木材干燥的基本知识
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在纤维饱和点以下的区域内，吸着水的多少对木材的各 项物理性质都有很大影响。
• 精品课件
b.木材的纤维饱和点
木材在干燥过程中，当木材中的自由水完全蒸发，而 细胞壁中吸着水的量处于饱和状态时的含水率，称之为纤维 饱和点（Fiber saturation point，简称FSP）。
木材的纤维饱和点因树种而异，一般在22%~35%之间，平 均值大约为30%。纤维饱和点随温度升高而变小，当木材含水 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，则随含水 率的减小木材的导电性减弱、强度和收缩增大；反之，随着含 水率的增加，则木材的湿胀增大，强度降低、导电性能增强。
100
22
16.5
15
12
10
9 7.5 6.5 6 5.5 5 4.5 4.5 4 3.4
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7 6.5 5.5 5 4.5 4.5 4 3.3
气干材的吸湿滞后很小，可认为气干材无吸湿滞后。 吸湿滞后与树种无关
• 精品课件
吸湿滞后的应用
• 把木材在120~160℃条件下干燥至含水率3%以下，然 后再回潮至含水率8~10%，可以使木材稳定性显著提 高，生产的家具可适用于南、北方。
• 精品课件
第2节我国及世界主要国家的木材平衡 水率
平衡含水率概念：
生材(25~30%以上) FSP状态(25~30%) EMC状态(15%前后) 全干状
饱和状态
饱和状态
极少
有木材中水分的存在状态和存在位置 极少
•没精有品课件
平
干燥
2.1.2.4木材的吸湿与解吸
周围空气的相对湿度较低，细胞壁中的水蒸气分压比空气中 的大，则水分由木材向空气中蒸发，使得吸着水含量减少，此现象 叫解吸(Desorption)。解吸过程初期，木材的水分蒸发很强烈，即 吸着水下降很快；随着时间的延续，解吸过程逐渐缓慢，最后达到 动态平衡或稳定，此时木材的含水率叫解吸稳定含水率 （Desorption stabilizing moisture content）。
• 木材在先前的干燥过程中，用以吸收水分的羟基借副 价键彼此直接相连，使部分羟基相互饱和而减小了以 后对水分的吸着性。
• 精品课件
影响吸湿滞后的因素
• 木材尺寸 尺寸增大则ΔM增大；细碎或薄木料吸湿滞后很小，平均仅
约为0.2％，可忽略不计。 干燥温度
ΔM随先前干燥温度的升高而加大，其变异范围为1～5％， 平均为2.5%。
• 精品课件
木材按干湿程度 分六级：
湿材：长期置于水中，含水 率大于生材的木材。
生材：和新采伐的木材含水 率基本上一致的木材。
• 精品课件
二、木材水分含量的测定
1.含水率的概念
木材中水分的含量叫含水率或含水量。用水分的质量对木材质量之比的 百分比表示。
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
• 精品课件
当把生材放在大气环境中自然干燥，最终达到的水
分平衡状态称为气干状态。气干状态的木材的细胞腔中不含
自由水，细胞壁中含有的吸着水的量与大气环境处于平衡状
态。当木材的细胞腔和细胞壁中的水分被完全除去时木材的
状态称为绝干状态。
自由水
结合水
细胞腔
细胞壁
含水率 态(0%) 结合水 衡状态 自由水 没有
木材干燥的基本知识
研发中心：周建武
• 精品课件
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；
86 24.5 18.5 15.5 12.5 11 9.5 8 7.5 6.5 6 5.5 4.5 4.5 3.5 3.3
8.5 7.5 6.5 6 5.5 5 4.5 4.5 4 3.3
10 8.5 7.5 6.5 6 5.5 5 4.5 4.5 4 3.3
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14.5 11.5
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• （2）掌握解决企业木材干燥生产不良率高、生产周 期长、成本高的方法。
• （3）掌握根据产品含水率进行家具产品市场定位的 方法。
• （4）掌握木材干燥生产管理方法。
• 精品课件
课程内容
• 第一章 家具水分与使用环境 • 第二章木材干燥物理基础 • 第三章干燥方法与设备 • 第四章干燥工艺 • 第五章干燥缺陷的预防
中一般采用绝对含水率，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：
M G湿－G干 10％ 0 G干
式中：G湿―湿木材的质量（或木材的初重） G干―全干材质量
• 精品课件
2.木材含水率的测量方法
在木材工业中较常用的方法是称重法和电测法。
（1）称重法 远离木材的端头约250mm~300mm锯取一块 一定尺寸的试材，刮净毛刺和锯屑后立即称其质量，之 后将试材放置在温度为103±2℃的烘箱内烘干6h左右， 然后每隔2h称重并记录一次，直到两次称得的质量相差 不超过0.02g，即试材的质量恒定不变为止，认为此时得 到是绝干质量。根据前面介绍过的公式，即可计算出试 材的含水率值。
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）
• 精品课件
直流电阻式
使用电阻式含水率仪时注意事项： a.树种修正； b.温度修正； c.纹理方向； d.电极探测器及其插
入深度。
• 精品课件
• 精品课件
在相同的温湿度条件下，由吸湿过程达到的木材平衡 含水率低于由解吸过程达到的平衡含水率，这个现象称为吸湿 滞后(Sorption hysteresis)现象。吸湿滞后受树种、温度等 因素的影响，一般吸湿滞后数值的变异范围在1%~5%之间，平 均值为2.5%。在实际生产中，气干木材吸湿滞后的数值不大， 生产上可以忽略不计，因此粗略地认为：EMC＝MC解=MC吸
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。
• 精品课件
（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
采用平衡含水率测量装置应注意以下问题： ①为避免“吸收滞后”性质的影响，每片感湿木片只能使用一次； ②应避免感湿木片被滴上冷凝水或直接被喷到水蒸汽； ③感湿木片的安装位置的要求与温、湿度计相同。
• 精品课件
木材平衡含水率表
温度计差℃
0
1
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20 22 25 28
120 例：干球温度=82℃
交流介电式
• 精品课件
• 精品课件
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
• 精品课件
三、木材中水分的状态
根据材料与水分的关系；凡湿润性的材料可分为三类： ① 毛细管多孔体：这类材料在所含的水分增加或减小时，均不改变其
（2）称重法 根据木材平衡含水率的定义，采用质量法测 量计算木材的平衡含水率。
（3）电测法 直接采用平衡含水率测量装置测量，其测量 原理与电阻式含水率测定仪相同。
• 精品课件
平衡含水率的测量（电测法）
平衡含水率测量 装置包括平衡含水率 传感器、直流电阻式 含水率测定仪和连接 导线。平衡含水率传 感器由感湿木片、木 片夹和插座组成。
92 23.5
18
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10.5
9
8
7 6.5 5.5 5 4.5 4.5 3.5 3.3
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• 干燥过程：干燥过程温度越高，平衡含水率越低。 • 木材的树种：一般木材抽提物越多，平衡含水率越低。
• 精品课件
木材平衡含水率的确定
木材平衡含水率是气态介质温、湿度的函数，是用木材含水 率来表示气态介质的状态。木材平衡含水率的确定方法有：
（1）图表法 根据木材所处环境的温、湿度，由图或表直 接查得。
• 南方家具水分达不到北方要求和国外要求，产品不能卖到北方、不能出口。北方 家具到南方使用，产生变形。
•
因此，木材干燥技术是家具企业经营管理最为核心的技术，是企业
进行市场拓展必须掌握的技术基础。谁掌握了木材干燥技术，谁将掌握核心竞争
力，谁将具有更广阔的市场空间。
• 精品课件
课程目标
• （1）掌握解决企业木质家具生产过程中含水率控制 问题的方法。
118
116
温度计差=11℃
4.5 4 3.5 3
4.5 4.5 4 3.5 3.1
5
5 4.5 4 3.5 3.1
114
干 112 球 110
108
温 106 度
104
平衡含水率=8%
5.5 5.5 5 4.5 4 3.5 3.2
6.5 6 5.5 5 4.5 4.5 3.5 3.2
7.5 6.5 6 5.5 5 4.5 4.5 4 3.3
尺寸。如：焦炭、砖、海绵 ② 胶体：这类材料在吸水时，能无限膨胀，直至丧失其几何形状为止。
如：面粉、黏土。 ③毛细管多孔胶体：这类材料能吸收一定水分，在吸水和失水时，不
丧失其几何形状，但其尺寸发生有限变化，即吸水时尺寸增大，失水时 尺寸缩小。如：木材。
• 精品课件
1.自由水和结合水
木材是由无数的中空细胞集合而成的空隙体。根据水分 在木材中存在的位置不同，木材中的水分可以分为自由水和吸 着水（结合水）两种。自由水是存在于木材细胞腔和细胞间隙 组成的大毛细管系统中的水分，其性质和普通的液体水接近。 自由水的多少对木材的物理性质（除重量、燃烧性能以外）影 响不大。吸着水存在于细胞壁中，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。
• 精品课件
第一章 家具水分与使用环境
• 精品课件第一节 Fra bibliotek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 格的锯材后，水分的一部份 或大部分仍保留在木材内部， 这就是木材水分的由来。
薄小木料置于一定温度、湿度的空气中，木材
最后达到与周围空气相平衡时的木材含水率叫平衡含
水率，用M衡表示。（equilibrium moisture content, 简称EMC）
• 精品课件
平衡含水率影响因子
• 温度：空气温度升高，则平衡含水率降低，但变化不 大。
• 湿度：指定的温度下，木材的平衡含水率随着空气相 对湿度的升高显著加大。
相反，周围空气的相对湿度较高时，水蒸气从空气向木材细 胞壁中渗透，即木材从空气中吸湿，使得吸着水含量增加，此现象 叫吸湿或吸着(Adsorption)。木材含水率在吸湿过程中达到的稳定 值叫吸湿稳定含水率（Adsorption stabilizing moisture content）。
解吸和干燥是两个不同的概念，解吸仅指木材细胞壁 中吸着水的排除，而干燥则是自由水和吸着水二者的排除。
室干材的吸湿滞后的数值较大，
干燥期间介质的温度越高，干木材的吸湿
滞后的数值越大。木材干燥过程的最终含 含
水率通常情况下取：
水
率
MC终EMCΔ2MC
• 精品课件
解吸 吸湿
时间
MC解吸 EMC MC吸湿
∆MC
产生吸湿滞后的原因：
• 吸湿的木材必定是已经干燥的，在干燥过程，木材的 微毛细管系统内的空隙部分地被渗透进来的空气所占 据。这就妨碍了木材对水分的吸收。
• 精品课件
b.木材的纤维饱和点
木材在干燥过程中，当木材中的自由水完全蒸发，而 细胞壁中吸着水的量处于饱和状态时的含水率，称之为纤维 饱和点（Fiber saturation point，简称FSP）。
木材的纤维饱和点因树种而异，一般在22%~35%之间，平 均值大约为30%。纤维饱和点随温度升高而变小，当木材含水 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，则随含水 率的减小木材的导电性减弱、强度和收缩增大；反之，随着含 水率的增加，则木材的湿胀增大，强度降低、导电性能增强。
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气干材的吸湿滞后很小，可认为气干材无吸湿滞后。 吸湿滞后与树种无关
• 精品课件
吸湿滞后的应用
• 把木材在120~160℃条件下干燥至含水率3%以下，然 后再回潮至含水率8~10%，可以使木材稳定性显著提 高，生产的家具可适用于南、北方。
• 精品课件
第2节我国及世界主要国家的木材平衡 水率
平衡含水率概念：
生材(25~30%以上) FSP状态(25~30%) EMC状态(15%前后) 全干状
饱和状态
饱和状态
极少
有木材中水分的存在状态和存在位置 极少
•没精有品课件
平
干燥
2.1.2.4木材的吸湿与解吸
周围空气的相对湿度较低，细胞壁中的水蒸气分压比空气中 的大，则水分由木材向空气中蒸发，使得吸着水含量减少，此现象 叫解吸(Desorption)。解吸过程初期，木材的水分蒸发很强烈，即 吸着水下降很快；随着时间的延续，解吸过程逐渐缓慢，最后达到 动态平衡或稳定，此时木材的含水率叫解吸稳定含水率 （Desorption stabilizing moisture content）。
• 木材在先前的干燥过程中，用以吸收水分的羟基借副 价键彼此直接相连，使部分羟基相互饱和而减小了以 后对水分的吸着性。
• 精品课件
影响吸湿滞后的因素
• 木材尺寸 尺寸增大则ΔM增大；细碎或薄木料吸湿滞后很小，平均仅
约为0.2％，可忽略不计。 干燥温度
ΔM随先前干燥温度的升高而加大，其变异范围为1～5％， 平均为2.5%。
• 精品课件
木材按干湿程度 分六级：
湿材：长期置于水中，含水 率大于生材的木材。
生材：和新采伐的木材含水 率基本上一致的木材。
• 精品课件
二、木材水分含量的测定
1.含水率的概念
木材中水分的含量叫含水率或含水量。用水分的质量对木材质量之比的 百分比表示。
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
• 精品课件
当把生材放在大气环境中自然干燥，最终达到的水
分平衡状态称为气干状态。气干状态的木材的细胞腔中不含
自由水，细胞壁中含有的吸着水的量与大气环境处于平衡状
态。当木材的细胞腔和细胞壁中的水分被完全除去时木材的
状态称为绝干状态。
自由水
结合水
细胞腔
细胞壁
含水率 态(0%) 结合水 衡状态 自由水 没有
木材干燥的基本知识
研发中心：周建武
• 精品课件
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；
86 24.5 18.5 15.5 12.5 11 9.5 8 7.5 6.5 6 5.5 4.5 4.5 3.5 3.3
8.5 7.5 6.5 6 5.5 5 4.5 4.5 4 3.3
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• （2）掌握解决企业木材干燥生产不良率高、生产周 期长、成本高的方法。
• （3）掌握根据产品含水率进行家具产品市场定位的 方法。
• （4）掌握木材干燥生产管理方法。
• 精品课件
课程内容
• 第一章 家具水分与使用环境 • 第二章木材干燥物理基础 • 第三章干燥方法与设备 • 第四章干燥工艺 • 第五章干燥缺陷的预防
中一般采用绝对含水率，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：
M G湿－G干 10％ 0 G干
式中：G湿―湿木材的质量（或木材的初重） G干―全干材质量
• 精品课件
2.木材含水率的测量方法
在木材工业中较常用的方法是称重法和电测法。
（1）称重法 远离木材的端头约250mm~300mm锯取一块 一定尺寸的试材，刮净毛刺和锯屑后立即称其质量，之 后将试材放置在温度为103±2℃的烘箱内烘干6h左右， 然后每隔2h称重并记录一次，直到两次称得的质量相差 不超过0.02g，即试材的质量恒定不变为止，认为此时得 到是绝干质量。根据前面介绍过的公式，即可计算出试 材的含水率值。
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）
• 精品课件
直流电阻式
使用电阻式含水率仪时注意事项： a.树种修正； b.温度修正； c.纹理方向； d.电极探测器及其插
入深度。
• 精品课件
• 精品课件
在相同的温湿度条件下，由吸湿过程达到的木材平衡 含水率低于由解吸过程达到的平衡含水率，这个现象称为吸湿 滞后(Sorption hysteresis)现象。吸湿滞后受树种、温度等 因素的影响，一般吸湿滞后数值的变异范围在1%~5%之间，平 均值为2.5%。在实际生产中，气干木材吸湿滞后的数值不大， 生产上可以忽略不计，因此粗略地认为：EMC＝MC解=MC吸
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。
• 精品课件
（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
采用平衡含水率测量装置应注意以下问题： ①为避免“吸收滞后”性质的影响，每片感湿木片只能使用一次； ②应避免感湿木片被滴上冷凝水或直接被喷到水蒸汽； ③感湿木片的安装位置的要求与温、湿度计相同。
• 精品课件
木材平衡含水率表
温度计差℃
0
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120 例：干球温度=82℃
交流介电式
• 精品课件
• 精品课件
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
• 精品课件
三、木材中水分的状态
根据材料与水分的关系；凡湿润性的材料可分为三类： ① 毛细管多孔体：这类材料在所含的水分增加或减小时，均不改变其
（2）称重法 根据木材平衡含水率的定义，采用质量法测 量计算木材的平衡含水率。
（3）电测法 直接采用平衡含水率测量装置测量，其测量 原理与电阻式含水率测定仪相同。
• 精品课件
平衡含水率的测量（电测法）
平衡含水率测量 装置包括平衡含水率 传感器、直流电阻式 含水率测定仪和连接 导线。平衡含水率传 感器由感湿木片、木 片夹和插座组成。
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• 干燥过程：干燥过程温度越高，平衡含水率越低。 • 木材的树种：一般木材抽提物越多，平衡含水率越低。
• 精品课件
木材平衡含水率的确定
木材平衡含水率是气态介质温、湿度的函数，是用木材含水 率来表示气态介质的状态。木材平衡含水率的确定方法有：
（1）图表法 根据木材所处环境的温、湿度，由图或表直 接查得。
• 南方家具水分达不到北方要求和国外要求，产品不能卖到北方、不能出口。北方 家具到南方使用，产生变形。
•
因此，木材干燥技术是家具企业经营管理最为核心的技术，是企业
进行市场拓展必须掌握的技术基础。谁掌握了木材干燥技术，谁将掌握核心竞争
力，谁将具有更广阔的市场空间。
• 精品课件
课程目标
• （1）掌握解决企业木质家具生产过程中含水率控制 问题的方法。
118
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温度计差=11℃
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干 112 球 110
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平衡含水率=8%
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尺寸。如：焦炭、砖、海绵 ② 胶体：这类材料在吸水时，能无限膨胀，直至丧失其几何形状为止。
如：面粉、黏土。 ③毛细管多孔胶体：这类材料能吸收一定水分，在吸水和失水时，不
丧失其几何形状，但其尺寸发生有限变化，即吸水时尺寸增大，失水时 尺寸缩小。如：木材。
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1.自由水和结合水
木材是由无数的中空细胞集合而成的空隙体。根据水分 在木材中存在的位置不同，木材中的水分可以分为自由水和吸 着水（结合水）两种。自由水是存在于木材细胞腔和细胞间隙 组成的大毛细管系统中的水分，其性质和普通的液体水接近。 自由水的多少对木材的物理性质（除重量、燃烧性能以外）影 响不大。吸着水存在于细胞壁中，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。
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第一章 家具水分与使用环境
• 精品课件第一节 Fra bibliotek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 格的锯材后，水分的一部份 或大部分仍保留在木材内部， 这就是木材水分的由来。
薄小木料置于一定温度、湿度的空气中，木材
最后达到与周围空气相平衡时的木材含水率叫平衡含
水率，用M衡表示。（equilibrium moisture content, 简称EMC）
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平衡含水率影响因子
• 温度：空气温度升高，则平衡含水率降低，但变化不 大。
• 湿度：指定的温度下，木材的平衡含水率随着空气相 对湿度的升高显著加大。
相反，周围空气的相对湿度较高时，水蒸气从空气向木材细 胞壁中渗透，即木材从空气中吸湿，使得吸着水含量增加，此现象 叫吸湿或吸着(Adsorption)。木材含水率在吸湿过程中达到的稳定 值叫吸湿稳定含水率（Adsorption stabilizing moisture content）。
解吸和干燥是两个不同的概念，解吸仅指木材细胞壁 中吸着水的排除，而干燥则是自由水和吸着水二者的排除。
室干材的吸湿滞后的数值较大，
干燥期间介质的温度越高，干木材的吸湿
滞后的数值越大。木材干燥过程的最终含 含
水率通常情况下取：
水
率
MC终EMCΔ2MC
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解吸 吸湿
时间
MC解吸 EMC MC吸湿
∆MC
产生吸湿滞后的原因：
• 吸湿的木材必定是已经干燥的，在干燥过程，木材的 微毛细管系统内的空隙部分地被渗透进来的空气所占 据。这就妨碍了木材对水分的吸收。