水分計を使用して木材の水分を検出する
木材中の水分の発生源と状態
生きた木が成長するとき、その根は土壌から継続的に水を吸収し、木の幹の木部は水を木のさまざまな器官に運びます。 同時に、葉の光合成によって生成された栄養分は、木の幹の師部から木の各部に輸送されます。 水は樹木の成長の材料であるだけでなく、さまざまな物質を運ぶ媒体でもあります。 生きた木を伐採し、さまざまな規格の角材に製材した後、水分の大部分は木の内部に残り、これが木材の主な水分源となります。 同時に、木材は保管、輸送、使用中に内部に水分を吸収します。
樹種が異なると、幹の木部の水分含有量が異なります。 同じ木でも成長する季節が異なると木部の水分含有量が異なります。 心材、辺材、根、幹、新芽など木部のさまざまな部分の水分含量も異なるため、木材内の水分の分布は非常に不均一になります。 木材の周囲の大気条件が変化すると、それに応じて含水率も変化します。 水分は、木材内の位置に基づいて、自由水、吸着水、結合水の 3 つのタイプに分類できます。
(1) 自由水は、木の細胞壁、細胞腔、細胞間隙の管の末端にある、互いに連絡する穴や穴からなる大きな毛細管系の中に存在します。 自由水は木材に物理的に結合していますが、強く結合しているわけではありません。 この部分の水は木材から逃げやすく、また簡単に吸い込まれます。 湿った木材を乾燥した空気中に置くと、最初に蒸発するのは自由水です。 新たに伐採された生の木材の場合、木材の種類によって自由水が含まれています。含有量は大きく異なり、通常は 60-70 パーセントから 200-250 パーセントの間です。
(2) 水の吸収は、木材の細胞壁内のマイクロフィラメントと大きなフィラメントで構成されるマイクロキャピラリー系に存在するか、微結晶や非晶質領域の表面にあるセルロース分子の遊離制御基に吸着されます。 木材の吸水率の差は樹種間で小さく、木材の吸水率が高い場合は一般に 23-31 パーセントの間で、平均は約 3 パーセントです。 吸水性は木材の物質と密接に結びついており、この部分の水分は木材から簡単には逃げません。 木材内の自由水が完全に蒸発し、木材内の水蒸気の分圧が周囲の壁ガスの水蒸気の分圧よりも高い場合にのみ、木材から蒸発することができます。
(3) 結合した水は細胞壁の成分と強い化学結合状態を示します。 木材に含まれるこの水分は非常に微量で無視でき、通常の乾燥条件では除去できません。
