[科普中国]-木材含水率

正常状态下的木材及其制品，都会有一定数量的水分。我国把木材中所含水分的重量与绝干后木材重量的百分比，定义为木材含水率。

定义我国把木材中所含水分的重量与绝干后木材重量的百分比，定义为木材含水率。

含水率可以用全干木材的重量作为计算基准，算出的数值叫做绝对含水率，并简称为含水率（W，%）。计算公式：

W=（Gs-Ggo）/ Ggo×100% ，W1=（Gs-Ggo）/ Gs×100%

其中：W——木材绝对含水率；W1——木材相对含水率

Gs——湿木材重量；

Ggo——绝干材重量。

国家标准：含水率在 3.0 -10.0%.()

相关知识重要性为什么有些木门、木地板、木制家具等木制品销售出去以后会出现开裂、变形等质量问题呢？怎样减少这些问题对木业企业的损失呢？

木制品制作完成后，造型、材质都不会再改变，此时决定木制品内在质量的关键因素主要就是木材含水率和干燥应力。生产制造企业需要正确掌握木制品的含水率。当木制品使用时达到平衡含水率以后，这个时候的木材最不容易开裂变形。

销售木制品的经销商，也应该对所销售的产品的含水率进行检测，掌握所销售产品的质量状态。选择产品质量好的厂家，凡是注重产品质量的生产厂家，都会对其产品的含水率进行检测。

对于高素质的采购木制品的部门，随着专业知识的不断增长，也越来越多地注重木制品的含水率指标。过去国外的采购商就很注重这一指标，许多做出口产品和半成品的木业厂家对此深有体会。

适当性木材置于一定的环境下，在足够长的时间后，其含水率会趋于一个平衡值，称为该环境的平衡含水率EMC。当木材含水率高于环境的平衡含水率时，木材会排湿收缩，反之会吸湿膨胀。例如，广州地区年平均的平衡含水率为15.1%，北京地区却为11.4%。干燥到11%的木材用于北京是合适的，可用于广州将会吸湿膨胀，产生变形。所以说，木材干燥要适当，并非越干越好。不同地区、不同用途，对木材含水率的要求也是不一样的。

平衡含水率木材是一种吸湿物质，湿材在空气中放置，会不断蒸发水分；干材在空气中放置，空气中的水分也会被木材吸收，蒸发和吸收水的速度最后相等，达到动态平衡状态，这时的含水率为平衡含水率。

木材平衡含水率受大气湿度的影响，因地区而不同。北方为12%左右，南方为18%左右，华中约为16%左右。木材平衡含水率在生产上有很大的意义。家具、门窗、室内装修等用材的含水率，必须干燥到使用地区的平衡含水率以下，否则木制品会开裂和变形

相对含水率新鲜的硬木含水率是60%，而软木是硬木的两倍以上。木材中的水存在有两种形式——吸着水和自由水。原木风干的首要目的在于降低木材对水的化学粘合，以便于使剩余水份自由移动。温度越高，水分移动的速度就越快，这就是窖干会省时的原因。然而，窖内过高的温度会降低木材的性能，大多数的窖干会尽可能快地完成干燥，以便于制造廉价的建筑用软木。1

标准在不计环境湿度的条件下，木材控制在15%的含水率称标准含水率

测量方法含水率实验室测量的方法：

测量木材含水率的方法有烘干法、电测法、干馏法、滴定法和湿度法，在木材加工领域里，通常采用烘干法。

烘干法

烘干法就是将木材的含水率试片烘至全干来测其含水率的方法。

首先在被测的木材中锯取一片顺纹厚度为10~12mm的有代表性的含水率试片。所谓代表性就是这块试片的干湿程度与整块木材相一致，并没有夹皮、节疤、腐朽、虫蛀等缺陷。一般应在距离锯材端头250~300mm处截取。将含水率试片刮净毛刺和锯屑后，应立即在精确度为0.01g，量程不小于200g的天平上称其重量，将该重量记为G，然后将试片放入温度为103±2℃的恒温箱中烘6h左右，再取出称重，并作记录，然后再放回烘箱中继续烘干。随后每隔2h称重一次，直到最后两次称量的重量不变，就是绝干重，记为Go。这样就可按下式计算出含水率

W=（G-Go）/ Go×100%

由于薄试片暴露在空气中其水分容易发生变化，因此，测量时要注意截取试片后或取出烘箱后应立即称重，如不能立即称重，须立即用塑料袋包装，防止水分蒸发。

用烘干法测量木材含水率准确可靠，而且不受含水率范围的限制。但测量时需要截取试样，破坏木材，并需要一定的时间。

烘干法是测量木材含水率的基本方法，也是最常用的方法。

上式表示的是绝对含水率，也是在木材加工上通常所说的木材含水率。2

详细认识木材含水量即木材所含水分之重量与木材干重之比，亦称为含水率，取一块木材称一下重量，假定是4.16Kg，把它烘干到绝对干燥状态，再称重量是3.4Kg，则此木材之干重为3.4Kg，所含水分之重量为4.16-3.4=0.76Kg。这块木材之含水率为：

含水率（w%）=（含水木材之重量-干木材之重量）/（干木材之重量） x100%=0.76/3.4x100%=22.3%

新伐木材，细胞间隙充满水，木材之含水率在100%以上，在场地堆放时，细胞腔里之水先蒸发出去，此时木材总重量减轻，但体积和强度都没有什么变化。到一定时候，细胞腔之水都蒸发完毕，可细胞壁里还充满水，此情况叫“纤维饱和”。这是含水率约为30%，为方便起见，就规定含水率30%为“纤维的饱和点”。含在细胞壁之水继续蒸发，引起细胞壁变化，这时，木材不但重量减轻，体积也开始收缩，强度开始增加。木材强度随含水率变化是因为细胞壁纤维间之胶体是“亲水”之故。水分蒸发后，胶体塑性减小，胶结力增加，可以和纤维共同抵抗外力之作用，含水量变化对顺纹抗拉强度影响较小，对顺纹抗压强度和弯曲强度影响较大。例如松木在纤维饱和点顺纹抗压强度约为3KN/CM2。

木材因含水量减少引起体积收缩之现象叫作干缩，干缩也叫作“各向异性”例如从纤维饱和点降到含水率0%时，顺纹干缩甚小，为0.1~0.3%，横纹径向干缩为3.66%，弦向干缩最大竟大9.63%，体积干缩为13.8%，所以当木材纹理不直不匀，表面和内部水分蒸发速度不一致，各部分干缩程度不同时，就出现弯、扭等不规则变形、干缩不匀就会出现裂缝。

木材强度变化和干缩，为使用木材带来诸多不便，我们不可能消除这种客观存在之不利变化，但能认识掌握其变化规律，控制此变化。木材水分可以被蒸发到空气中，空气中水分也会被吸进来，后一现象为“吸湿”，吸湿为木材之特性，主要是木材含水率达到相对饱和点，其含水率过高，或过低都会给木材基本物理性能带来不利因素。

对应某一空气湿度和相对湿度，就有一个木材含水率数值，这个值称为“平衡含水率”。例：当地室内平均湿度32。，相对湿度55%。从图中查出平衡含水率为10%，家具类高档用材，一般含水率为15%，一般木材制品（含木制包装），有关部门定为18%~25%左右为达标产品，因木材在含水率18%以下，木腐菌就无法生存繁殖。

本词条内容贡献者为:

石季英 - 副教授 - 天津大学