木材家具材料理化性质

1、木材的物理性质

木材的物理性质指不改变木材化学成分、不破坏试样完整性所测出的木材性质。如木材水分、木材胀缩性、木材密度、木材热学性质、木材电学性质等。木材物理性质是木材科学加工与合理利用的基础之一，许多木材加工处理工艺的制定，以及用材部门对于木材的选择，都赖于对木材物理性质的了解。

(1)木材水分

木材中的水分占木材质量的一部分。这些水分直接影响到木材的许多性质，如质量、强度、干缩、湿胀、耐久性、燃烧性、传导性、渗透性及加工性质等。因此，了解木材的水分是十分重要的。

a、木材中水分的种类

自由水存在于细胞腔及细胞间隙内。这种水分只影响木材的质量、燃烧性及渗透性等，对木材其他物理性质无显著影响。吸附水存在于木材各种细胞的细胞壁里。它与细胞壁物质相结合，直接影响木材的胀缩性和强度。因此，这种水分在木材利用上要特别考虑。

b、木材含水率的计算

木材中所含水分的数量，通常用含水率表示，即以水分质量占木材质量的百分率表示。木材含水率分为绝对含水率和相对含水率两种。绝对含水率是木材水分质量占木材绝干材质量的百分数。相对含水率是木材水分质量占湿木材质量的百分数。在木材科学和工业生产中，木材含水率通常都以绝对含水率表示。木材含水率在一般木材工业中，普遍用含水率测定仪来测定，这种方法精度差，但方便快捷，有时为了准确，也用烘干称重法测定。

c、木材纤维饱和点

潮湿木材放置在干燥环境中，湿木材中的水分就要向空气中蒸发，首先蒸发的是存在细胞腔中的自由水。纤维饱和点是指木材内自由水完全散失而吸着水处于最大状态，或者说是指木材胞壁含水率处于饱和状态而胞腔无自由水时的含水率。由此可知纤维饱和点是木材的一种特定的含水状态。木材纤维饱和点的确切数值因树种、温度以及测定方法的不同而有差异，约为23％一32％，通常以30％作为木材的纤维饱和点。纤维饱和点的重要意义，不在于其含水率的具体数值，而在于它的实用价值和理论意义。实践证明，纤维饱和点是木材性质变化的转折点。木材含水率在纤维饱和点以上变化时，木材的形体尺寸、强度、电、热性质等都几乎不受影响。而当木材含水率在纤维饱和点以下发生变化时，上述木材性质就会因含水率的增减发生显著而有规律的变化。

d、木材的吸湿性与木材平衡含水率

木材的吸湿性是指木材在空气中吸收水分或蒸发水分的能力。木材具有吸湿性的原因有二：其一，组成木材细胞壁(主要是纤维素和半纤维素)的化学成分结构中有许多自由羟基(-0H)，它们在一定温度和湿度条件下具有很强的吸湿能力；其二，木材是一种微毛细多孔体，它具有很高的空隙率和很大的内表面，所以木材有强烈的吸附性和毛细管凝结现象。木材平衡含水率与环境条件密切相关，生材或湿材在于空气中会发生水分蒸发，称为解吸过程。反之，干材会从湿空气中吸着水分，称为吸湿过程。木材在解吸或吸湿过程的初期进行都十分强烈，此后就逐渐缓慢下来，直至速度几乎降为零而达到动态平衡。

木材的吸湿速度与解吸速度达到平衡时的木材含水率，称为平衡含水率。木材平衡含水率的高低主要取决于木材所处条件下的空气的温度和相对湿度，而和树种关系不大。当温度一定而相对湿度不同时，木材平衡含水率随空气湿度升高而增大；当相对湿度一定而温度不同时，木材平衡含水率则随温度升高而减小。根据木材平衡含水率与空气温度和湿度的关系，可依照实验数据绘制出平衡含水率图，由图即可查出任一温度、湿度条件下的平衡含水率。木材平衡含水率在木材利用上，具有十分重要的意义。其作用在于，它使人们认识到，木材在利用前，必须将其干燥到与所在地区空气温、湿度相适应的木材平衡含水率。只有这样才可避免因受使用地区温、湿度的影响而发生木材含水率的变化，也就不会引起木材尺寸或形状的变化，从而保证了木制品的质量。木材的含水状态生材：新伐木材，含水率一般在50％以上。湿材：长期浸泡在水中的木材，含水率高于生材。气干材：长期在大气中放置、自然干燥的木材，按各地空气含水率不同，其含水率在8％-20％，一般为12％-15％。

室干材：经过人工干燥的木材，通常含水率为7％～15％。绝干材：经过(103±2)℃条件干燥，含水率接近零的木材。