Sử dụng máy đo độ ẩm để kiểm tra độ ẩm của gỗ và tính chất của gỗ
1. Nguồn gốc và trạng thái độ ẩm trong gỗ
Khi một cây sống phát triển, rễ của nó liên tục hút nước từ đất và chất gỗ của thân cây đưa nước đến các cơ quan khác nhau của cây, đồng thời, các chất dinh dưỡng do quá trình quang hợp của lá tạo ra được vận chuyển từ phloem của cây. thân cây đến các cơ quan khác nhau của cây. phần. Độ ẩm không chỉ là chất quan trọng nhất để cây phát triển mà còn là chất mang để cây vận chuyển các chất khác nhau. Sau khi cây sống bị đốn hạ và xẻ thành các tấm ván và ô vuông có quy cách khác nhau, phần lớn nước vẫn còn bên trong gỗ, đó là độ ẩm trong gỗ. Đồng thời, gỗ cũng sẽ hút một phần hơi ẩm vào bên trong trong quá trình bảo quản, vận chuyển hoặc sử dụng.
Đối với các loài cây khác nhau, độ ẩm của chất gỗ trong thân cây là khác nhau. Ngay cả cùng một cây cũng có hàm lượng nước khác nhau trong chất gỗ của nó vào các mùa sinh trưởng khác nhau. Mỗi bộ phận của gỗ như tâm gỗ, dác gỗ, rễ, thân, ngọn đều có hàm lượng nước khác nhau nên sự phân bố nước trong gỗ rất không đồng đều. Khi điều kiện khí quyển xung quanh gỗ thay đổi, độ ẩm của nó cũng sẽ thay đổi theo. Độ ẩm có thể được chia thành ba loại: nước tự do, nước bị hấp phụ và nước kết hợp do các vị trí khác nhau của nó trong gỗ:
(1) Nước tự do tồn tại trong hệ thống mao mạch lớn gồm các lỗ trên vách tế bào gỗ hoặc lỗ thủng ở đầu ống dẫn, khoang tế bào và khoảng gian bào. Nước tự do được kết hợp vật lý với gỗ và sự kết hợp không chặt chẽ. Phần nước này rất dễ thoát ra khỏi gỗ và cũng rất dễ hít phải. Khi gỗ ướt được đặt trong không khí khô, thứ đầu tiên bay hơi là nước tự do. Đối với gỗ thô mới chặt, hàm lượng nước tự do của các loài cây khác nhau rất khác nhau, thường là từ 60~70% đến 200~250%.
(2) Nước bị hấp phụ tồn tại trong hệ thống vi mao quản được hình thành giữa các vi sợi và sợi lớn trong vách tế bào gỗ hoặc hấp phụ trên các gốc tự do của phân tử xenlulô trên bề mặt vi tinh thể và trong vùng vô định hình. Nước hấp phụ trong gỗ Ít có sự khác biệt về hàm lượng giữa các loài cây. Hàm lượng nước tối đa mà gỗ hấp thụ nói chung là từ 23% đến 31% và trung bình là khoảng 3%. Nước hấp thụ được kết hợp chặt chẽ với chất gỗ và phần nước này không dễ thoát ra khỏi gỗ. Chỉ khi nước tự do trong gỗ bốc hơi hoàn toàn và áp suất riêng phần của hơi nước trong gỗ lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong không khí xung quanh tường, nó mới có thể bay hơi khỏi gỗ.
(3) Nước tổ hợp và thành phần vách tế bào ở trạng thái tổ hợp hóa học mạnh. Hàm lượng của phần nước này trong gỗ rất nhỏ và có thể bỏ qua, không thể loại bỏ nó trong điều kiện khô ráo bình thường.
2. Độ ẩm gỗ và môi trường trong nhà
Trong môi trường trong nhà nơi con người sinh sống, độ ẩm không nên dao động quá lớn mà nên ổn định trong một phạm vi nhất định, điều này rất có lợi cho sức khỏe cá nhân và bảo quản đồ vật. Dữ liệu nghiên cứu cho thấy: phạm vi độ ẩm tương đối để ngăn ngừa nấm mốc ướt là 0-80 phần trăm ; để ngăn côn trùng phá hoại, nó là 0-70 phần trăm hoặc 80-100 phần trăm ; để bảo quản sách, nó là 40-60 phần trăm; để ngăn ngừa nhiễm trùng vi khuẩn, nó là 55-60 phần trăm; Tỷ lệ thấp nhất là 60-70 phần trăm và độ ẩm tương đối của môi trường sống của con người nên vào khoảng 60, phù hợp hơn.
Có nhiều yếu tố gây ra sự thay đổi độ ẩm trong nhà, ví dụ: nhiệt độ bên ngoài thay đổi hoặc nhiệt độ trong nhà thay đổi sẽ khiến độ ẩm thay đổi; hơi nước chảy vào hoặc thoát ra từ cây ngang hoặc lỗ thông gió, hơi nước thấm qua tường, hơi nước từ bếp bay vào, v.v. Nó cũng có thể gây ra những thay đổi về độ ẩm.
Đặc tính điều hòa độ ẩm của gỗ là một trong những đặc tính độc đáo của gỗ, đồng thời cũng là ưu điểm của nó khi làm vật liệu trang trí nội thất và vật liệu nội thất. Sự thay đổi độ ẩm của nhà trang trí bằng gỗ hoặc vật liệu gỗ nhanh hơn nhiều so với nhà bê tông hoặc nhà trang trí bằng giấy dán tường. Bé nhỏ. Cái gọi là đặc tính điều chỉnh độ ẩm của gỗ là trực tiếp làm giảm bớt sự thay đổi độ ẩm của môi trường trong nhà bằng sự hấp thụ và giải hấp ẩm của bản thân gỗ. Khi độ ẩm tương đối của môi trường trong nhà giảm, cân bằng áp suất riêng phần hơi nước giữa môi trường trong nhà và gỗ bị phá vỡ. Áp suất riêng phần của hơi nước bên trong gỗ cao hơn so với môi trường trong nhà và hơi ẩm bên trong gỗ sẽ thoát ra ngoài. Tăng độ ẩm tương đối của môi trường trong nhà, đó là quá trình giải hấp. Ngược lại, khi độ ẩm tương đối của môi trường trong nhà tăng lên, gỗ sẽ hút ẩm từ không khí trong nhà, đây là một quá trình hút ẩm. Lúc đầu quá trình giải hấp hay hút ẩm của gỗ diễn ra rất mạnh, sau đó chậm dần cho đến khi đạt trạng thái cân bằng động mới. Ở đây, gỗ đóng vai trò lưu trữ độ ẩm, giống như một bộ điều chỉnh tự nhiên độ ẩm không khí trong nhà. Lâu nay con người đã quen sống trong môi trường đồ gỗ, vật liệu trang trí nội thất bằng gỗ.
3. Độ ẩm của gỗ và hình dạng, kích thước của sản phẩm
Độ ẩm của gỗ ảnh hưởng đến độ bền, độ cứng, độ cứng, khả năng chống mục nát, hiệu suất xử lý cơ học, giá trị đốt cháy, độ dẫn nhiệt, độ dẫn điện, v.v. của gỗ trong một phạm vi nhất định.
Khi gỗ ướt được đặt trong môi trường khô ráo, do áp suất riêng phần của hơi nước trong gỗ lớn hơn áp suất riêng phần của hơi nước trong khí quyển, nước sẽ được giải phóng từ bên trong gỗ ra khí quyển và nước tự do sẽ bốc hơi trước. Khi nước tự do trong gỗ bay hơi hoàn toàn và nước hấp phụ vẫn ở trạng thái bão hòa, trạng thái độ ẩm của gỗ được gọi là điểm bão hòa sợi và điểm bão hòa sợi là bước ngoặt của sự thay đổi tính chất của gỗ. Khi độ ẩm của gỗ thay đổi trên điểm bão hòa của sợi, bởi vì sự thay đổi của độ ẩm chỉ là lượng nước tự do tăng hoặc giảm, và lượng nước tự do tăng hoặc giảm ít ảnh hưởng đến tính chất của gỗ. , chỉ ảnh hưởng đến khối lượng, nhiệt trị cháy, hệ số dẫn nhiệt và dẫn điện. Ngược lại, khi độ ẩm của gỗ thay đổi dưới điểm bão hòa của sợi, do không có nước tự do bên trong gỗ, nên sự thay đổi lượng nước hấp thụ có ảnh hưởng lớn đến các tính chất của gỗ, chẳng hạn như tính chất cơ lý của gỗ. , co rút khô, trương nở, dẫn nhiệt và dẫn điện. Có thể nói lượng nước ngấm vào gỗ là yếu tố chính ảnh hưởng đến tính chất của gỗ.
Ngoài ra, khi gặp môi trường thích hợp như không khí, chất dinh dưỡng, nhiệt độ, độ ẩm thì bào tử của nấm mục gỗ sẽ xâm nhiễm vào gỗ và gây hại cho gỗ. Nhiệt độ tối ưu cho sự phát triển của hầu hết các loại nấm gây thối gỗ là 25-30 độ và độ ẩm tối ưu là 35-50 phần trăm. Nếu giảm độ ẩm của gỗ xuống 2% thì hoạt động của nấm gây thối gỗ sẽ bị ức chế, vì vậy sấy khô cũng là để gỗ không bị bạc màu Biện pháp chống mục nát hiệu quả.
Trong cuộc sống hàng ngày, điều mà chúng ta trải nghiệm nhiều nhất là đặc tính co ngót khô và giãn nở ướt của gỗ, đây là một đặc điểm nổi bật của gỗ. Sau khi những cây mới bị đốn hạ được xẻ thành ván và hình vuông, chúng sẽ bắt đầu tỏa hơi ẩm khi được đặt trong môi trường tương đối khô ráo. Đầu tiên, nước tự do trong gỗ sẽ bắt đầu thoát ra ngoài và kích thước của gỗ sẽ không thay đổi theo. Khi nước tự do trong gỗ bốc hơi, nước hấp phụ trong thành tế bào gỗ được thải ra khỏi gỗ và kích thước của gỗ giảm xuống. Điều này là do khoảng cách giữa microfibrils và macrofibrils trong thành tế bào bị giảm đi do nước hấp thụ được thải ra ngoài, làm cho thành tế bào mỏng hơn và khiến gỗ bị co lại. Ngược lại, khi gỗ được làm ẩm dần từ trạng thái khô hoàn toàn đến điểm bão hòa sợi, có thể quan sát thấy hiện tượng gỗ trương nở.
Sự co ngót khô và giãn nở ướt của gỗ làm cho kích thước của sản phẩm gỗ không ổn định. Do tính dị hướng của cấu trúc gỗ, độ co ngót của gỗ thay đổi rất nhiều do sự khác biệt về hướng, loài cây, mật độ, tỷ lệ gỗ muộn, chiều rộng vòng sinh trưởng, gỗ chịu lực và thành phần hóa học của thành tế bào. Do đó, gỗ co ngót khô và giãn nở ướt cũng thể hiện tính dị hướng, biểu hiện chủ yếu ở chỗ tốc độ co ngót dọc theo hướng thân cây rất nhỏ, khoảng {{0}}.10 ~ 0,20, và hướng tâm tỷ lệ co ngót dọc theo hướng bán kính thân cây là khoảng 3 ~ 6%; tỷ lệ co ngót của gỗ dọc theo hướng vòng hàng năm gấp đôi tỷ lệ co ngót hướng tâm, khoảng 6 ~ 12 phần trăm, do sự co ngót không đồng đều của từng bộ phận làm thay đổi hình dạng của nó.
Khi gỗ nguyên liệu khô, do tác động tổng hợp của sự khác biệt về độ co ngót theo hướng xuyên tâm và hướng cung, mặt cuối của tấm ván gỗ xẻ vuông chưa xẻ từ khúc gỗ sẽ trải qua các biến dạng khác nhau, chẳng hạn như cong vênh, uốn cong, xoắn , và uốn ngang. Do quá trình sấy khô không đồng đều và sự khác biệt về độ co ngót theo các hướng khác nhau, gỗ sẽ xuất hiện các vết nứt, vết nứt cuối, vết nứt bề mặt, vết nứt tim, vết nứt tổ ong, vết nứt bánh xe và các khuyết tật khác.
Độ ẩm cân bằng của gỗ có ý nghĩa rất lớn trong chế biến và sử dụng gỗ. Vai trò của nó là làm cho người ta nhận thức được rằng gỗ trước khi chế biến thành sản phẩm gỗ phải được sấy khô đến độ ẩm cân bằng của gỗ phù hợp với nhiệt độ và độ ẩm không khí trong khu vực. Bằng cách này, có thể tránh được sự thay đổi độ ẩm của gỗ do ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm trong khu vực sử dụng, đồng thời không gây ra sự thay đổi về kích thước cũng như hình dạng của gỗ, từ đó đảm bảo chất lượng của gỗ. các sản phẩm. Nước ta có lãnh thổ rộng lớn, độ ẩm cân bằng của gỗ ở các vùng khác nhau rất khác nhau tùy theo điều kiện khí hậu của từng vùng. Ngay trong cùng một khu vực, độ ẩm cân bằng của gỗ trong các mùa khác nhau cũng khác nhau. Ví dụ, độ ẩm trung bình hàng năm của gỗ ở Bắc Kinh là khoảng 11,1%, cao nhất là 15,6% vào tháng 8 và thấp nhất là khoảng 8,5% vào tháng 4.
