木材密度（第一部分）

在木材內(nèi)部總是有不同數(shù)量的水分。合格數(shù)量取決于以下的幾方面：

原木被新鮮砍伐，原木被砍伐后干燥一段時(shí)間，砍伐后的原木被干燥用于室內(nèi)用途。人工在干燥窯干燥木材，溫度103度，濕度0%，也就意味著：干枯的木材，濕木材最重，而干木材最輕。也就意味著木材的重量（確切地說是大?。┤Q于它的含水率。這對于運(yùn)輸中占用集裝箱的最大容積和卡車的載重量，或者在鐵路運(yùn)輸上都是非常重要的——特別對于在水腫存儲后的重的木材。

確切的重量（意思是：木材的密度和木材干燥的不同程度）對于運(yùn)輸計(jì)劃和實(shí)現(xiàn)貨車載重量的最大化都是至關(guān)重要的。

以下圖表顯示：密度（也就是精確重量）取決于木材的含水率。以下是一些不同的木材——水杉、冷杉顯示了密度最低，而橡木最高。

密度顯示了主題內(nèi)容與外邊膜之間的比率。密度是值得計(jì)算在內(nèi)的數(shù)據(jù)。而毛密度 P取決于木材產(chǎn)品的毛重和它的容積V

木材密度（第2部分）

正因?yàn)槟静牡拿厝Q于含水率，所以“密度”的價(jià)值就取決與木材的濕度。在數(shù)據(jù)上，密度說明了濕度是用于室內(nèi)還是干燥木材

PN=室內(nèi)溫度的密度（一般含水率12%）

PO=0%含水率0%時(shí)的密度（干木）

以下表格顯示了在干燥情況下密度對于不同樹種的不同性。這些不同是建立在以下幾方面的：樹木的原產(chǎn)地，樹木生長過程中的位置與環(huán)境。這些密度的不同對于同一樹種，是取決于樹木年輪的寬度。在斯坎地那威亞地區(qū)，植被生長期短得多。比如，云杉的年輪在這一地區(qū)就比在中歐植被生長期長并且氣候更適宜時(shí)要窄很多。這是同一原因?yàn)槭裁此嫉哪贻喸诟呱缴媳仍谄降厣弦枚唷２还苁菧嘏睗竦哪攴葸€是寒冷干燥的年份都反映在樹木年輪的狀態(tài)上。這也是為什么數(shù)據(jù)只只顯示了一種平均的或邊際的同一樹種的木材。

不同樹種的密度數(shù)據(jù)在干燥的情況下

Authority: Gesamtverband Deutscher Holzhandel / German Timber Trade Federation/德國木材貿(mào)易聯(lián)合會

四）木材的密度

各種木材的密度不同，有的很小，可長時(shí)間浮于水面，有的很大，入水即沉。其原因是各種木材組成細(xì)胞的細(xì)胞壁和細(xì)胞腔所占比例不同。壁薄腔大，則木材密度??；相反，壁厚腔小，則木材密度大。

1.木材密度的表示

木材密度：通常指單位體積木材的質(zhì)量。由于木材體積和質(zhì)量都會隨木材含水率的變化而變化，因此木材的密度是指某一含水率的密度。通用的有全干密度，氣干密度和基本密度。在生產(chǎn)、流通貿(mào)易等實(shí)際應(yīng)用中，常用氣干密度這一指針。全干密度：ρo=Go/Vo＝木材的絕干品質(zhì)/全干木材體積

氣干密度：ρq=Gq/Vq＝木材的氣干品質(zhì)/氣干木材體積

基本密度：ρj=Go/Vs＝木材的絕干品質(zhì)/生材木材體積

式中：ρo、ρq、ρj——全干密度、氣干密度和基本密度（g/cm 3）；

Go、Gq——木材的絕干和氣干品質(zhì)（g）；

Vo、Vq、Vs——全干、氣干和生材時(shí)木材體積（cm 3）。

標(biāo)準(zhǔn)氣干密度： 為了便于比較不同樹種木材氣干密度，其結(jié)果調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)氣干含水率12%時(shí)的數(shù)值即為標(biāo)準(zhǔn)氣干密度；ρ12=ρq[1-0.01（1-Kv）（M-12）]

ρ12、ρq—含水率為12%時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)氣干密度和試驗(yàn)時(shí)實(shí)測的氣干密度（g/cm 3）；

Kv——木材體積干縮系數(shù)，根據(jù)木材密度，多數(shù)在0.4-0.6。

M——實(shí)驗(yàn)實(shí)測時(shí)木材的氣干含水率，通常在6%-22%時(shí)適用該換算公式。

木材實(shí)質(zhì)密度： 即木材的實(shí)質(zhì)或細(xì)胞壁物質(zhì)的密度，不包含木材細(xì)胞腔等空隙。組成木材各種細(xì)胞的胞壁成分主要是纖維素、半纖維素和木素，它們的成分和比例基本相同，因而各種木材的實(shí)質(zhì)密度也是極相近的，大約在1.46-1.56之間，通常取1.50作為木材的實(shí)質(zhì)密度。因此可以說再硬重的木材，其密度也不會超過1.50。

2.木材密度的測定

測定木材密度常用直線量取法和排水法，其差異在于如何確定試樣體積。

1）直線量取法：對規(guī)則形狀的木材試樣，測定木材體積最簡單的方法是，盡可能精確地量出各個(gè)方向的尺寸，然后計(jì)算它的體積。

我國測定木材密度有規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)方法。它采用標(biāo)準(zhǔn)試件，尺寸20mm*20mm*20mm，  各相鄰面互成直角，在試樣各相對面的中心位置，用測微尺分別測出弦向、徑向和順紋方向的尺寸，計(jì)算體積。

2）排水法：將待測的試樣插在針上，并浸沒于水中，試樣不與容器的壁和底相接觸，試樣排水所占的體積即為試樣的體積。也可將容器放在天平上，試樣插沒于水中后天平上增加的質(zhì)量（g）即為被測試樣的體積（cm3），因?yàn)樗拿芏葹?/span>1g/cm3。

排水法測飽水材（生材）體積較為準(zhǔn)確，因此常用于基本密度的測定。

測定氣干密度時(shí)，由于氣干材會吸水，應(yīng)在測定前對試樣進(jìn)行涂蠟處理。其方法是，將石蠟加熱融化后，立即將用針插著的試樣浸沒于石蠟液中，并迅速取出，使木材表面附著一層蠟層，對其表面過多的石蠟需要小刀刮去。

3）快速估測法：該方法可估測密度小于1g/ cm3的木材。要求試樣為長方形或正方形，通直，兩端平行，將其放入盛水容器中，使試件自然浮于水面，其沉水部分所占的比例即為該木材的密度值。也可如圖3-2所示在試件入水方向，刻以十等分，圖中所示的木材密度約為0.55g/ cm3。

木材密度的計(jì)算方法

我們通常所說的木材密度是木材基本密度?；久芏仁侨刹闹亓砍燥柡退謺r(shí)木材的體積為基本密度。它的物理意義是，單位生材體積或含水最大體積時(shí)，所含木材的實(shí)質(zhì)重量。而絕干密度是木材經(jīng)人工干燥，使含水率為零時(shí)的木材密度，為全干材密度或絕干密度。由于絕干材在空氣中會很快地吸收水分而達(dá)到平衡含水率，其密度用的很少，只是科研比較時(shí)用到。

絕干密度 = 絕干材重量/絕干材體積。

任一含水率狀態(tài)下的木材，測出其重量和體積，就可計(jì)算出它的木材密度。由于木材重量易于測定，且比較準(zhǔn)確，因此關(guān)健在于精確測定木材試樣的體積。目前，

木材密度的測定用以下四種方法。
    直接量測法 試樣加工成尺寸為20×20×20mm的標(biāo)準(zhǔn)的立方體，相鄰面要互相垂直。在試樣各相對面的中心線位置劃圈，用螺旋測微尺分別測出其徑向、弦向和順紋方向的尺寸，準(zhǔn)確至0.01mm，用千分之一的天平稱重，準(zhǔn)確至0.001g。

 氣干密度試樣以氣干材制作，測量氣干尺寸后立即稱氣干重，然后放入烘箱，用烘干法測出試樣的絕干重量。試樣烘干后，可立即測出全干狀態(tài)下體積。按有關(guān)公式計(jì)算氣干密度和絕（全）干密度。木材氣干密度、絕（全）干密度和木材的干縮性測定可采用同一試樣。
     水銀測容器法。此法適用于不規(guī)則試樣體積的測定。但管孔較大的木材，水銀易進(jìn)入管孔而影響測定精度。

     排水法 利用水的密度為1，試樣入水后排出水的重量，與試樣體積數(shù)值相等的原理而設(shè)計(jì)的。
       測定時(shí)，將燒杯盛水至適當(dāng)深度放置于天平托盤上，把金屬針浸入水下1~2厘米后，在天平的另一端放置砝碼使之平衡。然后將金屬針尖插固于已稱重的試樣上并浸入水中，再加砝碼使之重新平衡。托盤上前、后兩次砝碼重量(g)之差，即為試樣的體積(crn3)。操作時(shí)應(yīng)注意試樣不得與燒杯壁接觸，并使金屬針在兩次平衡時(shí)的浸水深度相同。

該方法對形狀不規(guī)則的試樣適合，尤其適合測定飽水狀態(tài)（生材或濕材）下試樣的體積。測定氣干材或全干材體積時(shí)，須在試樣入水前涂以石蠟，操作應(yīng)迅速，防止試樣因吸水而影響精度。如用電子數(shù)字顯示天平則更為方便。
4）快速測定法 將試樣制成2×2×20cm的長方體，要求試樣平直、規(guī)整，上下兩端面相互平行。把試樣全長刻劃區(qū)分成10等分，依次標(biāo)記為0.1，0.2，0.3……0.9。然后將試樣標(biāo)記0.1的一端浸入盛有水的玻璃筒中，勿使其與量筒壁接觸，此時(shí)在水面處的試樣標(biāo)記，就為該木材的密度。

 測定氣干試樣密度時(shí)，應(yīng)先對試樣表面進(jìn)行涂蠟，防水滲入木材內(nèi)部。測定要迅速操作。此法適于測定密度小于1的木材，雖較粗放，但可用于林區(qū)或木材加工現(xiàn)場。

木材的密度與比重：

一)、密度(density)
指某物質(zhì)單位容積(體積)之質(zhì)量。密度=M(g) / V(cm3)
(二)、比重（specific gravity）： 某物質(zhì)之重量與同體積水重量之比值。
比重=[某物質(zhì)的重量M (g) / 體積為X(cm3)] / [水的重量M (g) / 體積V (cm3)]
木材之容積比重是依樹種不同而異，可由0.1 g / cm3（白塞木balsa）至1.3 g / cm3（愈瘡木lignum vitate）。也會依個(gè)體及部位不同而有所差異。
（三）、木材密度與含水率
木材因含水率之變化，其重量及容積均會隨之改變。故針對含水率之變化，將比重(或密度)分為生材比重、氣干比重、窯干比重等。
（四）、真比重（specific gravity of cell wall）
是指沒有包含孔隙在內(nèi)之實(shí)質(zhì)部分比重（γH）。各樹種間大概一定，但會一細(xì)胞壁之構(gòu)成成分比例而有所差異。
真比重可以木材實(shí)質(zhì)與液體或氣體來置換，再從其排除的容積與木材之實(shí)質(zhì)重量來測定。以云杉為例以He置換其值約1.4603，以水置換約為1.5332，以苯置換約1.444，一般以1.50或1.46表示。
（五）、空隙率（void volume）
從木材之真比重與容積密度可求出木材之實(shí)質(zhì)率、空隙率等。絕干木材之空隙率公式如下：
C%=(100-m)% = (1-R0 / Rh) X 100%
C：空隙率R0：絕干比重 Rh：實(shí)際比重m：實(shí)質(zhì)率
部分木材之比重及空隙率列舉如下表
樹種    比重      空隙率（％）
鐵杉（Tsuga sieboldii）     0.49 　       68
冷杉（Abies sachalinensis） 0.38    　    76
山毛櫸（Fagus crenata）     0.51        　67
櫟木（Quercus mongolica）   0.68 　       56

氣干密度（air-dry density）：木材在一定的大氣狀態(tài)下達(dá)到平衡含水率時(shí)的重量與體積比。以每立方厘米之克數(shù)為單位。

氣干密度大，說明木材份量重，硬度大及強(qiáng)度高。所以它是一個(gè)強(qiáng)度指標(biāo)。實(shí)木地板的木材一般要求氣干密度在0.6以上。