2.3　木材的纤维饱和点和木材平衡含水率

当细胞腔内的自由水已蒸发干净，而细胞壁中的吸着水处于饱和状态时，对应的木材含水率的状态点叫做纤维饱和点。不同木材的纤维饱和点的含水率随树种和温度的不同而存在差异。大多数木材，当空气的温度在常温（20℃）、相对湿度在100%时，其变化范围为23%～33%，平均值约为30%。所以人们习惯性认为，木材在纤维饱和点时的含水率为30%。但纤维饱和点的含水率是随着温度的升高而变小的：常温状态下为30%；60～70℃时，降低到26%；100℃时，降低到22%；120℃时，降低到18%。

木材平衡含水率是指细碎木材的干燥状态达到与周围介质（如空气）的温湿度相平衡时的含水率。木材平衡含水率随空气的温湿度变化而变化。当某一环境中空气的温湿度一定时，木材平衡含水率也一定，当木材的实际含水率在纤维饱和点以下时，木材的实际含水率将朝着与该环境下的木材平衡含水率数值相近的方向变化。因组成木材的细胞中细胞壁具有从空气中吸收和释放水分的能力，当木材的实际含水率高于该环境下的木材平衡含水率的数值时，木材就向空气中释放水分，这种现象叫做解吸。当木材的实际含水率低于该环境下的木材平衡含水率时，木材就从空气中吸收水分，这种现象叫做吸湿。无论是解吸还是吸湿，木材的实际含水率数值都将与空气中的木材平衡含水率不断接近，最后达到平衡含水率而稳定。可以说，某一相对稳定的温湿度环境条件，决定了该条件下木材实际的最终含水率。

空气中的温湿度对木材平衡含水率的变化有决定性作用。根据环境的不同，木材平衡含水率可分为人工不可调性和人工可调性两种情况。

在天然（气干）情况下，木材平衡含水率只能随着当地气候（温湿度）的变化而变化，即人工不可调性。我国幅员辽阔，一年四季中，各地的温湿度情况相差较大，木材平衡含水率的数值也不一样。表2-1是我国167个主要城市和地区的木材平衡含水率的参考数值，表中列出了这些城市和地区一年里每个月和年平均的木材平衡含水率参考数值。由此可以看出，我国大部分地区气候潮湿，潮湿的环境使木材平衡含水率数值偏高，在这些地区采用气干的方法不能把木材的含水率降到10%～13%或更低一些的，只有依靠常规室干或其他人工干燥方法才能满足木制品的生产要求。表2-1不但对木材的气干有用，而且按地区要求，对常规室干也有比较重要的参考价值。比如，在黑龙江省哈尔滨市加工一批实木地板，要在海南省海口市安装使用，那么这批实木地板的含水率就不能按哈尔滨市地区的木材平衡含水率数值13.3%进行干燥，而是要按照海口市的木材平衡含水率数值17.6%进行干燥，否则实木地板将会产生湿胀。再比如，在上海生产一批家具，要放到青海省的格尔木市使用，这批用于制作家具的木材，其含水率应干燥到与格尔木市地区的木材平衡含水率7.7%相近，而不能按上海地区的木材平衡含水率15.6%进行干燥，否则家具将会产生严重干缩变形。

表2-1　我国167个主要城市和地区木材平衡含水率的参考数值%

在常规室干情况下，干燥介质（如空气）的温湿度是可以人工调整的，木材平衡含水率也随之变化，具有人工可调性。在常规室干过程中，当温度一定时，木材平衡含水率的高低，对木材干燥速度影响很大，所以木材平衡含水率的概念对木材干燥生产是很重要的。木材平衡含水率在干燥室内随空气温湿度变化的具体数值见表2-2。用干湿球温度计检测到干燥室内空气的温度和干湿球温度差值t（Δt=t_干-t_湿，t_干为干球温度，t_湿为湿球温度）后，通过表2-2就可以查得在该状态下的木材平衡含水率W_平具体数值。

例如：

①t_干=90℃，Δt=10℃，查表2-2得W_平=7.9%；

②t_干=60℃，Δt=16℃，查表2-2得W_平=6.0%。

表2-2所列的干球温度从35℃到140℃，干湿球温度差从0℃到38℃，适合于低温、常温室干、高温室干，以及除湿干燥等。也有些资料用EMC来表示木材平衡含水率。

表2-2　按干球温度与干湿球温度差确定平衡含水率数值表