木材の含水率と製品の形状やサイズとの関係は何ですか
木材に含まれる水分の量は、一定の範囲内で強度、剛性、硬度、耐食性、機械加工性能、燃焼価、熱伝導率、導電率に影響を与えます。
湿った木材を乾燥した環境に置くと、木材内部の水蒸気の分圧が大気中の水蒸気の分圧よりも高いため、木材の内部から水が大気中に放出されます。最初に蒸発するのは自由水です。 木材内部の自由水が完全に蒸発し、吸収した水分が飽和状態にあるときの木材の含水状態を繊維飽和点といい、木材の性質変化の分岐点となります。 木材の含水率が繊維飽和点を超えて変化した場合、水分の変化は自由水の量の増減にのみ影響し、自由水の量の増減は木材の特性にはほとんど影響しません。重量、燃焼値、熱伝導率、伝導率のみに影響します。 逆に、木材の含水率が繊維飽和点を下回って変化すると、木材内部に自由水がなくなり、吸収される水の量の変化が木材の特性に大きな影響を与えます。 たとえば、木材の機械的特性、乾燥収縮、湿気膨張、熱伝導率、伝導率は、吸収される水分の増減に応じて変化します。 木材に吸収される水分の量は、木材の特性に影響を与える主な要因であると言えます。
さらに、空気、栄養分、温度、湿度などの適切な環境がある場合、木材腐朽菌の胞子が木材に感染し、木材に害を及ぼす可能性があります。 ほとんどの木材腐朽菌の増殖に最適な温度は 25-30 度、水分含有量は 35-50 パーセントです。 木材の水分含有量が 2% に減少すると、木材腐朽菌の活動が抑制されます。 したがって、木材の変色や腐朽を防ぐためにも乾燥は有効な対策となります。
私たちが日々の生活の中で深く体験しているのは、木の大きな特徴である乾燥収縮と湿潤膨張です。 伐採したばかりの木を製材して角材にした後、比較的乾燥した環境に置くと水分を放出し始めます。 まず、木材の中の自由水が逃げ始めますが、木材のサイズは変化しません。 木材の自由水が完全に蒸発すると、木材の細胞壁内に吸収されていた水分が木材から放出され、木材のサイズが小さくなります。 これは、水分の吸収と排泄により細胞壁のミクロフィブリルと大きなフィラメントの間の隙間が減少し、その結果細胞壁が薄くなり、木材が乾燥収縮するためです。 逆に、木材が完全に乾燥した状態から繊維が飽和するまで徐々に湿る過程では、木材が膨潤する現象が観察されます。
