木材的物理性质.pptVIP

五、木材的吸湿性1、木材的吸湿性木材的吸湿和解吸统称为木材的吸湿性。(1)吸湿(adsorption)：当空气中的蒸汽压力大于木材表面水分的蒸汽压力时，木材自外吸收水分，这种现象叫吸湿；(2)解吸(desorption)：当空气中的蒸汽压力小于木材表面水分的蒸汽压力时，木材向外蒸发水分，这种现象叫解吸；(3)吸湿性≠吸水性：吸湿性(水分存在于木材的细胞壁)；吸水性(水分还包括自由水)。第31页，共76页，星期日，2025年，2月5日2、木材的吸湿机理（1）组成木材细胞壁物质—纤维素和半纤维素等化学成分结构中有许多游离羟基（—OH），在一定温度和湿度条件下具有很强的吸湿能力。微晶表面借助分子间力和氢键力吸引空气中的水蒸气分子而形成多分子层吸附水。（2）木材为毛细管多孔胶体，存在大毛细管系统和微毛细管系统，具有很高的空隙率和巨大的内表面。当木材胞壁微毛细管内水表面上的饱和蒸汽压小于周围空气中的饱和蒸汽压时，开始在较小的微毛细管内形成凹形弯月面，产生毛细管的凝结现象而形成毛细管凝结水。随着空气相对湿度的增大，就会在直径较大的微毛细管中发生水蒸气凝结，直至空气湿度为100%时，全部微毛细管内充满了毛细管凝结水，即达到纤维饱和点为止。第32页，共76页，星期日，2025年，2月5日3、吸收和吸附(1)吸收：多孔性固体在其较粗的毛细管中，由于表面张力作用对液体进行机械地吸收。如干材浸于水中，由于胞腔毛细管作用可以吸满水分，并将胞壁润湿。(2)吸附：细粉末状的物体，多孔性的材料或溶胀的凝胶体物质对气态液体或气体紧密地吸收现象，在多数情况下，这种吸收只有一层分子的厚度(单分子层)或多分子层。吸附总是伴随着热的释放。分为化学吸附或物理吸附。第33页，共76页，星期日，2025年，2月5日4、平衡含水率(1)平衡含水率概念(equilibriummoisturecontent)：当木材在一定的相对湿度和温度的空气中，吸收水分和散失水分的速度相等，即吸湿速度等于解吸速度，这时的含水率称为木材的平衡含水率。(2))平衡含水率的影响因素:如环境的相对湿度和温度、树种、机械应力、木材的干燥史等。第34页，共76页，星期日，2025年，2月5日平衡是相对的，吸湿和解吸过程是绝对的。木材的平衡含水率受空气的温度和湿度的影响：当温度一定而相对湿度不同时，木材的平衡含水率随着空气湿度的升高而增大；当相对湿度一定而温度不同时，木材的平衡含水率则随着温度的升高而减小。第35页，共76页，星期日，2025年，2月5日5、等温吸附等温吸附(isothermadsorption)：指在一定的温度下，木材在不同的相对湿度下所能达到的平衡含水率，体现的是温度一定的条件下平衡含水率和相对湿度之间的关系。为“S”型曲线。木材的等温吸附曲线第36页，共76页，星期日，2025年，2月5日温度对木材等温吸湿曲线的影响：第37页，共76页，星期日，2025年，2月5日6、吸着滞后(1)现象(sorptionhysteresis)：在一定的大气条件下，吸湿时的平衡含水率总比解吸时要低，这种现象称为吸湿滞后。第38页，共76页，星期日，2025年，2月5日木材的吸着滞后第39页，共76页，星期日，2025年，2月5日木材吸着滞后的原因？第40页，共76页，星期日，2025年，2月5日吸湿滞后的原因：（1）经解吸干燥后的木材，其微毛细管系统内的空隙部分被透进来的空气所占据，从而妨碍了木材对水分的吸收。（2）木材在解吸干燥后，由于干缩，使相邻的纤维素分子链上用以吸取水分的羟基间形成氢键，从而使大部分羟基相互饱和而减少了对水分的吸着。简言之，就是在原先被水饱和的木材，其被吸附水所满足的羟基数量要比解吸后，开始能吸附水的羟基数量多。（3）木材的塑性。第41页，共76页，星期日，2025年，2月5日六木材的干缩湿胀第42页，共76页，星期日，2025年，2月5日(一)木材的干缩湿胀1、现象：在绝干状态和纤维饱和点含水率范围内，由于水分进出木材细胞壁的非结晶领域，引起的非结晶领域的收缩(shrinkage)或湿胀(swelling)，导致细胞壁尺寸变化，最终木材整体尺寸变化的现象。图6-10木材的湿胀示意图第43页，共76页，星期日，2025年，2月5日木材的干缩和湿胀发生在纤维饱和点以下。第44页