『木材の含水率』について
こんにちは。
今月のとりすみコラムを担当させていただく、品質管理スタッフの池永です。
今回は、『木材の含水率』について ご説明したいと思います。
- 木材の含水率とは
木材と水分には、含水率や調湿など、様々な関係があります。
木が含んでいる水分の量は樹種によっても違いますし、同じ木でも辺材か心材かといった場所によっても異なります。さらに生育環境や季節によっても変動します。
針葉樹は、心材の含水率は40%から50%、細胞が活発に活動していた辺材部分では100%から200%といった数値になることもめずらしくありません。
広葉樹の場合は心材と辺材において含水率の差が大きいものもあれば小さいものもあり、様々です。DIYの木材として人気のポプラのなかには、伐採した時に心材を指で押すと水が飛び出すぐらいにたっぷり含んでいるものもあるほどです。
ところで含水率は、なぜ100%を超える数値が出るのか不思議におもわれたことはありませんか。水分といえば、ものの総量に対する水の量の割合ととらえるが通常です。たとえば「みかんの80%は水分」といえば、100gのみかんに80gの水が含まれていることになります。
ところが木材の場合は、水を一切含んでいない組織の重量を100と考えます。「乾量基準含水率」(全乾法)と呼ばれる表し方で、これに対してみかんの例は「湿量基準含水率」といいます。
木材の含水率は、下記の計算式から算出します。
♦含水率(%)=〔木材の乾燥前の重量(g)-全乾後の重量(g)〕×100
全乾後の重量(g)
木材にどれくらい水分が含まれているかは、木材の重量と含水率が分かればこの計算式を使って推定できます。たとえば重さ100gのスギ材を乾燥させたら、89gになったとします。上記の式で計算してみると、このスギ材の含水率は、約12%となります。
では先ほどのみかんはどうでしょう。100gのみかんを乾燥させたときの重量が20gだとしたら、水分量が80g、木材の計算式にあてはめると……、なんと含水率は400%にもなります。
木材の細胞壁は、化学的に結合した結合水(約30％)がありますが、細胞腔には自由に入り込んだ自由水の量の方が結合水に比べ、5～6倍も多いので150～200％にも増加するのです。
全乾法に基づいた上記の計算式はJISで規定されており、正確な値を算出できます。含水率計には、木材の誘電率と含水率の関係を利用した高周波式と、マイクロ波、木材の電気抵抗と含水率の関係を利用した抵抗式の3種類があります。
これについては以前のとりすみコラムで記載しています。
参照 http://www.torisumi.net/news/1968/
最後までお読みいただきありがとうございました。
次回もよろしくお願いいたします。
