不不十十分分显显著著，尽尽管管表表层层产产生生的的拉拉伸伸应应力力已已经经超超过过了了它它的的弹弹性性极极限限，木木材材并并不不出出现现破破坏坏，然然而而因因其其受受到到内内层层的的牵牵制制不不能能充充分分收收缩缩而而处处于于拉拉伸伸状状态态。在在这这种种情情况况下下，木木材材产产生生一一种种固固着着，即即它它不不能能再再如如正正常常状状况况随随含含水水率率变变化化而而有有胀胀缩缩。随随着着整整体体木木材材的的含含水水率率继继续续下下降降，内内层层已已开开始始收收缩

18、缩，但但此此时时反反而而要要受受到到固固着着表表层层的的牵牵制制。于于是是原原先先表表层层所所受受的的拉拉力力转转化化为为压压力力，而而表表层层内内的的部部分分就就会会因因表表层层的的制制约约，由由受受压压力力转转变变为为受受拉拉力力，此此即即干干燥燥应应力力的的第第二二阶阶段段 。当当内内部部拉拉力力超超过过了了它它的的横横纹纹抗抗拉拉强强度度时时，木木材就会产生内部开裂材就会产生内部开裂内裂或蜂窝裂。内裂或蜂窝裂。（3）端裂形成原因：木材端部水分蒸发的速度远较侧面快。）端裂形成原因：木材端部水分蒸发的速度远较侧面快。当端部表面含水率迅速降至纤维饱和点以下，其内的水当端部表面含水率迅速降至纤

19、维饱和点以下，其内的水分含量却仍然保持较高时，这种含水率梯度在端部表面分含量却仍然保持较高时，这种含水率梯度在端部表面所产生的干燥拉应力超过木材的横纹强度时，就会出现所产生的干燥拉应力超过木材的横纹强度时，就会出现端面开裂端面开裂 端裂。端裂。2.翘曲变形翘曲变形 翘曲变形有横向和纵向两种。翘曲变形有横向和纵向两种。（1）横向翘曲变形：形成的原因是在同一板材上径、弦向）横向翘曲变形：形成的原因是在同一板材上径、弦向差异干缩引起的，表现为板材横断面形状的改变，改变差异干缩引起的，表现为板材横断面形状的改变，改变的情况因与年轮之间的夹角大小而异。的情况因与年轮之间的夹角大小而异。凸形翘曲变形：含有

20、髓心的径切板，两断弦向收缩的程凸形翘曲变形：含有髓心的径切板，两断弦向收缩的程度大于中央，使两材面呈凸形。度大于中央，使两材面呈凸形。正常材：不含髓心的径切板，其宽度方向为径向收缩，正常材：不含髓心的径切板，其宽度方向为径向收缩，厚度方向为弦向收缩，由于宽厚度方向为弦向收缩，由于宽 度远大于厚度，不会出现度远大于厚度，不会出现翘曲和变形。翘曲和变形。瓦状翘曲变形：宽板面与年轮呈瓦状翘曲变形：宽板面与年轮呈45夹角的板材，干缩后夹角的板材，干缩后产生不规则的瓦状翘曲。产生不规则的瓦状翘曲。长方形翘曲变形：正方形端面的方材，其年轮与方材两长方形翘曲变形：正方形端面的方材，其年轮与方材两个边部平行者

21、，收缩后变为长方形。个边部平行者，收缩后变为长方形。菱形翘曲变形：原端面为正方形，但与年轮成对角线者，菱形翘曲变形：原端面为正方形，但与年轮成对角线者，收缩后成菱形。收缩后成菱形。椭圆形翘曲变形：圆形断面，收缩后呈椭圆形。椭圆形翘曲变形：圆形断面，收缩后呈椭圆形。弦切板的瓦状翘曲变形：弦切板由于板材上下表面弦弦切板的瓦状翘曲变形：弦切板由于板材上下表面弦向程度不同，干缩后呈瓦状翘曲。向程度不同，干缩后呈瓦状翘曲。（2）纵向翘曲变形：是锯材面或材边形状发生改变。）纵向翘曲变形：是锯材面或材边形状发生改变。原因：原因： 同一锯材上含干缩不一致的两部分木材（如正同一锯材上含干缩不一致的两部分木材（如

22、正常材和应力木）所致。常材和应力木）所致。 锯材纹理有较大倾斜，前者可形成顺弯或边锯材纹理有较大倾斜，前者可形成顺弯或边弯，后者则使材面不再平整而向四边扭曲弯，后者则使材面不再平整而向四边扭曲 扭弯。扭弯。 不合理的锯材堆放也可造成纵向翘曲变形。不合理的锯材堆放也可造成纵向翘曲变形。(六六)减小木材干缩湿胀的方法减小木材干缩湿胀的方法1、减小细胞壁的膨胀、减小细胞壁的膨胀(1)(1)用用极极性性较较小小或或非非极极性性基基团团取取代代-OH-OH或或其其它它方方法法降低降低-OH-OH量，如：量，如： 热处理；热处理； 酯化：乙酰化，异氰酸酯化；酯化：乙酰化，异氰酸酯化； 缩醛化；缩醛化； 醚

23、化：丙烯腈，环氧化物等处理。醚化：丙烯腈，环氧化物等处理。(2)(2)用用憎憎水水物物( (疏疏水水物物) )覆覆盖盖自自由由表表面面，堵堵塞塞水水的的通通道，阻止水分子进入细胞壁；道，阻止水分子进入细胞壁；(3)(3)充胀细胞壁：将某种物质浸入细胞壁内部，充胀细胞壁：将某种物质浸入细胞壁内部，使其体积充分膨胀，永久性地保持充胀状态，而使其体积充分膨胀，永久性地保持充胀状态，而不受水分的影响。不受水分的影响。如：如： 浸入无机盐和低分子有机物；浸入无机盐和低分子有机物； 热固性树脂；热固性树脂； 热塑性树脂；热塑性树脂； 乙酰化等。乙酰化等。2、减小传递给外部尺寸的膨胀量，如：、减小传递给外部

24、尺寸的膨胀量，如： 胶合板；扒钉；胶合板；扒钉； 板材的贴面。板材的贴面。七、木材中水分的移动七、木材中水分的移动（一）（一）水分在木材内移动的通道水分在木材内移动的通道1.相互连通的细胞腔相互连通的细胞腔（阔叶材的导管，如无浸填体和树脂，则水和（阔叶材的导管，如无浸填体和树脂，则水和水蒸气可自由通过）；水蒸气可自由通过）；2.细胞间隙细胞间隙（针、阔叶材均有，特别是射线组织内较多，对水分径（针、阔叶材均有，特别是射线组织内较多，对水分径向移动起很大作用）；向移动起很大作用）；3.纹孔膜上的小孔纹孔膜上的小孔；4.细胞壁上的微毛细管细胞壁上的微毛细管。（二）木材内水分移动的机理（二）木材内水分

25、移动的机理1.木材中水分移动的原因木材中水分移动的原因毛细管作用；毛细管作用；液体或蒸汽不同压力的结果；液体或蒸汽不同压力的结果；不均衡的水层或气体厚度不均衡的水层或气体厚度 的影响。的影响。 因此，在木材中产生水位梯度，水位高的向水位低的移动。因此，在木材中产生水位梯度，水位高的向水位低的移动。后二者对于木材干燥具有极为重要的意义。后二者对于木材干燥具有极为重要的意义。移动动力：移动动力： 外界的加压或加热引起的蒸汽压或压力梯度，毛外界的加压或加热引起的蒸汽压或压力梯度，毛细管张力，木材表面水分的蒸发。细管张力，木材表面水分的蒸发。2.木材中水分的移动木材中水分的移动 （1）含水率低于纤维饱

26、和点时含水率低于纤维饱和点时水蒸汽的扩散移动水蒸汽的扩散移动 靠扩散移动而进行的水蒸汽靠扩散移动而进行的水蒸汽 移动。移动。 当木材含水率低于纤维饱和点时，木材内不含自由水，当木材含水率低于纤维饱和点时，木材内不含自由水，胞腔内充满了空气。由于木材表面水分的蒸发，在木材内胞腔内充满了空气。由于木材表面水分的蒸发，在木材内形成了含水率梯度，并呈现出相应的水蒸汽分压梯度。在形成了含水率梯度，并呈现出相应的水蒸汽分压梯度。在这种梯度作用下，水蒸汽开始沿着细胞腔并通过纹孔及纹这种梯度作用下，水蒸汽开始沿着细胞腔并通过纹孔及纹孔膜上的小孔，由内向外扩散。孔膜上的小孔，由内向外扩散。 依靠毛细管张力和毛细

27、管水的移动依靠毛细管张力和毛细管水的移动 由于木材表面水分的蒸发，使表面部分的毛细管张力由于木材表面水分的蒸发，使表面部分的毛细管张力变大，水层变薄，在毛细管内形成弯液面，从而产生毛细变大，水层变薄，在毛细管内形成弯液面，从而产生毛细管张力差，促使吸着水沿着细胞壁内微毛细管系统从含水管张力差，促使吸着水沿着细胞壁内微毛细管系统从含水率高的部位向含水率低的部位移动。率高的部位向含水率低的部位移动。蒸汽状态与液体状态的不断相互交替蒸汽状态与液体状态的不断相互交替 邻近的细胞壁内的微毛细管与细胞腔形成的大毛细管邻近的细胞壁内的微毛细管与细胞腔形成的大毛细管之间，呈水蒸汽或液态水相互交替式移动。之间，

28、呈水蒸汽或液态水相互交替式移动。（2）含水率高于纤维饱和点时含水率高于纤维饱和点时 细胞腔内的自由水呈液体状态。由于各个细胞腔内的自由水呈液体状态。由于各个部位细胞腔内的水蒸汽压力是一致的，故木材中部位细胞腔内的水蒸汽压力是一致的，故木材中没有蒸汽状态的水分移动。此时，只可能有没有蒸汽状态的水分移动。此时，只可能有依靠依靠毛细管张力差所引起的液态水毛细管张力差所引起的液态水 自由水沿着细自由水沿着细胞腔与纹孔的移动胞腔与纹孔的移动。 当木材中有一部分已干燥到纤维饱和点以当木材中有一部分已干燥到纤维饱和点以下时，刚开始时木材表层细胞向外蒸发水分，使下时，刚开始时木材表层细胞向外蒸发水分，使胞腔内

29、水膜厚度逐渐变小，使得毛细管内新月形胞腔内水膜厚度逐渐变小，使得毛细管内新月形液面的弯曲度急剧地增大，蒸发面与木材内部形液面的弯曲度急剧地增大，蒸发面与木材内部形成了毛细管张力差，促使自由水由内部细胞移向成了毛细管张力差，促使自由水由内部细胞移向蒸发面，使蒸发面逐渐移向木材内部，通过上述蒸发面，使蒸发面逐渐移向木材内部，通过上述三种水分传导方式，木材得以干燥。三种水分传导方式，木材得以干燥。五、木材的吸水性五、木材的吸水性(water-absorbing capacity of wood)1.吸水性吸水性（water-absorbing capacity） 指木材浸于水指木材浸于水 中吸收水分

30、的能力。中吸收水分的能力。 吸收水分的数量与木材在水中停留的时间有关。吸收水分的数量与木材在水中停留的时间有关。2.吸水速度吸水速度 单位时间内木材吸水的数量。单位时间内木材吸水的数量。3.水容量或最大含水率（水容量或最大含水率（Wmax%） 木材吸水的最大木材吸水的最大 量占干材重量的百分率。量占干材重量的百分率。 最大含水率与木材密度有密切关系。密度愈大，木最大含水率与木材密度有密切关系。密度愈大，木材可能吸收的最大含水率愈小。此外，木材的吸水性还材可能吸收的最大含水率愈小。此外，木材的吸水性还与木材构造和内含物有关。针叶材含有树脂或阔叶材含与木材构造和内含物有关。针叶材含有树脂或阔叶材含

31、有树胶的树种，都因此而减少其水容量。心材树种的水有树胶的树种，都因此而减少其水容量。心材树种的水容量，一般心材往往因存在数量较多的浸填体或其他内容量，一般心材往往因存在数量较多的浸填体或其他内含物，而使其水容量小于边材。含物，而使其水容量小于边材。 就吸水速度而言，密度小的树种快于密度大的树种，就吸水速度而言，密度小的树种快于密度大的树种，木材原有含水率越高，其吸水显然低于原有含水率低的木材原有含水率越高，其吸水显然低于原有含水率低的状况。此外，顺纹方向的吸水速度也大于横纹方向。状况。此外，顺纹方向的吸水速度也大于横纹方向。4.木材吸水性的测定：试样尺寸为木材吸水性的测定：试样尺寸为20 20

32、20mm，放入烘放入烘箱内烘干并称重，将烘干的试样放入盛有蒸馏水的容器箱内烘干并称重，将烘干的试样放入盛有蒸馏水的容器内，用一金属网上置以重物，使试样全部压入水面以下，内，用一金属网上置以重物，使试样全部压入水面以下，水的温度应保持在水的温度应保持在20 2 范围内。浸入后范围内。浸入后6h称重，以称重，以后经后经1、2、4、8、12、20昼夜各称重一次，次后每隔昼夜各称重一次，次后每隔10昼夜进行称重，至最后两次含水率之差小于昼夜进行称重，至最后两次含水率之差小于5%时，即可时，即可认为木材试样已充分吸水，并可结束测定。认为木材试样已充分吸水，并可结束测定。 木材吸水率：木材吸水率： A 试

33、样的吸水率（试样的吸水率（%）；）； m 试样吸水后质量试样吸水后质量 （g）；）； m0 试样全干时的质量试样全干时的质量 （g） 。1、自由水的移动、自由水的移动(1)移动途径：移动途径： 阔叶树材：阔叶树材：主要为导管，主要为导管，通过穿孔通过穿孔, 可能纹孔可能纹孔 。导。导管内侵填体丰富以及其它管内侵填体丰富以及其它树胶等物质对水分的移动树胶等物质对水分的移动阻力很大。阻力很大。图614 阔叶树材中水分的流动途径针叶树材针叶树材： 主要为管胞管胞，通过纹孔。纹孔的闭塞对水分移动的阻力很大。针叶树材中水分的流动途径管胞2、胞壁水的移动、胞壁水的移动1、移动的途、移动的途径：径：(1)通

34、过连续的细胞通过连续的细胞壁途径：壁途径：(2)通过断续的细胞通过断续的细胞腔细胞壁途径：腔细胞壁途径： a.以蒸汽形式通过细以蒸汽形式通过细胞腔然后又进入胞腔然后又进入细胞壁细胞壁; b.以蒸汽形式通过以蒸汽形式通过细胞腔然后通过细胞腔然后通过纹孔纹孔纹孔口、纹纹孔口、纹孔腔、纹孔膜孔腔、纹孔膜(对对针叶树材又包括针叶树材又包括纹孔塞和塞缘纹孔塞和塞缘)。木材细胞壁中吸附水的移动六、木材对液体的贯透性（六、木材对液体的贯透性（the penetration of wood for liquid） 木材对液体的贯透性木材对液体的贯透性 指水分或其他液体在常压下或加压指水分或其他液体在常压下或加

35、压条件下透入木材的能力。条件下透入木材的能力。 当木材与水分或液体接触时，其透入性包括两个方面：即当木材与水分或液体接触时，其透入性包括两个方面：即吸收或贯透。吸收或贯透。 吸收吸收 以单位体积木材吸收水分或液体的重量表示木材对以单位体积木材吸收水分或液体的重量表示木材对水或液体吸收的多少。水或液体吸收的多少。 贯透贯透 以液体透入木材的深度表示。以液体透入木材的深度表示。 生产中常要求木材尽量减少吸收量而有较大的贯透深度以生产中常要求木材尽量减少吸收量而有较大的贯透深度以节约药剂使用量。节约药剂使用量。影响水分或液体透入深度的因素：影响水分或液体透入深度的因素：（一）压力大小与加压时间（一）

36、压力大小与加压时间 压力越大，则液体透入深度就越深，所需时间就越短。压力越大，则液体透入深度就越深，所需时间就越短。 当木材在具有一定温度的液体浸渍时，往往会使得木材组当木材在具有一定温度的液体浸渍时，往往会使得木材组织软化，过高的压力就会降低木材的强度，影响制品的质量。织软化，过高的压力就会降低木材的强度，影响制品的质量。理想的方法是在压力不大的情况下，增加加压时间，达到使处理想的方法是在压力不大的情况下，增加加压时间，达到使处理剂透入至要求的深度，且不降低木材的强度。理剂透入至要求的深度，且不降低木材的强度。（二）液体温度（二）液体温度 提高液体温度会改善其流动性，使其易于透入木材，但不能

37、过提高液体温度会改善其流动性，使其易于透入木材，但不能过大地提高液体温度，否则会严重地降低木材强度。大地提高液体温度，否则会严重地降低木材强度。（三）液体性质（三）液体性质 盐类水溶液较油剂易于透入木材。同时，液剂粘度小比粘度大盐类水溶液较油剂易于透入木材。同时，液剂粘度小比粘度大（如煤焦油等）要易于透入木材。（如煤焦油等）要易于透入木材。（四）树种（四）树种 不同树种木材间由于构造上有差别，贯透性也有所不同。有的不同树种木材间由于构造上有差别，贯透性也有所不同。有的树种木材既有较大的管孔，又无浸填体堵塞，液体容易透入，如红树种木材既有较大的管孔，又无浸填体堵塞，液体容易透入，如红栎类木材和榆木等。而白栎类木材和栗木等常具丰富的浸填体，对栎类木材和榆木等。而白栎类木材和栗木等常具丰富的浸填体，对液体的贯透性就差些。液体的贯透性就差些。（五）心材和边材（五）心材和边材 一般说来，心材中具有较多的沉积物，它对液体的贯透性就小一般说来，心材中具有较多的沉积物，它对液体的贯透性就小于边材。于边材。（六）木纹方向（六）木纹方向 液体透入木材的深度，纵向大于横向。液体透入木材的深度，纵向大于横向。（七）木材的含水状况（七）木材的含水状况 湿材的液体贯透性要小于干材，故要求贯透处理木材时，其含湿材的液体贯透性要小于干材，故要求贯透处理木材时，其含水率应在水率应在25%以下。以下。