自由水、吸著(zhù)水與木材烘干

木材中的毛細管系統有兩大類(lèi)，即大細管系統和微毛細管系統。木材中的水分就存在于這些毛細管系統之中。

由細胞腔組成的大毛細管系統，對水分的束縛力很小以至無(wú)束縛力，水分能夠從大毛細管系統的斷面自由地蒸發(fā)出去。因此，把存在于大毛細管系統內的水分，叫做自由水。自由水的增減，只能影響木材的重量、保存和燃燒能力，而不影響木材的性質(zhì)。

由互相通連的細胞壁構成的微毛細管系統，對水分有程度不同的束縛力，若要使微毛細管系統內的水分向空中蒸發(fā)，必須把空氣的濕度降低到一定的程度；或者在加熱條件下加速水分的運動(dòng)，才能克服微毛細管的束縛力，向空氣中蒸發(fā)。同時(shí)，微毛細管系統不但在一定的條件下向空氣中蒸發(fā)水分，而且也能夠吸收空氣中的水分。因此，把存在于微毛細管系統內的水分，叫做吸著(zhù)水。吸著(zhù)水的增減變化，不僅使木材發(fā)生膨脹和收縮，而且也影響到木材的其它物理力學(xué)性質(zhì)。

另外，木材中還有一種化合水，它存在于木材的化學(xué)成分中?；纤臄道砗苄?，只有在化學(xué)加工時(shí)，才有意義。

化合水存在于木材化學(xué)組成中,其含量約為1%,干燥無(wú)法除去,一般不予考慮。

前面已講到，吸著(zhù)水存在于細胞壁內，而細胞壁能容納水分的空間是有限的，也就是說(shuō)吸著(zhù)水的數量有一定限度。在大氣條件下，當自由水已蒸發(fā)干凈，而吸著(zhù)水還保持著(zhù)最高量時(shí)的木材含水率，叫做"纖維飽和點(diǎn)"，亦稱(chēng)"吸濕極限"，用W纖表示。

木材的纖維飽和點(diǎn)隨樹(shù)種與溫度而異。就多種木材來(lái)說(shuō)，在空氣溫度為20℃濕度為100%時(shí)。纖維飽和點(diǎn)的含水率W纖的平均值為30%，變異范圍為23-33%。

纖維飽和點(diǎn)，隨著(zhù)溫度的升高而變小。以下木材在被水蒸汽飽和的空氣內，纖維飽和點(diǎn)的變化情況。

空氣溫度(℃) 20 60 120

纖維飽和點(diǎn)(℃) 30 26 18

從中可以看出，隨著(zhù)溫度的升高，木材從飽和空氣中吸濕的能力將降低。

木材的纖維飽和點(diǎn)這個(gè)概念，在干燥工藝中經(jīng)常用到，應當記住。當木材的含水率在纖維飽和以上時(shí)（W纖＞30%），木材不產(chǎn)生干縮；當木材含水率在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)（W纖＜30%），其干縮趨勢呈直線(xiàn)變化，即從含水率30%降低時(shí)，每減少1%，而相應的干縮系數的數值是不變的，只是隨著(zhù)樹(shù)種及弦、徑向的不同而稍有差異。

另外，木材的纖維飽和點(diǎn)與其導電性有關(guān)。全干木材是良好的絕緣體。濕木材是半導體。當含水率由0%增加到30%左右時(shí)，木材的比電導加大達10萬(wàn)倍以上；含水率從30%增大到最高限度時(shí)，比電導的加大不過(guò)4倍。

放置在大氣中的濕木材，它的含水率將隨著(zhù)時(shí)間的延續而逐漸降低。當木材中的水分與大氣中的水分不再進(jìn)行交換而達到平衡狀態(tài)，即水分處于靜止狀態(tài)時(shí)，木材的含水率即是該溫度、濕度條件下的平衡含水率， 以W衡表示。

平衡含水率隨著(zhù)木材所處的空氣狀態(tài)的不同而變化。當空氣的相對濕度升高時(shí)，平衡含水率也升高；空氣的相對濕度降低時(shí)，平衡含水率也降低；與上述情況相反，當空氣溫度升高時(shí)，將使平衡含水率降低。這就是說(shuō)，隨著(zhù)溫度的升高，木材的吸濕性將會(huì )降低。

木材在由濕變干和由干變濕的過(guò)程中，在一定的空氣狀態(tài)下都逐漸地趨向于平衡含水率。在一般的情況下，由濕變干的含水率常常稍大于由干變濕的含水率。這是由于木材的微毛細管系統內的空隙，已有一部分被滲透進(jìn)來(lái)的空氣所占據，而防礙了木材對水分吸收的緣故。這個(gè)現象叫做吸濕滯后或吸收滯后。