木工木材水分视频系列
主持人:查理·菲利普斯(Charlie Phillips),匹兹堡州立大学木材技术助理教授
匹兹堡州立大学的 Wagner Meters 和 Charlie Phillips 很荣幸为木工和木地板专业人士提供本次网络研讨会培训系列。
本网络研讨会培训系列深入探讨了木材含水率 (MC) 及其对木制品的影响。木工和木地板专业人士必须透彻理解木材与水分之间的关系,才能避免代价高昂的错误。
定义 Wood MC
MC 是木材中水分的重量与木材烘干(或无水分)重量的比值。请参阅以下公式计算 MC:
众所周知,任何与木材相关的项目的成功都取决于对木材MC的准确测量。正确测量MC后,您需要确定MC是否在可接受的范围内,然后才能继续进行。
例如,用于制作地板或桌子的木材的可接受范围通常为 6% 至 8% 的 MC。超出此范围的 MC 可能会导致地板或桌子损坏,因为 MC 会适应其环境中的相对湿度 (RH) 或水分。
湿气如何损害木材
所有木材都是三维的。了解木材在这三个维度上的收缩和膨胀,可以帮助木工和木地板安装工避免潜在的问题。
不同树种的收缩或膨胀程度各不相同,但一般来说,当含水率变化1%时,木材在横向(厚度和宽度)方向上的尺寸收缩或膨胀约4%。然而,即使含水率变化很大,木材在纵向(长度方向)方向上几乎不会收缩。
虽然家具或木地板发生 1% 的收缩(伴随 4% 的 MC 变化)看起来很小,可能只有几千分之一英寸,但这种变化很容易导致胶合问题,尤其是家具、橱柜或木地板制造完成后的裂缝和接缝。
对于一件家具或橱柜来说,1% 的收缩或膨胀都可能导致抽屉和门不合身,以及接头不牢固。1% 的收缩还可能导致成品开裂和翘曲。
当木地板暴露在过度潮湿或非常干燥的环境中时,木材的尺寸会相应地膨胀或收缩。当膨胀或收缩率变化过大时,木地板就会出现一些潜在的问题迹象。
例如,即使每 1 英寸的木板发生 32/2 英寸的微小变化,乘以 1 英尺的房间,也等于 XNUMX ½ 英寸的间隙或膨胀。
适应木材
木材总是会适应其环境。在制作桌子、精美家具或安装木地板时,木工或地板安装人员需要让木材适应MC的变化。否则,木材可能会膨胀或收缩,具体取决于空气中的相对湿度(RH),这可能会导致问题。因此,在使用木材之前,务必将其放在气候可控的地方,使其适应几天甚至几周。
当木材适应环境后,它会达到所谓的平衡含水量(EMC)。这意味着木材内部的水分与空气中的相对湿度(RH)以及木材周围环境的温度达到平衡。EMC 指的是木材既不吸水也不失水的点。只要周围环境的相对湿度和温度保持不变,木材就会保持这种状态。
例如,如果空气中的相对湿度 (RH) 为 40%,温度为 60°F(约 8°C),木材最终的水分含量 (MC) 将达到 8%。这个 8% 就是水分含量 (EMC)——它描述了木材质量中水的百分比。更具体地说,这意味着每 100 克木材中含有 XNUMX 克水。
以下是每个木工或地板专业人员都应该了解的 RH 和相应 EMC 的一些关键值:
- 6% EMC 对应 30% RH
- 9% EMC 对应 50% RH
这两个值是北美大部分地区装有暖气和空调的办公室和住宅的典型室内温度值。这些值适用于木工和木地板专业人员使用的木材。
在寒冷气候下,当加热器运行时,除非空气加湿,否则室内湿度甚至可能低于 6% EMC。另一方面,在潮湿的夏季,尤其是在没有空调的情况下,住宅、办公室和制造工厂的湿度有时会超过 9% EMC。
MC管理
业内专家对此表示赞同。他们表示,湿度计对于避免可能影响木工或地板产品整体质量和耐用性的代价高昂的错误至关重要。事实上,他们指出,75% 到 80% 的木材制造和质量问题都与湿度计有关。
事实上,任何木工或地板专业人员如果没有使用湿度计,后来在完成的项目中遇到与湿度相关的问题 - 例如木材收缩或膨胀,弯曲,翘曲,开裂和拱起,甚至表面处理问题 - 都会告诉您湿度计是必要的。
另一件需要注意的重要事项是,周围环境会导致木材不断吸水或失水。为了避免工作完成后出现重大问题,木工和地板专业人员必须首先了解他们所加工木材的最终水分含量。而这只能通过精确的湿度计来实现。
用于制作高档家具或木地板的木材通常价格不菲,因此如果事先未能判断木材过湿或过干,可能会导致代价高昂的错误。因此,湿度计是木工和地板项目的理想保障,也是节省成本的管理工具。
发现潜在的湿气问题并采取适当的措施避免这些问题对于任何木工和木地板专业人员的成功都至关重要。
在瓦格纳仪表公司,我们欢迎您提出问题,并鼓励您致电我们 800-634-9961.
乔纳森:
感谢您的评论。以上可能都是,也可能都不是。如果确实存在问题,您应该联系 NWFA.org,请他们的认证检查员过来检查。
谢谢,
杰森
我在Lowes五金店买了一块Cali竹地板。安装之前,我带了一块竹地板样品回家,在水里泡了三天。竹地板仍然很硬,而且不吸水。但今天,竹地板连接处的木板开始膨胀。还是因为竹地板受潮了吗?胶水也开始渗入竹地板之间。我该怎么办?安装人员用的计量器质量好吗?
那么壳层MC与芯层MC相比如何呢?当壳层MC与芯层MC相同时,电磁兼容(EMC)就达到了。你们的设备是如何测量壳层与芯层之间的差异的?我们目前使用Delmhorst针式测量仪对厚度不超过10/4的香柏木进行测量。你们的设备是如何做到这一点的?
我们所有的产品均不区分壳层和芯层。瓦格纳水分仪的测量范围可超过材料表面,最深可达一英寸。因此,实际上,提供的读数是渗透至一英寸深度的水分仪下方的平均水分含量。
木材干燥时,关键在于芯材和壳材之间的温差不能过大,因为壳材为芯材中的水分提供了释放通道,温差过大会破坏通道,导致干燥过程停止,直到壳材充分润湿后才能再次开始干燥。你们的系统是如何弥补这一缺陷的?
我觉得您最好给我们打个电话,以便我们进一步讨论此事。您可以拨打 1-800-634-9961 联系我们,周一至周五上午 7:30 至下午 4:00(太平洋时间)。
我在一家地板公司工作。我们主要使用未加工的3/4厚木材和工程预加工木材。我是质量控制代表。请问您需要什么类型的湿度计、湿度计或其他任何可以帮助我提高工作准确性和日常工作效率的仪器?
谢谢,
约瑟夫
约瑟夫
最好的办法是配备一台 MMC220 木材水分仪、一台 TH200 温湿度计(用于记录空气中的相对湿度 (RH%) 和温度),以及我们免费的 WOODH2O 智能手机应用程序。使用 TH200 的信息,您可以将其输入 WOODH2O 应用程序来计算平衡含水率。使用 MMC220,您可以获得实际的成品地板/底层地板的 MC% 值,并将其与 EMC 值进行比较。这可以让您了解产品是否已经适应环境。如果地板安装后出现问题,将所有这些信息保存在作业文件中,也可以更轻松地诊断问题。
谢谢,
杰森