乾燥基準表未發表的木材時,該木材之乾燥基準表之推定是必要的。
其判斷對象如次述:
(1)初期割裂的程度、(2)乾燥後捲絲狀之斷面變形的程度,(3)內部割裂的程度,(4)細胞潰陷之程度,(5)翹曲容易性,(6)乾燥時間等。
這些性質在短時間作具體的簡易判定是很難的,但若以小尺寸之板材,進行急速的乾燥時,某程度是可行的。又,若已天然乾燥時,已經發生翹曲,或細胞潰陷,因此多少可加以判斷。
有關生材在乾燥初期及末期之條件的推定方法。如下所述
選擇厚2cm,寬10cm,長20cm鉋光之正弦面板之生材,先量測其重量,置入100℃之乾燥器內,在1~3小時期間觀察其所出現的表面割裂,橫斷面割裂,調查其達最大時之量值,依圖1決定其初期割裂之階段(編號)。此期間,試驗材之重量亦間隔1~2小時進行量測。
經過表示表面割裂最大值期間,而割裂輣寬度開始發生縮小時,割裂之測定是終了,其後,只對於重量在間隔3~4小時進行2次測定、其後測定時間,延長至間隔以6小時、12小時進行。
經過24~80小時後,試驗材之重量已不再減少時,將試驗材之中央鋸斷,就斷面之捲絲狀的變形,如圖2,所示的進行量測,依表1可知道其變形的階段。
表1、捲絲狀之斷面變形與其階段
變形之階段 | NO.1 | NO.2 | NO.3 | NO.4 | NO.5 |
A-B(mm) | 0~0.4 | 0.5~0.9 | 1.0~1.9 | 2.0~3.4 | 3.5~ |
其次調查在鋸斷之斷面可看到的內部割裂,依圖3,從其程度可知道割裂的階段。
圖4為有關日本材,圖5為南洋材之乾燥材的斷面例子。
以上3種之損傷所對應,從各階段相對應的乾燥初期之溫度,乾濕球溫度差及乾燥末期之溫度,可從表2查出時,從其中就各溫度,乾濕球溫度差,選出最低(緩和的)條件而決定之。
此為該木材之2.5cm厚材之乾燥初期及末期之條件。
表2、損傷之種類,階段與乾燥條件之關係
損傷之種類 | 乾燥之條件 | 損傷之階段 | ||||
NO.1 | NO.2 | NO.3 | NO.4 | NO.5 | ||
初期割裂 | 乾燥初期溫度 乾燥初期乾濕球溫度差 乾燥末期溫度 |
70 7.0 95 |
60 5.0 90 |
55 3.0 80 |
50 2.0 80 |
45 2.0 80 |
斷面變形 | 乾燥初期溫度 乾燥初期乾濕球溫度差 乾燥末期溫度 |
70 7.0 95 |
60 5.0 80 |
55 4.0 80 |
50 3.0 75 |
45 2.0 70 |
內部割裂 | 乾燥初期溫度 乾燥初期乾濕球溫度差 乾燥末期溫度 |
70 7.0 95 |
60 5.0 80 |
55 4.0 75 |
50 |
45 |
乾燥中期之溫度的上昇,乾濕球溫度差的拉開,是依一般規則進行(參照表3~表6)。
表3、溫度基準表(闊葉樹,針葉樹材共通)
調整階段 | 含水率之階段(%) | 乾球溫度區分(℃) | |||||||||||||
T1 | T2 | T3 | T4 | T5 | T6 | T7 | T8 | T9 | T10 | T11 | T12 | T13 | T14 | ||
1 | 生-30 | 40 | 40 | 45 | 45 | 50 | 50 | 55 | 55 | 60 | 60 | 65 | 70 | 75 | 80 |
2 | 30-25 | 40 | 45 | 50 | 50 | 55 | 55 | 60 | 60 | 65 | 65 | 70 | 75 | 80 | 90 |
3 | 25-20 | 40 | 50 | 55 | 55 | 60 | 60 | 65 | 65 | 70 | 70 | 70 | 75 | 80 | 90 |
4 | 20-15 | 45 | 55 | 60 | 60 | 65 | 65 | 70 | 70 | 70 | 75 | 75 | 80 | 90 | 95 |
5 | 15-終末 | 50 | 65 | 70 | 80 | 70 | 80 | 70 | 80 | 70 | 80 | 80 | 80 | 90 | 95 |
表4 初期含水率區分的基準
區分 | 初期含水率(%) | 區分 | 初期含水率(%) |
A | 40以下 | E | 100-120 |
B | 40-60 | F | 120-140 |
C | 60-80 | G | 140以上 |
D | 80-100 |
表5 針葉樹材之濕度基準表與乾濕球溫度差(△θ)表
調整階段 | 初期含水率區分及調整階段(%) | |||||
A | B | C | D | E | F | |
1 | 生-30 | 生-35 | 生-40 | 生-50 | 生-60 | 生-70 |
2 | 30-25 | 35-30 | 40-35 | 50-40 | 60-50 | 70-60 |
3 | 25-15 | 30-25 | 35-30 | 40-35 | 50-40 | 60-50 |
4 | 25-20 | 30-25 | 35-30 | 40-35 | 50-40 | |
5 | 20-15 | 25-20 | 30-25 | 35-30 | 40-35 | |
6 | 20-15 | 25-20 | 30-25 | 35-30 | ||
7 | 20-15 | 25-20 | 30-25 | |||
8 | 20-15 | 25-20 | ||||
9 | 20-15 | |||||
10 | 15-終末 | 15-終末 | 15-終末 | 15-終末 | 15-終末 | 15-終末 |
續表5
調整階段 | 乾濕球溫度差區分(℃) | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
1 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.5 | 8.5 | 11 | 14 |
2 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.5 | 8.0 | 11 | 14 | 17 |
3 | 3.5 | 4.5 | 6.0 | 8.5 | 11 | 14 | 17 | 20 |
4 | 5.5 | 8.0 | 8.5 | 11 | 14 | 17 | 20 | 20 |
5 | 8.5 | 11 | 11 | 14 | 17 | 20 | 20 | 20 |
6 | 11 | 14 | 14 | 17 | 20 | 20 | 20 | 20 |
7 | 14 | 17 | 17 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
8 | 17 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
9 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
10 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 |
表6 針葉樹材之濕度基準表與乾濕球溫度差(△θ)表
調整階段 | 初期含水率區分及調整階段(%) | |||||
A | B | C | D | E | F | |
1 | 生-30 | 生-35 | 生-40 | 生-50 | 生-60 | 生-70 |
2 | 30-25 | 35-30 | 40-35 | 50-40 | 60-50 | 70-60 |
3 | 25-15 | 30-25 | 35-30 | 40-35 | 50-40 | 60-50 |
4 | 25-20 | 30-25 | 35-30 | 40-35 | 50-40 | |
5 | 20-15 | 25-20 | 30-25 | 35-30 | 40-35 | |
6 | 20-15 | 25-20 | 30-25 | 35-30 | ||
7 | 20-15 | 25-20 | 30-25 | |||
8 | 20-15 | 25-20 | ||||
9 | 20-15 | |||||
10 | 15-終末 | 15-終末 | 15-終末 | 15-終末 | 15-終末 | 15-終末 |
續表6
調整階段 | 乾濕球溫度差區分(℃) | |||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | |
1 | 1.5 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.5 | 8.5 | 11 | 14 |
2 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.5 | 8.0 | 11 | 14 | 17 |
3 | 3.5 | 4.5 | 6.0 | 8.5 | 11 | 14 | 17 | 20 |
4 | 5.5 | 8.0 | 8.5 | 11 | 14 | 17 | 20 | 20 |
5 | 8.5 | 11 | 11 | 14 | 17 | 20 | 20 | 20 |
6 | 11 | 14 | 14 | 17 | 20 | 20 | 20 | 20 |
7 | 14 | 17 | 17 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
8 | 17 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
9 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 | 20 |
10 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 | 28 |
案例:
闊葉樹材(初期含水率70%),初期割裂為NO.2,斷面變形為NO.3,內部割裂為NO.4之場合,所求出之乾燥條件是初期溫度為50℃,乾濕球溫度差為3℃,乾燥末期溫度為70℃。
此結果從前述之溫度基準表表3求出T5,闊葉樹材之濕度基準表表5選出C3即可。
乾燥時間的推定是至重量沒有變化(6小時減少約0.2g程度),最終測定重量視為絕乾重量,在乾燥經過中測定之重量換算成含水率,將含水率經過畫在單對數方格紙上,如圖6所示,除去乾燥初期,在中間之後的乾燥經過視為直線,求出從乾燥開始時至含水率成為1%為止的時間。
將此值與前述決定之乾燥初期之乾濕球溫度差之值,依圖7各個換算出乾燥時間,若求出兩者之平均時間,則為試驗之木材的2.5cm厚,從生材至含水率為10%為止的推定乾燥時間。
文章提供:王松永名譽教授