簡介
木材是當今4大材料(鋼鐵、水泥、木材、塑膠）中可以自然再生、永續利用的資源材料，也是一種多孔性、吸濕性和各向異性的天然高分子材料。木材對水的敏感性遠大於塑膠、金屬、玻璃等材料，當木材含水率在其纖維飽和點以下時，隨著所處環境(溫度、相對濕度）的變化，木材會從周圍空氣中吸收(以氣體形式的吸附）或釋放出水分，導致木材含水率的變化，直至水分交換達到動態平衡為止。木材含水率的變化會引起木材的乾縮濕脹，影響木材的尺寸穩定性、力學性質以及環境調節性等各種特性。
吸濕機理
親水性基團是指能與水分子生成氫鍵的基團，木材中的親水性基團主要是羥基(O－H）和羰基(C=O），但羥基的親水性比羰基的親水性強，在木材吸濕性方面的主要研究對象是木材中的羥基。
木材對水分(吸著水）的吸著過程即水分子以氣態形式進入細胞壁中，並與細胞壁主要成分上的吸著點產生氫鍵結合的過程。渡邊治人提出，由於纖維素結晶區膠束內部的羥基內聚力處於飽和狀態，因此水分不能浸入其內；而非結晶區膠束表面上的內聚力處於非飽和狀態，有一部分羥基仍屬自由羥基，這部分自由羥基可以和在本質上相同的水分子羥基相互結合在一起。
吸濕滯後
在相同的溫、濕度條件下，生材(或高含水率材）解吸達到的平衡含水率(D）高於乾燥材(或低含水率材）吸濕而達到的平衡含水率(A），稱這種現象為吸濕滯後。用兩者之差(ΔW）吸濕滯後值或兩者之比(A/D）吸濕滯後率來表征吸濕滯後的程度。
據Серговский研究，木材吸濕滯後的大小與樹種無關，但隨著木材尺寸的加大而增加，當增加到一定的程度，即當長度達到10cm、厚度達1.5cm時，也就不再增加而變成一個定值。吸濕滯後的原因迄今尚無定論，其主要解釋為以下幾點：
1）木材微晶表面在吸取水分的同時還吸取一部分氣體，影響了木材吸濕性；
2）木材經乾燥後，用於吸取水分的羥基借付價鍵直接相連，大部分羥基互相飽和了；
3）熱處理後(t<100℃）木材細胞壁物質的物理化學狀況發生變化；
4）在熱處理過程中(t>100℃）木材化學組成發生變化，即五碳糖減少，木質素增多，並且溫度越高時五碳糖的減少和木質素的增多越顯著。
對木材吸濕滯後現象機理的解釋主要有Urquhart提出的“有效羥基說”、基於潤濕接觸角的Zsigmondy說和基於毛細管凝結理論的“墨水瓶”說等3個學說。
由Urquhart提出的有效羥基說在解釋木材對水分的吸濕滯後時認為，在乾燥狀態時分子之間的距離非常近，因此部分游離羥基之間便以氫鍵的形式結合。當木材開始吸濕時，之前形成了氫鍵結合的那一部分羥基不能再與水分子相結合，使能吸附水分子的游離羥基數量減少，即能吸附的水分子數目減少，從而使吸濕平衡含水率低於解吸平衡含水率。
Zsigmondy認為，吸濕滯後現象主要是由於在解吸與吸濕過程中對毛細管壁的濕潤或接觸角的差異，在孔隙被液體充滿的過程中，相當於液體在固體表面推進得到前進的接觸角βa，而在孔隙中的液體在揮發過程中得到後退的接觸角β，β總是大於β。由Kelvin公式計算可知，解吸的平衡壓力低於吸濕的平衡壓力，因此出現吸濕滯後現象。
McBain墨水瓶學說則把微孔看成類似於墨水瓶結構的模型，模型的瓶頸直徑小於瓶腹直徑，由Kelvin方程得出凝聚/蒸發的蒸汽壓在瓶頸處小於瓶腹處。在吸濕過程中，瓶頸先達到凝聚蒸汽壓開始凝聚，而瓶腹還未達到凝聚蒸汽壓不產生凝聚；在解吸時，雖然瓶腹先達到了蒸發蒸汽壓而理應先蒸發，但是實際上由於瓶頸有液體對瓶腹的液封作用而不能對外蒸發，需在蒸汽壓降到Pa時，瓶頸蒸發之後，液封作用解除，瓶腹內液體才開始蒸發排出，故而體現出吸濕滯後現象。
