木材吸著(zhù)水研究（低場(chǎng)核磁共振技術(shù)）
木材中水分存在哪些狀態(tài)？
按水分與木材的結合形式與位置，可分為三類(lèi)：自由水、吸著(zhù)水和結合水。木材中主要水分是自由水和吸著(zhù)水，化合水的含量非常少。日常使用中，吸著(zhù)水對木材的性能起著(zhù)至關(guān)重要的作用。
木材自由水：
木材中的毛細管系統有兩大類(lèi)，即大細管系統和微毛細管系統。木材中的水分就存在于這些毛細管系統之中。
由細胞腔組成的大毛細管系統，對水分的束縛力很小以至無(wú)束縛力，水分能夠從大毛細管系統的斷面自由地蒸發(fā)出去。因此，把存在于大毛細管系統內的水分，叫做自由水。自由水的增減，只能影響木材的重量、保存和燃燒能力，而不影響木材的性質(zhì)。
木材吸著(zhù)水：
由互相通連的細胞壁構成的微毛細管系統，對水分有程度不同的束縛力，若要使微毛細管系統內的水分向空中蒸發(fā)，必須把空氣的濕度降低到一定的程度；或者在加熱條件下加速水分的運動(dòng)，才能克服微毛細管的束縛力，向空氣中蒸發(fā)。同時(shí)，微毛細管系統不但在一定的條件下向空氣中蒸發(fā)水分，而且也能夠吸收空氣中的水分。因此，把存在于微毛細管系統內的水分，叫做吸著(zhù)水。吸著(zhù)水的增減變化，不僅使木材發(fā)生膨脹和收縮，而且也影響到木材的其它物理力學(xué)性質(zhì)。
木材的纖維飽和點(diǎn)：
木材細胞壁含水率(吸著(zhù)水)在飽和狀態(tài)，而細胞腔無(wú)自由水時(shí)的含水率，稱(chēng)纖維飽和點(diǎn)。通常以30%為木材纖維飽和點(diǎn)，但不同木材略有差異。
纖維飽和點(diǎn)是木材特性變化的轉折點(diǎn)。在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，木材細胞壁木纖維就像壓縮餅干一樣吸水，木材發(fā)生膨脹，含水率增加同時(shí)木材強度降低;當達到纖維飽和點(diǎn)時(shí)，木材的細胞和細胞間隙就像水庫一樣蓄水，木材體積和性能基本不發(fā)生變化;反過(guò)來(lái)，在纖維飽和點(diǎn)以上時(shí)，木材失水木材體積與性能基本不變，在纖維飽和點(diǎn)以下時(shí)，木材失去水分木材收縮，木材強度增加。
通俗點(diǎn)說(shuō)來(lái)，木材干燥的過(guò)程中，將木材的纖維飽和點(diǎn)控制在30%的臨界點(diǎn)，木材的硬度會(huì )得以保證。當木材含水率沒(méi)有得到有效的控制，將對木材的使用產(chǎn)生不良的影響。
低場(chǎng)核磁共振技術(shù)研究木材吸著(zhù)水原理
固態(tài)冰與液態(tài)水的核磁共振T2弛豫時(shí)間相差很大,冰的T2弛豫時(shí)間僅約6us,木材內吸著(zhù)水的T2弛豫時(shí)間一般為毫秒級,很容易區分。核磁共振分析儀是以質(zhì)子為探針,能夠準確表達多孔介質(zhì)內水分含量。通過(guò)選擇適當的溫度使木材細胞腔內自由水產(chǎn)生凍結,此時(shí)吸著(zhù)仍然處于液態(tài),從而可以準確獲得細胞壁內吸著(zhù)水的信號總量。
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