由於木材的構造和性質的特殊性以及工藝技術上的失誤使其在乾燥過程中引起的損壞與變形。種類木材幹燥缺陷主要有:翹曲變形;表裂、末端裂、內裂和表面硬化;皺縮。①木材是縱、弦、徑三向異性體。幹縮時,縱向極小,一般情況下可以忽略不計,弦向最大,徑向其次。含水率每降低1%,多數樹種平均的木材弦向幹縮率約為0.3%,徑向幹縮率約為0.18%,即弦向為徑向的1.7倍。弦、徑向幹縮的差異使得從同一樹幹上製取的材料的橫斷面在幹後發生變形(圖1)。此外,樹木生長時形成的斜紋理、應力木及近髓心處寬而軟的年輪等的不正常幹縮,往往引起木材的各種翹曲(扭曲)變形,其主要形式有順彎、邊彎、扭彎、橫彎和菱形變形等,如圖2。圖1圖2②待乾燥木材必須先經過透徹的預熱處理。若在未熱透之前就開始乾燥,表面諸層失去自由水後隨即排除吸著水(見木材含水量),並引起幹縮。此時內部尚處於冷溼狀態,其吸著水未能排除,因而不能與表層同步幹縮,結果是表層發生張應力,內部發生壓應力,將導致表面開裂與末端開裂。同時,表層木材的半纖維素與木質素將失去變軟的效能,以致發生表面硬化。通常在木材平均含水率降到略低於纖維飽和點時,須進行中間處理,以防止表裂、末端裂與表面硬化。若不及時處理,在後續的乾燥過程中,木材內層隨著吸著水的排除應當相應地發生幹縮,但表面硬化使內部的正常幹縮受到阻礙。這樣,應力就會轉變為內部張應力和外部壓應力,當內部張應力達到並超過破壞極限時,就會發生內裂。具有較粗的多列木射線的木材,如柞、櫟、栲、水青岡等,由於內部硬化而發生的內裂特別嚴重。③上述諸缺陷都是在排除吸著水的低含水率階段內發生的。而另一種叫做皺縮的缺陷則是在排除自由水的高含水率階段內發生的。有些樹種的木材,如楊、楓香、桉等,在細胞壁不透氣,細胞腔飽含自由水,而且水中無氣泡的情況下,若使用過高的溫度處理木材,在自由水迅速滲透出細胞壁時,空氣卻不能透入;腔內殘餘的自由水和細胞壁內表面之間產生過大的表面張力,使細胞壁向腔內潰陷,這就是皺縮。早材和晚材的潰陷程度的差異在板材表面形成略有規則的搓衣板狀的皺縮;心材細胞的大面積潰陷使方材橫斷面成為菱形皺縮,併兼帶有內裂。防止辦法①防止或減輕翹曲變形的方法是:在堆積材堆時把上下隔條垂直對齊,並用拉緊彈簧或重物使材堆承受重荷。材堆內的每塊溼木材在壓力下先受熱而軟化,再失水而定形,可保持其形體的整齊。②防止或減輕表裂、末端裂、內裂和表面硬化的方法是:運用應力檢驗板檢查應力發生的跡象;運用中間處理的措施減輕並消除應力與表面硬化的發展與轉化;運用終了處理的措施使含水率沿斷面分佈均勻,消除溼心現象和殘餘應力。③防止或減輕皺縮的方法是:把溼木料預幹到含水率為40%及以下,乾燥時先用低溫排除自由水,然後逐步轉入快速乾燥工藝。
由於木材的構造和性質的特殊性以及工藝技術上的失誤使其在乾燥過程中引起的損壞與變形。種類木材幹燥缺陷主要有:翹曲變形;表裂、末端裂、內裂和表面硬化;皺縮。①木材是縱、弦、徑三向異性體。幹縮時,縱向極小,一般情況下可以忽略不計,弦向最大,徑向其次。含水率每降低1%,多數樹種平均的木材弦向幹縮率約為0.3%,徑向幹縮率約為0.18%,即弦向為徑向的1.7倍。弦、徑向幹縮的差異使得從同一樹幹上製取的材料的橫斷面在幹後發生變形(圖1)。此外,樹木生長時形成的斜紋理、應力木及近髓心處寬而軟的年輪等的不正常幹縮,往往引起木材的各種翹曲(扭曲)變形,其主要形式有順彎、邊彎、扭彎、橫彎和菱形變形等,如圖2。圖1圖2②待乾燥木材必須先經過透徹的預熱處理。若在未熱透之前就開始乾燥,表面諸層失去自由水後隨即排除吸著水(見木材含水量),並引起幹縮。此時內部尚處於冷溼狀態,其吸著水未能排除,因而不能與表層同步幹縮,結果是表層發生張應力,內部發生壓應力,將導致表面開裂與末端開裂。同時,表層木材的半纖維素與木質素將失去變軟的效能,以致發生表面硬化。通常在木材平均含水率降到略低於纖維飽和點時,須進行中間處理,以防止表裂、末端裂與表面硬化。若不及時處理,在後續的乾燥過程中,木材內層隨著吸著水的排除應當相應地發生幹縮,但表面硬化使內部的正常幹縮受到阻礙。這樣,應力就會轉變為內部張應力和外部壓應力,當內部張應力達到並超過破壞極限時,就會發生內裂。具有較粗的多列木射線的木材,如柞、櫟、栲、水青岡等,由於內部硬化而發生的內裂特別嚴重。③上述諸缺陷都是在排除吸著水的低含水率階段內發生的。而另一種叫做皺縮的缺陷則是在排除自由水的高含水率階段內發生的。有些樹種的木材,如楊、楓香、桉等,在細胞壁不透氣,細胞腔飽含自由水,而且水中無氣泡的情況下,若使用過高的溫度處理木材,在自由水迅速滲透出細胞壁時,空氣卻不能透入;腔內殘餘的自由水和細胞壁內表面之間產生過大的表面張力,使細胞壁向腔內潰陷,這就是皺縮。早材和晚材的潰陷程度的差異在板材表面形成略有規則的搓衣板狀的皺縮;心材細胞的大面積潰陷使方材橫斷面成為菱形皺縮,併兼帶有內裂。防止辦法①防止或減輕翹曲變形的方法是:在堆積材堆時把上下隔條垂直對齊,並用拉緊彈簧或重物使材堆承受重荷。材堆內的每塊溼木材在壓力下先受熱而軟化,再失水而定形,可保持其形體的整齊。②防止或減輕表裂、末端裂、內裂和表面硬化的方法是:運用應力檢驗板檢查應力發生的跡象;運用中間處理的措施減輕並消除應力與表面硬化的發展與轉化;運用終了處理的措施使含水率沿斷面分佈均勻,消除溼心現象和殘餘應力。③防止或減輕皺縮的方法是:把溼木料預幹到含水率為40%及以下,乾燥時先用低溫排除自由水,然後逐步轉入快速乾燥工藝。