从森林到成品——不同阶段的木材水分
由于木材不断与环境中的水分发生反应,因此可能会引发有关在木材生命周期的不同阶段测量木材含水量 (MC) 的问题。
木材厂里会发生什么?窑干木材有多稳定?制造过程中呢?我的木地板或家具怎么办?成品木材应该不需要测量水分,对吧?
木材与水分的关系
木材由细长的细胞构成,这些细胞内部中空,细胞壁由纤维素、木质素和其他有机和无机成分构成。(这是一个极其简化的解释,但足以理解木材细胞的基本结构。)在一棵活树中,这些细胞负责将水分和营养物质输送到树体的各个部位。
一旦树木被砍伐,这些细胞就会开始失去内部水分,因为不再有水分来源来补充水分。这就是木材干燥过程的基本机制(再次简化)。
值得注意的是,这些细胞仍然保留着其基本结构:具有运输和储存水分能力的细胞壁。木材是一种吸湿性材料,会不断与环境中的水分发生相互作用。
那些已经放弃 MC 的细胞仍然能够保持水分,并从周围空气的湿度、地面来源或直接水分(如雨、雪等)中吸收水分。在瓦格纳仪表公司,我们知道木材处于不断给予和索取的状态。
这也意味着在木材使用的每个阶段都必须采取一些预防措施,而我们会全程关注。
青木和湿木
当木材含水量仍然很高时,通常被称为“青木”或“湿木”。这种木材容易翘曲、开裂、劈裂或弯曲,这取决于木材干燥过程中水分流失的速度。显然,如果在木材还处于“青木”状态时将其用于建筑或其他产品,就会产生问题。即使是用作薪柴,新鲜木材的高含水量也会带来问题。对于从事建筑、地板或木工行业的人士来说,这可能是一个代价高昂的问题。
请看一下我们关于木材生产不同阶段的湿度测量的信息图:
木材和木料
从森林到成品木材的整个供应链中,木材厂是第一个对木材进行干燥的环节。他们的目标是将木材的含水量 (MC) 降至最低水平,以最大程度地减少木材高含水量可能造成的问题。
他们通过风干过程或使用大量 窑炉 结合使用加热和通风。
水分测量对于木材厂的业务至关重要,因为系统的准确性可以提高木材的品质、优化能源使用,并通过为客户生产优质木材和木料来增加利润。
使用高端湿度测量系统,例如 端到端(纵向)或侧面(横向)湿度测量系统 通过我们的林产品部门,工厂可以密切监控其木材的湿度状况。
然而,木材与水分的相互作用并不止于木材厂的窑炉。正如一项研究指出的那样:“仔细维护窑炉设备、木材处理程序……以及窑炉的运行时间,却将木材置于风雪、雨水和阳光下,这违背了良好干燥实践的初衷。”(1)
运输和储存
切好、晾干后, 分级 木材在运输和储存过程中,即使已准备好分发,也必须妥善保护运输中的木材。木材厂通常会使用垫料或包装材料(或两者兼有)来防止木材运输过程中出现受潮问题。
- 垫料是一种廉价的材料,用于防止货物在运输过程中移动或保护货物。对于木材来说,垫料通常是劣质木材,放在地面上用于抬高货物(高于地面可能存在的湿气),或在运输过程中捆扎货物。
- 包裹是用一层材料(通常是一层纸或一层布,再加一层防水材料)包裹干燥的木材或木料。其目的有两个:防止水分接触木材,并吸收可能存在的少量多余水分。
无论采用何种方法,在运输和储存过程中保护木材是维持其微晶纤维素 (MC) 水平的关键因素。建议定期测量木材的湿度,以确保其微晶纤维素 (MC) 不会随时间发生显著变化。 手持式木材水分仪 可用于快速扫描木材或木材库存,或也可采用与 堆栈探测 用于负载检查。
制造业
即将用于生产特定产品的木材也必须严格监控其MC。我们以木地板为例。
窑干木材交付至地板制造商后,将开始进行切割、修边、开槽、砂光、分级和分类等工序。如果初始木材的MC值过高(或MC值过低),则在生产过程中加工效果不佳,加工后,甚至交付给客户后,更容易出现翘曲、开裂或扭曲,甚至更糟。
生产后失去或获得额外的 MC 也可能 改变物理尺寸 地板,导致 问题 存在间隙或安装问题。频繁可靠的湿度测量仍然是制造过程中不可或缺的一部分。
对于 工程木地板 (或其他工程木产品)的风险更高。大多数工程木地板的生产涉及多层木材或木纤维(通常是不同树种)的连接,并用粘合剂粘合。
高MC值不仅会对每层木材造成相同的风险,还可能带来额外的问题,例如导致胶粘剂失效。如果一层木材破裂,整块地板都会损坏。此外,如果预涂装工序中没有仔细监控MC值,还会增加涂装问题的风险。
成功制造后,成捆的木地板,就像它们最初的木材一样,通常也用塑料包裹,并储存在气候控制的设施中,以防止在生产过程中受潮。 存储 并运输至客户处。一旦成功运送至施工现场,木材与水分的“舞蹈”尚未结束。
安装
您很可能要从这里开始进行湿度测量。由于每个仓库、每个木材场和每个房间的温度和湿度水平都各不相同,因此永远无法安全地假设木材在新的地点或施工现场会保持湿度平衡。
事实上,在预防潜在的与湿气有关的问题方面,这可能是整个过程中最关键的部分,而且它掌握在您的手中。
木材必须与其环境达到平衡才能发挥其最佳性能。回到我们之前提到的木地板示例,地板必须有时间才能达到与环境平衡的MC水平。
该区域必须处于使用状态(HVAC 开启并运行),并且必须提供时间进行水分交换过程。 平衡含水量或 EMC,任何木材项目要想成功,都必须理解和达到。
如何知道您的木材是否符合 EMC 标准?我们的无损 木材水分仪 提供快速、易于操作、准确的木材内部 MC 评估,并且具有袖珍的便利性。
它们可以测量各种木材种类。此外,我们的无损技术意味着您可以根据需要随时重新检查木材,而不会损坏木材表面。
只有当木材的 MC 稳定后,才能安装地板, 完 有信心。
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成品木材
那么,一旦完成了,就可以放松一下了,对吗?
有点。
正确使用木材涂饰剂确实能在一定程度上防止木材与水分之间持续的相互作用。涂饰剂通过密封木材细胞,使水分更难渗透来实现这一点。
然而,即使木材已经完工,对木地板进行维护检查也是一个好主意,以确保湿气没有从意外来源(例如漏水的设备或地板下的湿气来源)进入木材。
随着时间的推移,表面也会磨损,其提供的保护水平也会下降,因此请遵循制造商的维护和重新应用指南。
从木材从森林到成品地板的整个过程中,木材水分测量在每个阶段都发挥着关键作用。我们的木材水分仪为木材的持久美观提供了最佳保障。了解更多 点击此处.
脚注:
(1)Sita Warren、Doug Siebel 和 Jeff Robinson,为客户包装窑干木材, http://ir.library.oregonstate.edu/xmlui/bitstream/handle/1957/5018/Packaging_Kiln_ocr.pdf?sequence=1 (可能是1997)。
了解何时 木材太湿或太干,不适合木工。
Larry Loffer是Wagner Meters公司的高级技术员,在木材水分测量领域拥有超过30年的经验。Larry拥有计算机系统学位,参与木材水分测量解决方案的硬件和软件开发。
最后更新于 4 年 2025 月 XNUMX 日
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