木材干燥学 第二章 与木材干燥有关的木材性质
木材的干缩与湿胀
木材的干缩与湿胀干缩和湿胀是木材的固有性质,干缩和湿胀使木制品尺寸变化。
干燥后的木材尺寸会随着周围环境湿度、温度的变化而变化,木材加工企业生产和日常生活中常会见到木材产品发生翘曲、变形现象。
干缩和湿胀为木材利用的重大缺点,掌握理解其产生原因与发生规律,研究其防止方法对木材加工和利用来说具有重要意义。
1 木材干缩与湿胀 1.1 木材干缩和湿胀现象(1)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完全相反的方向上,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,干缩与湿胀是不完全可逆的。
干缩与湿胀对木材利用有很大的影响。
干缩对木材利用的影响主要是引起木制品尺寸收缩而产生的缝隙、翘曲变形与开裂;湿胀不仅增大木制品的尺寸发生地板隆起、门与窗关不上,而且还会降低木材的力学性质,唯对木桶、木盆及船等浸润胀紧有利。
(2)木材干缩(湿胀)的种类木材的干缩分为线干缩与体积干缩二大类。
线干缩又分为顺着木材纹理方向的纵向干缩和与木材纹理相垂直的横向干缩。
在木材的横切面上,按照直径方向和与年轮的切线方向划分,横向干缩分为径向干缩与弦向干缩。
纵向干缩是沿着木材纹理方向的干缩,其收缩率数值较小,仅为0.1—0.3%,对木材的利用影响不大。
横纹干缩中,径向干缩是横切面上沿直径方向的干缩,其收缩率数值为3—6%;弦向干缩是沿着年轮切线方向的干缩,其收缩率数值为6—12%,是径向干缩的1-2倍。
由于木材结构特点使得它在干缩和湿胀性质上表现出明显的方向性,各个方向干缩湿胀的不均匀性对木材加工利用有重要影响,不可忽视。
由于木材径向干缩、弦向干缩数值均较大,导致其体积干缩数值大,通常木材体积干缩数值在1~20%范围内变化。
木材干燥学课程习题(精华).docx
《木材干燥学》习题※绪论一、 名词解释1、木材干燥2、大气干燥3、室干4、真空干燥二、 问答题1、 简述木材干燥的冃的？2、 简述木材干燥的意义？3、 简述木材干燥的方法有儿种？4、 简述木材干燥学的研究对象及木材干燥的发展方向。
※第一章 干燥介质的性质一、 名词解释1、干燥介质2、过热度3、干度4、湿空气5、绝对湿度6、相对湿度7、湿容量8、热含量9、冷却极限温度10、炉气二、 问答题1、 干燥介质有几种？有什么作用？2、 简述Id-图的作用?3、 怎样利用Id -图计算湿空气的加热、冷却及蒸发水分过程？4、 怎样利用Id -图计算空气的混合状态？2、 测定木材含水率的方法有哪几种？各冇什么优缺点?3、 为什么木材各个方向的干缩程度不一样？4、 简述温度梯度与含水率梯度如何趋于一致？ ※第三章 木材干燥与加热的物理基础一、名词解释一、名词解释1、湿材2、生材3、气干材6、微毛细管系统7、自由水10、吸湿滞后 11、平衡含水率 14、干缩与湿胀 15、基木密度18、导温系数 19、比热二、问答题k 木材的干湿程度怎样分级？4、室十材5、大毛细悖系统 8、吸着水9、纤维饱和点 12、木材的密度13、解吸与解湿16、绝干密度 17、导热系数 ※第二章 与干燥有关的木材性质1、热流量2、换热系数3、稳定湿交换4、不稳定湿交换5、临界含水率6、含水率梯度7、木材干燥曲线二、问答题1、简述木材内部水分移动的路线冇哪些及影响因素冇哪些?2、影响木材水分传导的因了冇哪些？3、简述木材在气体介质中的对流干燥过程的机理？4、简述木材干燥过程中应力的变化？5、干燥过程屮产主干燥缺陷的原因是什么？※第四章木材干燥室一、名词解释1、木材干燥室2^预干二、问答题1、说明木材干燥室的选型依据及对木材干燥室的要求？2、如何分析周期式强制循环干燥室？试举1例？3、简述长（短）轴型干燥室的特征、特点及如何改进？4、喷气型干燥室的结构特征是什么？5、过热蒸汽干燥室对壳体结构冇什么要求？6、周期式白然循环干燥室有什么特点？7、连续式强制循环干燥室有什么特点？8、简述各种木材干燥室的应用情况，为什么？9、简述木材干燥室的性能分析？※第五章木材干燥设备问答题1、简述蒸汽加热器的作用、要求及类型？2、简述木材干燥室对加热器的要求及种类？3、怎样安装和使川疏水器？※第六章木材室干工艺一、名词解释1、室干2、干燥基准3、波动干燥基准4、半波动干燥基准5、双阶段干燥基准6、干燥周期7、炭化二、问答题1、简述干燥室壳体及设备的检查包括哪些？2、简述木材干燥前的准备检查工作？3、木材堆积的方法冇几种？4、简述隔条的作用及要求?5、简述堆积钢材时的注意事项？6、简述干燥基准及其选用依据？7、请详细说明木材室干工艺过程？8、请说明木材干燥前为什么要进行预热？如何预热？9、为什么在干燥过程中要进行中间处理及中间处理的要求？10、木材在干燥过程中结束时的终了处理如何进行？11、干燥中常见的缺陷冇哪些？并分析开裂的原因及如何防止？※第七章木材大气干燥一、名词解释1、气干2、三角形堆积3、纵横交替堆积4、交替倾斜堆积5、界层6、强制气干法7、联合干燥8、两段干燥二、问答题1、简述大气干燥的特点？2、材堆的堆积形式和作用是什么？3、大气干燥时堆垛的基本要求冇哪些？4、人气干燥的堆积方法有儿种？5、影响成材人气干燥的因索有哪些？※第八章木材除湿干燥一、名词解释除湿十燥二、问答题简述除湿干燥室与普通十燥室的区别及除湿干燥的适丿IJ范围?※第九章木材真空干燥一、名词解释真空干燥二、问答题1、什么叫木材的真空干燥？原理是什么？2、真空干燥木材有什么特点？3、真空干燥法的优缺点及适用范围？※第十章木材太阳能干燥一、名词解释1、太阳常数2、散射辐射3、太阳的总辐射二、问答题1、简述太阳能干燥平板型集热器的结构组成及常川材料。
木材干燥学 第二章 与木材干燥有关的木材性质解读
（3）木材含水率的测定
木材含水率的测定方法很多，但在木材工 业中较常用的方法是称重法和电测法。
① 称重法 (烘干法) 先称出湿材质量和全干材质量，再用上述 公式计算木材含水率。 求全干材质量方法是从湿木材上截取一小 试片，去毛刺后立即称重并作记录，然后放入干燥箱，在103士 2℃的温度下干燥。在试片干燥过程中，每隔一定时间称重并作记 录。到最后连续两次称出的质量相等或相差极小时，表明试片中 的水分已全部排出，此时的试片质量就是全干重。 优点：数值较可靠； 缺点：要从整块木材上截取试片，试片烘干要较长时间。另 外，如木材中含有较多的松节油或其他挥发性物质，这些挥发物 的质量都算到水分当中，会引起一定的误差。 这种方法基本上能正确测定木材含水率，但对较大测定对象， 只能采用小的试验片来代替，或破坏测定对象。生产现场几乎不 被采用。
2.2 木材与水分
2.2.1 木材中的水分由来
2.2.2 木材的含水率及测定
（1）木材的含水率
木材中的水分含量多少通常用含水率或含 水量 （Moisture content，简称MC）来表示， 即用木材中水分的质量与木材质量之比的百分 数的方式表示。根据计算基准的不同分为绝对 含水率和相对含水率两种。 木材干燥生产中一般采用绝对含水率 （MC），即木材中水分的质量占木材绝干质 量的百分率。
2.2.5 木材的平衡含水率
（1）木材的平衡含水率
薄小木料在一定空气状态下最后达到的吸湿稳定含 水率或解吸稳定含水率叫做平衡含水率（Equilibrium moisture content，简称EMC）。 木材平衡含水率随着周围空气的温度和相对湿度 的改变而变化。 一定的空气压力下，温度升高，水分子的势能增 加，容易脱离木材分子的束缚而蒸发，平衡含水率降 低，但变化不大；一定的温度条件下，平衡含水率随 空气相对湿度升高显著增大。当相对湿度升高到100% 时，平衡含水率达到最大值，此时的平衡含水率也叫 纤维饱和点。在实际生产中，可以根据空气的温、湿 度（p14的表2-4）来查出木材的平衡含水率。
木材 的 性 质
木材的性质木材 (英文名:Solid Wood) 是人类生活中必不可少之材料，具备质轻，有较高强度，容易加工之优点，且某些树种纹理美观；但也有容易变形，易腐，易燃，质地不均匀，各方向强度不一致，并且常有天然缺陷，故认识木材重要性，才能正确使用木材。
1.木材强度质地不均匀，各方面强度不一致是木材之重要特点，也是其缺点。
木材沿树干方(习惯叫顺纹)之强度较垂直树干之横向(横纹)大得多。
例图为松木与杂木三方向之抗压强度。
各方面强度之大小，可以从管形细胞之构造、排列之方面找到原因。
木纤维纵向联结最强，故顺纹抗拉强度最高。
木材顺纹受压，每个细胞都好象一根管柱，压力大到一定程度细胞壁向内翘曲然后破坏。
故顺纹抗压强度比顺纹抗拉强度小。
横纹受压，管形细胞容易被压扁，所以强度仅为顺纹抗压强度之1/8左右，弯曲强度介于抗拉，抗压之间。
木材顺纹抗拉强度最高，是指用标准试件作拉力试验得出数值，实际上，木材常有木节、斜纹、裂缝等“疵病”，故抗拉强度将降低很多，强度值不稳定，一般木材多用作柱、桩、斜撑、屋架上弦等顺纹受压构件，疵病对顺纹抗压强度影响不是很大，强度值也较稳定。
木工师傅常说“立木顶千斤”，很好地表达了木材顺纹抗压较强之特点。
木材也用作受弯构件，如梁、板。
对受弯构件之木材须严格挑选，避免疵病之影响。
2.木材含水量对强度，干缩之影响木材之另一特性是含水量大小值直接影响到木材强度和体积，木材含水量即木材所含水分之重量与木材干重之比，亦称为含水率，取一块木材称一下重量，假定是4.16Kg，把它烘干到绝对干燥状态，再称重量是3.4Kg，则此木材之干重为3.4Kg，所含水分之重量为4.16-3.4=0.76Kg。
这块木材之含水率为：含水率（w%）=（含水木材之重量-干木材之重量）/（干木材之重量）x100%=0.76/3.4x100%=22.3%新伐木材，细胞间隙充满水，木材之含水率在100%以上，在场地堆放时，细胞腔里之水先蒸发出去，此时木材总重量减轻，但体积和强度都没有什么变化。
木材中的水分与木材干燥
当木材中含有的水分过多时，会影响其产品的质量，所以要对木材进行干燥处理。
本章主要从木材中的水分及其与木材干燥的关系方面作一简单的介绍。
第一节木材中的水分和木材含水率木材中所含水分数量的多少用“木材含水率”表示。
它是木材中水分的重量与木材重量的百分比（％）。
含水率可以用绝干木材的重量作为计算基础，得到的数值叫做绝对含水率，并简称为含水率，木材干燥生产中一般采用绝对含水率（即含水率）来计算和反映木材的实际含水率状态，而相对含水率只用于木材作为燃料时的含水率计算。
木材按干湿程度可分5级：湿材：长期放在水内，含水率大于生材的木材。
生材：和新采伐的木材含水率基本一致的木材。
半干材：含水率小于生材的木材。
气干材：长期在大气中干燥，基本上停止蒸发水分的木材。
这种木材的含水率因各地的干湿情况而有所不同，变化范围一般在8％—20％之间。
室（窑）干材：经过（窑）干处理，含水率为7％—15％的木材。
第二节木材中水分的组成和对木材干燥的影响木材是由细胞组成的，每个细胞又是由细胞腔和细胞壁组成的。
细胞壁上所具有的纹孔，使每个细胞的细胞腔相互连接，构成了大毛细管系统；而细胞壁主要是由微纤维组成，微纤维又由微胶粒构成，微纤维之间及微胶粒之间具有的空隙构成了微毛细管系统，木材中的水分就存在于这两个毛细管系统之中。
因水分存在的系统不同而分为三种：1、自由水（毛细管水），存在于细胞腔中；2、吸着水（吸附水、结合水、细胞壁水），存在于细胞壁中；3、化合水：与细胞壁组成物质呈化学结合状态。
它们均沿着系统的通路向纵横方向扩散。
细胞腔中的自由水被蒸发后，细胞便不能从空气中再吸收水分，因而影响木材的重量、燃烧力、干燥性、液体渗透性和耐久性。
而细胞内的微毛细管则具有从空气中释放水分的能力，它直接影响木材的强度和胀缩（体积或尺寸的变化），即木材的稳定性。
化合水在木材中极少，因而对木材的性质无影响，所以木材处于干燥状态时，自由水的蒸发只是减轻了木材的重量。
木材干燥学知识要点归纳(打印版)
木材干燥学知识要点归纳第一章一、填空1•木材干燥是指在热力作用下以蒸发或沸腾的汽化方式排出水分的处理过稈2•木材干燥研究的对象为锯材干燥，研究内容主要包括木材干燥介质.木材的干燥特性及干燥过程中的热、质传递规律，木材干燥设备、、工艺及干燥室的设计。
因此木材学是一门综合木材学、热工、机械、建筑、控制等多科性的应用科学。
3.木材干燥的的原则是在确保干燥质量、节能、环保以及低成本的前提下尽可能提高木材的干燥速度。
4.木材干燥的任务是排除木材中多余的水分，以适应不同的用途和质量要求。
5.木材干燥的基本原理就是利用木材含水率梯度、温度梯度和水蒸气压力梯度，促使水分以液态和气态两种形式连续地由木材内部向表面移动,并通过木材表面向干燥介质蒸发,内部的水分移动速度与表面的水分蒸发强度协调一致，使木材由表及里均衡地变干。
二、木材干燥可以从很多方面提高木材的使用性能，主要有哪几点？1、可以提高木材和木制品的力学强度、胶结强度以及表面装饰质量，改善木材的加工性能。
2、可以提高木材和木制品形状尺寸稳定性，防止木材干裂。
3、可以预防木材的变质和腐朽，延长木制品的使用寿命。
4、减轻了木材的质量，有利于提高车辆的运载能力。
5、可以提高木材的热绝缘性和电绝缘性三、1.木材的干燥方法可分为大气干燥和人工干燥两大类2.大气干燥简称气干，是自然干燥的主要形式，分为自然气干的强制气干两种3、简述9种人工干燥的方法和种类名称:如常规干燥、高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、高频干燥与微波干燥、真空干燥、远红外干燥、压力干燥、溶剂干燥第二章一、什么叫干燥介质？p26干燥介质的三个作用是什么？p21干燥介质是在干燥过程中能将热量传给木材，同时将木材中排除的水蒸气带走的媒介物质干燥介质的作用:1、能将热量传递给木材2、吸收木材蒸发出来的水蒸气3、将多余的水蒸气排到室外去二、常压过热蒸气在干燥室友是怎样形成的？形成过程主要分为两个阶段形成:1、当木材刚放进干燥室时，木材中含有水分，干燥室中的加热器开始对木材加热，木材开始蒸发，变为水蒸气2、干燥室中的加热器继续加热，当空气中的相对湿度达到100%，水蒸气的温度达到1OO o C时不饱和蒸气变为饱和蒸气，气流循环，此时再将加热器中的阀门开大，干燥室的温度继续升高，蒸气由饱和状态过渡到常压过热状态三、湿空气、常压过热蒸气的性质及各种名解。
木材干燥学思考题答案
⽊材⼲燥学思考题答案⽊材⼲燥学概论1、什么是⽊材⼲燥？⽊材⼲燥是指在热⼒作⽤下，以蒸发或沸腾的汽化⽅式排出⽊材中⽔分的过程。
主要指按照⼀定的基准有组织有控制的⼈⼯⼲燥过程，也包括受⽓候条件制的⼤⽓⼲燥。
2、⽊材⼲燥的⽬的？（1）把⽊材⼲燥到与使⽤地适合的含⽔率可以防⽌⽊材变形、开裂。
（2）把⽊材⼲燥到含⽔率15%以下，可以防⽌⽊材变⾊、腐朽，⼲燥过程中较⾼的温度可以杀死⽊材中的⾍卵，从⽽有效防⽌⽊材遭受⾍害。
（3）可以提⾼⽊材的强度和握钉⼒，改善⽊材物理、⼒学性能；潮⽊材胶合和油漆性能差，把⽊材⼲燥到含⽔率5%~12%可以提⾼⽊材的胶合和油漆性能；⼲燥的⽊材具有良好的保温性和绝缘性。
（4）因为⼲燥过程中排出了⼤量⽔分，使⽊材重量减⼩，从⽽⼤⼤降低了⽊材的运输费⽤。
（5）⽊材⼲燥对于合理、节约利⽤有限的森林资源，保持⽣态平衡，对于发展国民经济和现代化建设具有⾮常重要的意义。
3、⽊材⼲燥的⽅法？(天然)⼤⽓⼲燥，⼈⼯⼲燥，常规窑⼲，除湿⼲燥，太阳能⼲燥，真空⼲燥，⾼频和微波⼲燥，红外辐射⼲燥，接触(热压)⼲燥第⼀章⽊材中的⽔分与环境4、⽊材含⽔率的测定⽅法？（1）称重法（烘⼲法）优点：测量数值较可靠；含⽔率测量范围不受限制缺点：测量时间长，不能实现在线测量；测量繁琐；要破坏⽊材；当⽊材含有较多的松节油或其他挥发性物质时，测量会有误差。
（2）电测法：利⽤⽊材的电学性质，如电阻率、介电常数与⽊材含⽔率之间的关系，来测定⽊材的含⽔率。
电测法的⽊材含⽔率仪主要有两类：直流电阻式：即利⽤⽊材中所含⽔分的多少对直流电阻的影响来测量⽊材的含⽔率。
交流介电式：即根据交变电流的功率损耗与⽊材含⽔率的关系⽽设计的含⽔率仪。
（奥地利MERLIN公司的电测含⽔率测量仪是企业经常使⽤的含⽔率测量仪表）电测法特点：优点：使⽤⽅便；测量迅速，能实现在线测量不破坏⽊材缺点：含⽔率测量范围有限，6～30％测量较准确，其他范围测量准确性差；需要进⾏温度校正，树种校正；受⽊材的厚度和⽅向影响（3）蒸馏法：适应于含树脂较多或经油性防腐剂处理后的⽊材。
木材干燥的基本知识
11 9.5 8.5 7.5 6.5 6 5.5 5
4 3.5 3.2
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℃ 72 25.5
20
17 13.5 11 9.5 8.5 7.5 6.5 6 5.5 5
木材干燥的基本知识
研发中心：周建武
课程意义
• 木材干燥技术涉及到木质家具企业的整个经营过程，如木材干燥生产是家具企业 能耗最大的工序，直接影响企业的生产成本；
• 干燥工序是家具制造过程耗时最多的工序，直接影响企业的资金流；
• 干燥生产是家具制造的基础，干燥不合格，使木材在加过程中产生变形，使胶合 强度降低，使油漆质量不达标，使成品家具在客户家中使用时产生开裂，变形， 影响品牌满意度；
第一章 家具水分与使用环境
第一节 家具中的水分
一、家具中水分的由来
活树的树根（主 根和须根）不断地从 土壤中吸取水分，送 到树干，经过木质部 中的管胞或导管输送 到树枝和树叶。树叶 内的水分一部分向大 气中蒸发，另一部分 在叶绿素中参与光合 作用，而大部分水留 在了树干中。活树被 砍伐并锯解成各种规
100
22
16.5
ห้องสมุดไป่ตู้
15
12
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9 7.5 6.5 6 5.5 5 4.5 4.5 4 3.4
98 22.5
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9
8
7
6 5.5 5 4.5 4.5 4 3.3
96
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木材干燥学：与干燥有关的木材性质
W湿＜ 30%时，计算公式为：
l湿2
=
K K
(30 (30
− Wg − Ws
) )
+1 +1
lg
注：1. K的选取（弦切板、径切板、普通板）；
2 .以上二式也可由湿木料尺寸计算干木料尺寸。
【例3】某厂生产一种柞木家具构件，已知构件干毛料规格为 60mm×30mm×1000mm，含水率为10%。若以厂内现有含水 率为28%的大方材锯制，试确定湿毛料尺寸应为多少（厚度
M
木
材 40
含
水 率
30 B
（
） 20
%
10
E
0
P
DC K HA
尺寸变化（%）
• 自由干缩是一种理想干缩，一般干燥都是不自由
干缩。
5.木材含水率与密度的关系
• 木材的密度： • 基本密度：木材的绝干质量与被自由水饱和时的体积之比。
ρj=G干/V湿 • 绝干密度：绝干材的质量与绝干材体积的比值。
ρ0=G干/V干 基本密度与绝干密度的关系： ρ0=100 ρj/（100－30K体） • 气干密度：气干材的质量与气干材的体积之比。
t=20℃, WT=30% t=60℃, WT=26% t=120℃, WT=18%
注：a.FSP是木材干燥的转折点。 b.FSP随温度的升高而减小 ，FSP∝（1/T，树种） 。 c.温度反应了木材从饱和空气中的吸湿能力， 温度越高，木材从饱和空气中吸湿的能力越低。
吸湿（adsorption）：当木材含水率低于FSP时，细胞 壁内的微毛细管系统能从湿空气中吸收水分，这种现 象叫吸湿。反之，水分从微毛细管系统排往空气的现 象叫解吸(desorption)。
chapter木材PPT演示文稿
•1 3
三、人造板及改性木材
人造板是利用木材或含有一定量纤维的其它植物作原 料，采用物理和化学方法加工制成的板材。
（一）人造板 （1）纤维板 （2）胶合板 （3）刨花板 （二）改性木材 （1）木材层积塑料（层积木） （2）压缩木。
•1 4
第四节 木材的腐蚀及防护
1 9．桦木
干燥难，较易开裂，可能劈裂，干缩甚大，耐腐性强。 干燥难，易翘裂，耐腐性较强。 干燥较易，不翘裂，但不耐腐。
第三节 木材的主要产品及等级
一、木材主要产品种类 木材： 圆木：
原条：只去掉树枝而未按一定长度进行切锯的 伐倒木
原木：树木去枝去皮后按一定长度切取的木料 成材：
枋材：指宽度小于3倍厚度的木材 板材：宽度大于3倍厚度的木材 枕木
天生缺陷较多，影响材质；
耐火性差，容易燃烧等。
•2
第一节 木材的构造
木材的构造是决定木材性能的重要因素。 横切面（垂直于树轴的面） 径切面（通过树轴的纵切面） 弦切面（平行于树轴的纵切面）。
•3
一、木材的宏观构造
年轮
春天生长的部分，色浅，质软，称为春材 （早材）；夏秋两季生长的部分，色深， 质硬，称为夏材（晚材）。
4．马尾松、兰变最常见。 樟子松、油松等
5．红松、华山松、广东松、 海南五针松、新疆红松等
干燥易，不易开裂或变形，干缩小，耐腐性中等，边材兰变最常见。
6．栎木、椆木
干燥难，易开裂，干缩甚大，强度高，甚重，甚硬，耐腐性强。
7．青冈
•1 8．水曲柳
•1 5
复习思考题
1．如何区分针叶树和阔叶树？说明其性能特点及应 用范围？
2．木材强度的特点如何？影响木材强度的主要因素 有哪些？这些因素是如何影响的？
木材的湿材和干材特性
干材的应用：在家具、 地板、门窗等产品制
作中广泛使用
干材的加工：需要进 行干燥处理，以去除
水分，提高稳定性
干材的保养：需要注 意防潮、防晒、防虫 等措施，以保持其稳
定性和美观性
感谢您耐心观看
湿材中的细菌还可能影响木 材的强度和耐用性
湿材中的细菌可以通过干燥、 消毒等方法去除或减少
加工难度较大
湿材的硬度和强 度较低，容易变 形和开裂
湿材的含水量较 高，容易吸收水 分和释放水分， 影响加工精度
湿材的表面粗糙， 容易粘附灰尘和 污垢，影响加工 质量
湿材的加工设备 需要经常维护和 保养，以保证加 工精度和效率
干材易于干燥和 保存，不易受潮 和虫蛀
湿材和干材的应用场 景
湿材多用于建筑和装修中的临时替代材料
湿材易于加工和安装，适合临 时使用
湿材价格便宜，可以降低成本
湿材具有一定的强度和稳定性， 可以满足临时使用的需求
湿材可以回收利用，减少环境 污染
干材广泛应用于家具、地板、门窗等产品制作
干材的优：稳定性好， 不易变形，耐久性强
不易变形
干材的密度较高，结构稳定， 不易变形
干材的含水量较低，不易受 潮变形
干材的强度较高，抗弯抗压 能力较强，不易变形
干材的耐久性较好，不易受 虫蛀和腐蚀，使用寿命较长
加工性能良好
干材易于加工， 不易变形
干材具有良好的 机械性能，如抗 压、抗弯、抗剪 等
干材易于涂饰和 胶合，表面光滑 ，色泽均匀
木材的湿材和干材特性
汇报人：
目 录
01. 木材的湿材特性 02. 木材的干材特性 03. 湿材和干材的应用场景
木材的湿材特性
含水率较高
木材干燥学
4.接触干燥
➢接触干燥：利用导热体或比木材更强 的吸湿体或能与水进行反应的物质与 木材接触使之干燥的方法。 例：加压干燥（pressure drying）
5.化学干燥
➢ 化学干燥（chemical drying）：指利用 高温有机或无机化合物作干燥介质加热 和干燥木材从方法。
（1）有机溶剂干燥
溶剂干燥、共沸干燥、有机化合物蒸汽干燥
率一般低于30%。 加热器配置不合理：与国外同容量的干燥室相比，
我国配置的加热器面积约大20%左右。 环保问题：
以年产1万m3蒸汽干燥车间为例，需配置一台4吨/h的 锅炉，其有害物质排放量为：CO21900m3/h，SO245
m3/h ，有害物40kg/h，还有少量NO2
• 1.4 干燥质量的问题
三、木材干燥的目的（意义）
➢ 1. 防止木材变形和开裂，保证产品的加工质量；
➢ 2. 提高木材的力学强度，改善木材的物理性能； ➢ 3. 预防木材腐朽变质，延长木材的使用寿命； ➢ 4. 减轻木材重量，降低运输费用。
四、木材的干燥方法 (drying methods)
➢ 总体分为:自然干燥(natural drying) 人工干燥(artificial drying)
➢ 2.木材干燥的研究对象:是实体木材(Solid Wood)，即锯材的干燥，研究木材的干燥特性 及其在干燥过程中的热质转移规律和水分传导 现象，研究实施木材干燥的设备和工艺及其技 术经济指标。
二、干燥条件
➢木材内部的水分为什么能够被排除？ 其相关的条件是什么？ ➢（条件：介质的湿度、温度、流动速度）
先进设备尚存在以下差距： ① 检测与控制系统精度差、可靠性差;
② 加工粗糙、造型不够精美; ③ 干燥设备的零部件质量差。
适应《木材干燥学》课程的多元教学法研究
二、木材干燥学》 《 课程特点
木材干 燥学是一门既有理沦又有实践 的专 业课。内容包括干燥
介质Ｉ 、 与干燥有关的木材性质、 质 干燥的物理基础、 干燥室、 干燥设 备、 干燥的测量技术、 干燥工艺、 干燥室的设计、 干燥方法等。在木材 干燥学的教学过程中也要体现高等教育思想。首先， 在培养 目标上，
都 艮 多图、 用多媒体教学能使学生图文并茂 ， 表， 加深圈话Ｆ ｝。 晰 乙
＆电子笔记教 学法
三、 《 木材干燥学》 的教学方法
高等教育重点培养学生的创新能力、 实践能力、 适应能力， 力求 找到学校培养 人 才和社会需要 ＾ 、 才的结台点。对木材干燥学的教学
使用多媒体课件教学大大增加了课堂知识量， 但接受知识的主 体学生存在记笔啦 己 并影响听讲的矛盾， 这一矛盾使课堂上传授的
一
、
引言
方法， 作者有以— 导体会。
１ ． 现场教 学法
《 木材干噪学 》 是木材 科学 与工 程专 业 中非常 重要 的一 门专业
课， 具有很强的理论性、 实践性和应用性。传统的教学方法存在着重
理论， 轻实践的现象 ， 的动手能力和应用能力差 ， 学生 也不能很好地解
现呖羧
是让学生走出课堂， 到实际操作现场去摸摸、 看
知识量受到限制， 并直接影响学生对知识的接受和消化 。为解决
＊ 收稿 日期 ： Ｏ８ １ 一１ ２０— Ｏ ６ 基 金项 目 ： 内蒙古 农 业 大 学 教 研 项 目 ： 木 材 干 燥 学 》 程 建 设 、 《 课 内容 改 革 与 实 践 。
作者简介 ： 多化琼 （ ９７ ， ， １６ 一）女 内蒙古农业大学林业工程学院， 副教授 ， 硕士， 主要从事数字图像处理学在木材科学中的应用研究 。
4木材的性质
四、木材的性质对木材的利用加工伴随着整个人类文明的发展，在此过程中，对木材性质的探索研究也在不断深入。
作为一种多孔性的生物材料，木材呈现出许多独特的性质。
这里系统讲述了《木材比重》、《木材和水分》、《化学性质》、《物理性质》、《力学性质》以及《木材缺陷》。
了解木材的性质可以更好地加工利用木材，希望这里的一切对大家有所帮助，同时也希望大家来积极参与，日益完善这个栏目。
四．1、木材比重木材的比重为木材的一个重要指标，直接关系到木材的物理力学等性质和木材的加工利用。
木材比重(specific gravity)为某一木材的重量与同体积的水在4℃时的重量之比，无量纲。
与此类似，木材密度(density)为某一木材的质量与其体积之比，单位为g/cm3。
由于木材是多孔性物质，一般含有水分，因此，与其它材料相比，木材比重或木材密度具有特殊性，根据木材状态的不同，有生材密度、气干材密度、绝干材密度和基本密度之分。
生材是树木刚被砍下时的木材，生材密度是生材质量与生材体积之比；气干材是木材长期在一定大气环境中放置的木材，中国国标上认为气干材含水率为12％，气干材密度则是木材12％含水率时的质量与体积之比；绝干材是木材经过温度在103℃左右的烘箱中干燥到其质量不再变化时的木材，认为其含水率为0，木材的绝干材密度则是绝干状态下木材的质量与其体积之比；基本密度是木材试样绝干重与试样饱和水分时的体积之比，就是说密度计算时质量与体积对应着木材的不同含水率状态。
另外，还有一个重要的概念为木材的实质比重，即木材物质或胞壁物质的比重，不包括木材的胞腔等空隙，其数据范围为1.46-1.56，平均为1.50。
根据某一木材的绝干比重和实质比重，可计算此木材绝干材的空隙度，即绝干材的空隙度(%) ＝(1－木材的绝干比重/ 木材的实质密度) × 100%。
木材的实质比重在数值上与木材细胞壁比重接近，但含义不同，因为木材细胞壁中存在一些孔隙，木材细胞壁密度为细胞壁的质量与细胞壁的体积之比。
木材学知识点
木材学知识点木材，是人类使用最为广泛的材料之一。
它不仅是建筑、家具、工艺品、工业制品的主要材料，也是生物质能源的重要来源。
因此，对于木材的认知、了解和应用，对于人类的生产生活有着重要的意义。
1. 木材的分类木材按照来源可分为天然林木和人工林木，按照树种可分为阔叶木和针叶木，按照年轮纹理可分为平行木和斜纹木，按照颜色可分为白松和红松，按照硬度可分为软木和硬木等。
其中，阔叶木与针叶木的区别在于，阔叶木的树皮厚而平滑，树干粗短，常常分枝，树冠较为宽阔；而针叶木的树皮较厚而布满皮孔，树干较为修长，树冠较为狭长。
斜纹木是指木材纤维与树干长轴成一定夹角，形成一种斜纹的现象，其强度相对平行木要低，但是有一定的美观性。
2. 木材的力学性质木材的力学性质是指在外力作用下，木材的变形和破坏规律。
通常来说，木材的拉伸和压缩强度将会比扭转和剪切强度大，这主要是因为木材的纤维与木材的长度方向相同，而木材强度主要来源于木材的纤维结构。
此外，木材的力学性质还受到许多其他因素的影响，如湿度、密度等。
湿度对木材的力学性质有着十分重要的影响，因为在湿润环境中，木材的吸水膨胀系数较大，其组成物质易受化学反应的影响，从而使木材的力学性质发生变化。
密度对木材的力学性质也具有很大的影响，因为木材的强度和刚度与其密度成正比，密度越大，木材的强度和刚度就越高。
3. 木材的干燥处理木材在自然界中含有大量的水分，为了提高木材的品质和使用价值，需要进行干燥处理。
常见的木材干燥法有空气干燥法、加热干燥法和真空干燥法等。
其中，空气干燥法是较为简单的一种干燥方法，它利用自然气流、阳光等因素来使木材自然干燥，但效率较低而且需要较长的时间，不适用于大规模生产。
加热干燥法是一种比较常用的木材干燥方法，它利用对木材加热的方式，将木材内部的水分挥发出来，实现干燥的目的。
真空干燥法则是通过将木材置于真空环境中，利用木材表面的水分蒸发带走内部的水分，实现干燥的过程。
4. 木材的保护木材的保护是为了防止木材腐蚀、变质和损坏等，保证木材的使用寿命和使用价值。
木材干燥学知识要点归纳(打印版)
木材干燥学知识要点归纳第一章一、填空1.木材干燥是指在热力作用下以蒸发或沸腾的汽化方式排出水分的处理过程2.木材干燥研究的对象为锯材干燥,研究内容主要包括木材干燥介质,木材的干燥特性及干燥过程中的热、质传递规律，木材干燥设备、工艺及干燥室的设计。
因此木材学是一门综合木材学、热工、机械、建筑、控制等多科性的应用科学。
3．木材干燥的的原则是在确保干燥质量、节能、环保以及低成本的前提下尽可能提高木材的干燥速度。
4．木材干燥的任务是排除木材中多余的水分，以适应不同的用途和质量要求。
5．木材干燥的基本原理就是利用木材含水率梯度、温度梯度和水蒸气压力梯度，促使水分以液态和气态两种形式连续地由木材内部向表面移动，并通过木材表面向干燥介质蒸发，内部的水分移动速度与表面的水分蒸发强度协调一致，使木材由表及里均衡地变干。
二、木材干燥可以从很多方面提高木材的使用性能，主要有哪几点？1、可以提高木材和木制品的力学强度、胶结强度以及表面装饰质量，改善木材的加工性能。
2、可以提高木材和木制品形状尺寸稳定性，防止木材干裂。
3、可以预防木材的变质和腐朽，延长木制品的使用寿命。
4、减轻了木材的质量，有利于提高车辆的运载能力。
5、可以提高木材的热绝缘性和电绝缘性三、1．木材的干燥方法可分为大气干燥和人工干燥两大类2．大气干燥简称气干，是自然干燥的主要形式，分为自然气干的强制气干两种3、简述9种人工干燥的方法和种类名称：如常规干燥、高温干燥、除湿干燥、太阳能干燥、高频干燥与微波干燥、真空干燥、远红外干燥、压力干燥、溶剂干燥第二章一、什么叫干燥介质？p26 干燥介质的三个作用是什么？p21干燥介质是在干燥过程中能将热量传给木材，同时将木材中排除的水蒸气带走的媒介物质干燥介质的作用：1、能将热量传递给木材2、吸收木材蒸发出来的水蒸气3、将多余的水蒸气排到室外去二、常压过热蒸气在干燥室友是怎样形成的？形成过程主要分为两个阶段形成：1、当木材刚放进干燥室时，木材中含有水分，干燥室中的加热器开始对木材加热，木材开始蒸发，变为水蒸气2、干燥室中的加热器继续加热，当空气中的相对湿度达到100%，水蒸气的温度达到1000C 时不饱和蒸气变为饱和蒸气，气流循环，此时再将加热器中的阀门开大，干燥室的温度继续升高，蒸气由饱和状态过渡到常压过热状态三、湿空气、常压过热蒸气的性质及各种名解。
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自由水 细胞腔 细胞壁
结合水
含水率
结合水 自由水
生材
饱和状态 有
FSP状态 (25~30%以上)
饱和状态 极少
干燥
EMC状态 (15%前后) 平衡状态
没有
全干状态
(0%) 极少 没有
（2）木材的纤维饱和点
木材在干燥过程中，细胞腔中的自由水完全蒸发， 细胞壁中吸着水量处于最大限度状态时的含水率，称之 为纤维饱和点（Fiber saturation point，简称FSP）。
生 材：和新采伐的木材含水率基本一致的木材。 半干材：含水率小于生材、相当于纤维饱和点的木材，一般在
22%~35%的含水率范围内。 气干材：长期贮存于大气中，与大气的相对湿度趋于平衡的木
材。其含水率取决于周围环境的温度和相对湿度，一 般在8%~20%之间，我国国标把气干材平均含水率定 为12％。 室干材：木材在干燥室内，以适当的温度和相对湿度条件进行 干燥，含水率约为7~15%的木材，通常根据木材使用 区域、场合及用途等而定。 绝干材：含水率为零的木材称为绝干材或全干材。
2.1.2 边、心材的干燥性能
边、心材的干燥性能有明显区别。通常情况下生材 在制材后，边材的含水率都在100% 以上，干燥初期阶段 需时间较长，由于管胞具缘纹孔处于开启状态，水分容 易移动，干燥速度相对较快。心材初期含水率较边材低， 但由于针叶树材管胞纹孔在由边材形成心材时，或干燥 过程中，其纹孔膜上的纹孔塞往往偏向一边，将纹孔口 堵住形成纹孔闭塞状态，及阔叶树材中侵填体的存在等， 会妨碍水分的移动，影响到干燥速度。
结合水（Bound water）存在于细胞壁中，与细胞 壁无定形区（由纤维素非结晶区、半纤维素和木素组成） 中的羟基形成氢键结合。在纤维饱和点以下的区域内， 结合水的多少对木材各项物理性质有很大影响。
对于生材来说，自由水和结合水同时存在，其中 自由水的水分量随着季节变化，而结合水的量基本保持 不变。
第二章 与木材干燥 有关的木材性质
2.1 木材构造特征
2.1.1 木材解剖特征对干燥的影响
木材中的水分要顺利地向外移动，木材内部就必须有水分移动 的通道，即细胞腔、纹孔、细胞间隙及细胞壁内的微毛细管等。这 些通道若呈开放状态，则木材容易干燥；反之，木材难干。所以说， 木材解剖分子的状态及特征对木材干燥时间的长短和干燥工艺的制 定起着决定性的作用。
纤维饱和点是一个临界状态，是木材性质的转折点， 木材的强度、收缩性能，以及导热、导电性能都与其有 密切相关。木材的纤维饱和点因树种而异，一般在 22%~35%之间的范围内，平均值大约为30%。
纤维饱和点随着温度升高而变小，木材含水率高于纤维胞和
点时，木材强度和导电性影响不大，木材收缩或膨胀亦不会发生。 木材含水率低于纤维饱和点时，随含水率减小木材导电性减弱、 强度和收缩增大；反之，随着含水率增加，木材的湿胀增大，强 度降低、导电性能增强。
木材干燥生产中一般采用绝对含水率
（MC），即木材中水分的质量占木材绝干质
量的百分率。
绝对含水率（MC）即木材中水分的质量占 木材绝干质量的百分率。其计算公式如下：
式中，G湿是湿木材的质量/g；G干是绝干木材的质量/g。
（2）木材干湿程度的分级
湿 材：长期浸泡于水中、含水率大于生材的木材，如水运、 水贮过程中的木材。
优点：数值较可靠； 缺点：要从整块木材上截取试片，试片烘干要较长时间。另 外，如木材中含有较多的松节油或其他挥发性物质，这些挥发物 的质量都算到水分当中，会引起一定的误差。 这种方法基本上能正确测定木材含水率，但对较大测定对象， 只能采用小的试验片来代替，或破坏测定对象。生产现场几乎不 被采用。
② 电测法 即利用木材的电学性质如电阻率、介电常 数等与木材含水率之间的关系，来测定木材的含水率。
电测法木材含水率仪主要有两类：1类是直流电阻 式，利用木材中所含水分的多少对直流电阻的影响，来 测定木材的含水率;另1类为交流介电式，即根据交变电 流的功率损耗与木材含水率的关系而设计的含水率仪。
结构简单、生产上用得最广的是直流电阻式。这种 含水率仪实质上是一种兆欧表，其动作原理是在相当大 的范围内，木材的电阻率 随其含水率的变化而变化， 且在室温下，在6%-30%的含水率范围内，木材电阻率 的对数与木材含水率呈直线关系。
所以只要用兆欧表测得木材的电阻值，就可知道含 水率之值。制造公司已经过换算，把含水率数值直接显 示在表面上。
2.2.3 木材中水分存在状态与纤维饱和点
（1）和结合水（吸着水） 两种。
自由水（Free water）是存在于木材细胞腔中的水 分，其性质和普通的液体水接近。自由水的多少对木材 物理性质（除重量、燃烧性能以外）影响不大。
2.2 木材与水分
2.2.1 木材中的水分由来
2.2.2 木材的含水率及测定
（1）木材的含水率
木材中的水分含量多少通常用含水率或含 水量 （Moisture content，简称MC）来表示， 即用木材中水分的质量与木材质量之比的百分 数的方式表示。根据计算基准的不同分为绝对 含水率和相对含水率两种。
（3）木材含水率的测定
木材含水率的测定方法很多，但在木材工 业中较常用的方法是称重法和电测法。
① 称重法 (烘干法) 先称出湿材质量和全干材质量，再用上述 公式计算木材含水率。 求全干材质量方法是从湿木材上截取一小 试片，去毛刺后立即称重并作记录，然后放入干燥箱，在103士 2℃的温度下干燥。在试片干燥过程中，每隔一定时间称重并作记 录。到最后连续两次称出的质量相等或相差极小时，表明试片中 的水分已全部排出，此时的试片质量就是全干重。