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[其他] 详解木材中的水分种类!

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木别墅
发表于 2018-6-13 09:23:19 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 木艺大仕 于 2018-6-13 09:35 编辑



详解木材中的水分种类!(待审核)


常言道“知己知彼,百战不殆”,要想将木材干燥好,关于木材中“水”的知识可一定要先了解!我们就和大家一起分享一下关于木材有多“水”的那些事儿……


做红木或实木家具的都有一个最大的烦恼,那就是木材干燥!木材干燥通俗来讲就是通过一定的方法将木材内部所含的水分蒸发出来,让其与使用环境趋于一个平衡,以此来稳定其特性!

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所以说控制好实木中的水分,是实木厂家最重要的工作。常言道“知己知彼,百战不殆”,要想将木材干燥好,关于木材中“水”的知识可一定要先了解!今天,我们就和大家一起分享一下关于木材有多“水”的那些事儿……
<span]
水的分类
木材中的水分分为三类:自由水、吸着水和化合水。
<span]
自由水是指存在于细胞腔和细胞间隙中的水分,又称毛细管水;吸着水是指存在于细胞壁微纤丝间的水分,又称附着水、吸着水或束缚水;化合水是指存在于木材化学成分中的水分。
<span]
自由水和吸着水为木材中的主要水分。自由水与木材密度、燃烧、干燥、渗透有密切关系;吸着水影响着木材性质;化合水与木材性质关系不大。]木材性质;化合水与木材性质关系不大。]
<span]
纤维饱和点(含水率)
木材细胞壁含水率(吸着水)在饱和状态,而细胞腔无自由水时的含水率,称纤维饱和点或纤维饱和度。
<span]
纤维饱和点因树种不同而不同,一般为23%-31%,通常以30%为各树种纤维饱和点的平均值。青杨木材的纤维饱和点为23%。
<span]
纤维饱和点的变化是木材性质变化的转折点。在纤维饱和点以上,木材强度不变;
<span]在此点以下,木材强度因含水率的减低而增加,反之,因含水率的增加而减少,直至到达纤维饱和点为止。

<span]同样,木材含水率在纤维饱和点以上时,木材没有收缩、膨胀的变化;待到含水率降低到纤维饱和点以下时,木材伴随含水率的减少而收缩,等到减少至零,收缩达到最大;
反之,随含水率的增加膨胀,直至达到纤维饱和点含水率为止。
<span]
生材含水率
<span]生材是刚刚伐倒的树木,其含水率指刚伐倒的木材含水率。生材含水率对于木材的运输和贮存具有一定意义。

<span]生材中的水分,主要是自由水和吸着水,其含水率随季节而变化,但各树种无一定规律。一般在冬季和树液流动的春季较多,可达全树重量的80%-100%以上。

平衡含水率
<span]长期贮藏在大气中的木材称气干材。当空气中水蒸气气压大于木材表面水蒸气压时,木材自外界吸收水;反之,木材中的水分向外散失。

<span]若空气中的水蒸气压与木材表面水蒸气压相同,木材既不吸收水分,也不散失水分。这时木材的含水率,称平衡含水率。木材平衡含水率随周围空气的状态而变化。
如果木材实际含水率小于平衡含水率,木材则呈现吸湿作用;反之,木材就会呈现蒸发作用。

水分的移动
<span]木材中水分的移动,可分为含水率在纤维饱和点以下以及纤维饱和点以上两种情况:
含水率低于纤维饱和点时木材中水分的移动
此种状态下,木材内部不含自由水,所有细胞腔内皆为空气所充满。由于木材表面水分的蒸发,其内部就会形成含水率梯度,出现相应的水蒸汽分压梯度。
<span]
在这种梯度的作用下,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。
<span]
木材中水分的移动,在其含水率低于纤维饱和点时,除了上述呈蒸汽状态移动以外,还会因毛细管的作用,吸着水沿着细胞壁内微毛细管系统的移动。
<span]
由于木材表面水分的蒸发,使表面部位毛细管的张力变大,水层变薄,张力差异促使吸着水从含水率高的部位向含水率低的部位移动。
<span]
在含水率低于纤维饱和点时,木材内水分的移动还会有第三种传导方式,即蒸汽状态与液体状态不断地相互交替,亦即沿着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的移动。
<span]
上述水分的移动方式,对于一切树种的木材都是适用的。但是,具体到各种水分传导途径的相对效率,会因树种、密度以及木材的构造特征、含水率变化、温度高低等而有较大的变动。
<span]
含水率高于纤维饱和点时木材中水分的移动
此种状态下,水分在木材细胞腔内主要呈液体状态,水蒸汽也以饱和状态存在于细胞腔内。
<span]由于各个部位的水蒸汽压力是一致的,此种情况下,理论上是没有蒸汽状态的水分在木材内部移动,只有因毛细管张力差引起的液态水——自由水沿着细胞腔与纹孔的移动。
如果木材内所有细胞腔都充满了水分,水分由一个细胞腔移动到另一个细胞腔的情况几乎不会发生。
<span]
当木材外表面有一部分含水量因干燥降至纤维饱和点含水率以下时,木材内部就会发生水分由内向外的移动现象。
<span]
开始仅为木材表层几排细胞向外蒸发水分,其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成了毛细管张力差,促使自由水由内部几排细胞移向蒸发面。
<span]
这一过程的不断进行,使蒸发面逐渐移向木材内部,构成了上述三种水分传导方式扩散移动的机构,木材才得以逐渐干燥。
<span]
木材是天然材料,存在很多不可控的因素,要想将它用好,确实是门学问。




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 楼主| 发表于 2018-6-13 09:41:12 | 只看该作者
本帖最后由 木艺大仕 于 2018-6-13 12:11 编辑





实木家具开裂和“木性”的关系



导读:
很多人都喜欢实木家具的天然美感,但一旦昂贵的实木家具,那可就是痛心疾首的体验了。实木家具开裂,究其原因是由“木性”造成的,要怎么“去性”防止实木家具开裂呢?




实木家具具有天然环保,使用寿命长,保值等特点,很多人都喜欢实木家具的天然美感。但一旦昂贵的实木家具开裂,那可就是痛心疾首的体验了。特别是商家介绍说“实木家具打理不好容易开裂这是很正常现象”的时候,更是纠结。

实木家具怎么就开裂了呢?
很多朋友认为如果实木家具开裂,那这实木一定是假的。其实不然,即使是真的实木家具,开裂也是在所难免的。就连价值连城的紫檀家具,在故宫展出时也会有开裂现象,同样需要修复。如同皮肤缺水皱裂,毛发分叉一样,木材也是一种生物,缺水也会有同样的问题,表现在家具上那就是开裂。

<]紫檀家具,在故宫展出时也会有开裂现象,同样需要修复。如同皮肤缺水皱裂,毛发分叉一样,木材也是一种生物,缺水也会有同样的问题,表现在家具上那就是开裂。

实木家具开裂,其实是由“木性”造成的,这里说的木头的性,不是人分男女,动植物分雌雄的性别之差,而是说木头变形力、扭曲力大小之差,是木头本身特有的习性之别。]

“木头性大”是什么意思?
木匠们做活时,锯一块木头,刨一块木板以后,常常会撂下一句话:“这木头性大。”就是说这块木头变形力、扭曲力较大,做出成品以后,遇冷、热、干、湿环境的变化会产生比较剧烈的变化,大裂、大扭、大胀、大缩,有时发生的变化简直不像样子,譬如原本一根方方正正的木头方子,可以扭曲成麻花状,转上几道弯。


木匠们遇上这种木头,做活时就会格外小心,要想方设法搞结实它,控制住它,笼住它,不叫它大变。倘遇上性小的木头,也就是性格平和温柔些的木头,做活会简单些,不必操那么大的心。做出成品,也会变,但变动与扭曲不会特别厉害。

什么木头性大,什么木头性小呢?老木匠过手的木料品种多,心中都有自己的底数。比如柞木、水曲柳、色木(枫木)都是性大的木头。而红松、白松、椴木、楸木算性小的木头。南方木种里,楠木、杉木性小,而榉木、龙眼木性大。红木里酸枝、红花梨、草花梨性大,而紫檀、黄花梨相对性小。

]
老木匠懂得区分,也懂得制作的技巧,能够较好地拿捏分寸。但性大与性小都是相对而言,相比较而存在。只要是木头,就会热胀冷缩,也会湿胀干缩。古典家具的板面上都要留一条3-5毫米的伸缩缝,就是为避免家具的大开大裂与挤胀变形,让其能够在使用过程中从容应对自然气温与湿度的变化。

木头去性的方法
木头既然有性,在制作前,去性这一环节就非常重要。去性的办法多种多样,但大致可分为三种:
一、烤
就是把原木或板材、方材放到烤房里面去蒸烤。早年的烤房,主要烧树叶、锯末、树枝、劈柴;后来烧煤、烧油,再进步一点,用电加热的办法来烤,已近似于电烤箱了。只是烤木头的不是箱子,而是房子。烤木头的时间比较长,不像烤面包,几分钟、十几分钟就熟了。早年烤木头,一烤就是三、五天,甚至一周时间,慢慢烤着,暗火熏烤着。温度不能太高,不能见明火,否则木头会着了,变成炭。经过烤,木头的性去掉许多,便于木匠们使用与操作。

二、吹
吹的实质就是让风吹,也可称作自然风干的过程。这需要三、五个月甚至半年、一年时间,把板材、方材一层层叠加,整整齐齐地码垛起来,每层板子、方子间要用小木条垫起,作为间隔,便于通风透气。垛与垛之间要留大的空隙以走风。板方材一般码在背阴通风处,避免阳光暴晒使木材突然起性。码垛好后,最上方要压重物,如石头、钢材、原木等,越重越好。经过自然的风吹、雨淋、日晒、雪埋,干了又湿,湿了又干,木头的性越来越小,因此越陈的木头性越小,越便于制作与打理。

三、泡
就是把原木或板材、方子扔到水里面浸泡。泡他个一周、两周,甚至泡一个月,捞上来按自然风干的方法码垛起来,经过完全自然风干再使用。或是泡过后送进烤房熏烤,另有一种老办法可以加快去性的速度,就是挖坑放水,加入石灰或碱,用石灰水、碱水来泡木头,这样浸泡的时间可以大大缩短,泡个两三天即可捞出,或风干,或送烤房。



总之,木头去性的办法实际上就是来回折腾,泡了烤,烤了泡,湿了干,干了湿,折腾的遍数越多,木头的性就越小,越不容易开裂,颇有些“百炼成钢”的味道。也像钢材的淬火,烧得红红的,猛然插入冷水里。淬过火的钢材更加坚硬,去了性的木头更加柔顺。

实木家具开裂其实就是水和力的问题,除了主要的木材材性,使用环境、使用习惯等的不同,也很容易使家具中木材本身的含水率和纤维受力情况发生变化。比如,阳光的过度照射、屋子里过于干燥的空气、家具表面长时间浸泡酸/碱等各种液体、暴力运输……都会使家具具备开裂的潜质。所以只要在这些问题上下功夫,就可以把开裂问题降到最低。


注;资料来源网络,仅供学习参考



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木板凳
发表于 2018-6-13 10:15:39 | 只看该作者
好帖子
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木地板
发表于 2018-6-13 10:43:50 | 只看该作者
先赞,回头慢慢看
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6
发表于 2018-6-13 12:12:21 | 只看该作者
谢谢分享,学习了。
提一点个人看法。
环境因素对成品家具影响最大,内外衡定几乎是不可能的。
比如已完成烘干的木材,开料的方式会影响水分蒸发的方式,诸存的地方湿度也会影响,成品摆放的地方湿度会影响。成品南成北调,或北方做的南方用,影响最大。适应期,收缩或膨胀的变形程度很高。特别是高密度类的红木家具。
所以木头这东西很难做得尽善尽美。
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7
发表于 2018-6-13 12:55:38 | 只看该作者
红酸枝类家具放到北方的带地暖的房间 两年之后惨不忍睹,到处开裂,面板收缩,紫檀属花梨到没多大事。黑酸枝也没事儿。
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8
发表于 2018-6-13 12:56:50 | 只看该作者
好帖,学习了。
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9
发表于 2018-6-13 13:08:39 | 只看该作者
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10
发表于 2018-6-13 13:52:32 | 只看该作者
好,赞一个
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11
发表于 2018-6-13 22:31:27 | 只看该作者
码字辛苦了!好贴子必须收藏
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12
发表于 2018-6-14 09:02:40 | 只看该作者
学习了,谢谢!
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13
发表于 2018-6-14 09:42:58 | 只看该作者
学习了
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14
发表于 2018-6-19 21:59:44 | 只看该作者
\(≧▽≦)/,赞,好好记笔记
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