木材干燥過(guò)程中的內(nèi)應(yīng)力變化可分為四個(gè)階段。（圖1-3）

干燥剛開(kāi)始階段 這時(shí)木材還未產(chǎn)生應(yīng)力，木材內(nèi)部各部分的含水率都在纖維飽和點(diǎn)以上，如果從材料的中間截取試驗(yàn)片，試驗(yàn)片鋸成梳齒形，每個(gè)齒的高度和鋸開(kāi)之前原來(lái)的尺寸一樣，如果把試驗(yàn)片剖成兩個(gè)半片，每片都保持直形狀，這表明，木材內(nèi)不存在含水率應(yīng)力，也沒(méi)有殘余應(yīng)力。

干燥初期階段 在這個(gè)階段，木材表層的自由水已蒸發(fā)完畢，而開(kāi)始排出吸著水并開(kāi)始干縮，但木材內(nèi)部水分移動(dòng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上表面水分的蒸發(fā)，內(nèi)層的含水率仍高于纖維飽和點(diǎn)，因此外部已干縮，而內(nèi)部不干縮，內(nèi)層受到外層的壓縮，表層受到拉伸。就象一個(gè)橡膠圈拉伸后緊套在一個(gè)木棍上，橡膠圈要收縮，而木棍不收縮，必然造成橡膠圈伸長(zhǎng)，而木棍受橡膠圈的壓縮。

所以，木材干燥初期階段的內(nèi)應(yīng)力是外層受拉應(yīng)力，內(nèi)層受壓應(yīng)力，如果這時(shí)在木料中間截取試驗(yàn)片并刻成梳齒形，可以看到表面幾層齒由于干縮尺寸減少，內(nèi)部各層的齒仍保持干燥前的尺寸而沒(méi)有發(fā)生干縮。如果把從木料上鋸下的試驗(yàn)片剖成兩片，剛剛剖開(kāi)后它們各自向外彎曲，說(shuō)明外部尺寸比內(nèi)部短。如果把這兩片放入恒溫箱內(nèi)或放在通風(fēng)處使含水率降低并變均勻，由于木材的塑性使木材一產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力就同時(shí)出現(xiàn)塑性變形，原來(lái)在表面的木材已經(jīng)在一定程度上塑化固定，而原來(lái)靠?jī)?nèi)層的木材在含水率降低時(shí)，還可以自由干縮，因此兩半片的含水率降低并分布均勻后，兩片的形狀就轉(zhuǎn)化成和原來(lái)的相反，由向外彎變?yōu)橄騼?nèi)彎。

這種應(yīng)力在干燥中是允許存在的，因?yàn)槟静膬?nèi)部水分的移動(dòng)要借助于含水率的梯度，而含水率梯度必然造成內(nèi)應(yīng)力，但是這種應(yīng)力不宜過(guò)大，時(shí)間不應(yīng)過(guò)長(zhǎng)，否則會(huì)引起木材表面開(kāi)裂。

在這個(gè)階段既要利用含水率梯度，又不能使木材的應(yīng)力過(guò)大，這就需要采取定期的噴蒸處理，并維持一段時(shí)間的高濕度來(lái)提高木材表層的含水率，使已固定的塑性變形部分重新軟化并可以收縮，從而消除或減小表層的拉應(yīng)力及內(nèi)層的壓應(yīng)力。

總的來(lái)說(shuō)，干燥初期階段是干燥過(guò)程中注意防止表裂的階段，是含水率下降較快的階段。

干燥中期階段 在這個(gè)階段，木材內(nèi)部的含水率已低于纖維飽和點(diǎn)。如果在上階段沒(méi)有進(jìn)行噴蒸處理，則外層木材早已失去正常的干縮條件，而固定于伸張狀態(tài)，這時(shí)盡管內(nèi)部含水率還高于外層的含水率，但是內(nèi)部木材干縮的程度就象外層木材的塑化固定以前所產(chǎn)生的不完全干縮，內(nèi)部尺寸與外層尺寸暫時(shí)平衡，因此木材的內(nèi)應(yīng)力也暫時(shí)處平衡狀態(tài)。這時(shí)如果把試驗(yàn)片鋸成梳齒狀，各個(gè)齒的長(zhǎng)度暫時(shí)是一樣的，但在放置以后含水率下降，試驗(yàn)片內(nèi)層的一些齒會(huì)因干縮而變短。

如果把試驗(yàn)片剖為兩片，兩片在當(dāng)時(shí)會(huì)保持平直，但在含水率降低并分布均勻后，內(nèi)邊的木材由于干縮而變短，使兩片向內(nèi)彎曲。這說(shuō)明在這個(gè)階段內(nèi)盡管暫時(shí)觀察不到木材中的應(yīng)力，但在干燥終了后，木材內(nèi)的殘余應(yīng)力仍將表現(xiàn)出來(lái)。

在這個(gè)階段，木材內(nèi)部水分向表面移動(dòng)的距離更長(zhǎng)，木材干燥更加困難更緩慢。

如果外層干燥過(guò)快，內(nèi)部水分不能及時(shí)移到表層，會(huì)造成外部很干內(nèi)部很濕的、所謂“ 濕心”，表層由于含水率極低又處于固定的拉伸應(yīng)變狀態(tài)，成為一層硬殼，它不僅使木材內(nèi)部水分難以通過(guò)木材表面進(jìn)入空氣，而且還影響內(nèi)部木材的干縮，這種現(xiàn)象稱(chēng)為“表面硬化”。如不及時(shí)解除表面硬化，則干燥難以繼續(xù)進(jìn)行并將導(dǎo)致嚴(yán)重的干燥缺陷，因此在這一干燥階段必須采用噴蒸處理，用高溫高濕空氣把已塑化固定的木材表面重新吸濕軟化來(lái)解除表面硬化。

干燥終了階段 這時(shí)木材含水率沿著木材斷面各層已分布得相當(dāng)均勻，由內(nèi)到外的含水率梯度較小，如果在上個(gè)階段沒(méi)有進(jìn)行噴蒸處理，由于外層木材塑化變形的固定并早已停止收縮，而內(nèi)層木材隨著吸著水的排除應(yīng)當(dāng)干縮，這樣內(nèi)層木材的收縮受到外層木材的限制，就產(chǎn)生了內(nèi)層受拉伸，外層受壓縮的應(yīng)力，這個(gè)內(nèi)應(yīng)力的情形和干燥初期正好相反，這時(shí)如果把試驗(yàn)片鋸成梳齒形，試驗(yàn)片中間的一些齒脫離了外層的束縛后得到自由干縮，它們的尺寸比外層短些。

如果把試驗(yàn)片剖為兩片，剛剖開(kāi)時(shí)兩片向內(nèi)彎曲，說(shuō)明內(nèi)邊尺寸比外邊短，內(nèi)部受拉，外部受壓，當(dāng)它們的含水率降低并分布均勻后兩片向內(nèi)彎曲的程度更大，說(shuō)明存在相當(dāng)大的殘余應(yīng)力。

這個(gè)階段的含水率梯度雖然不大，但是隨著干燥的繼續(xù)進(jìn)行，內(nèi)應(yīng)力隨之增加，如不及時(shí)消除，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過(guò)木材的強(qiáng)度極限時(shí)就會(huì)出現(xiàn)內(nèi)裂，即木材內(nèi)層的拉應(yīng)力超過(guò)內(nèi)層的抗拉強(qiáng)度極限使內(nèi)層木材破壞，內(nèi)裂的木材將失去使用價(jià)值，造成嚴(yán)重浪費(fèi)，因此這階段的應(yīng)力非常危險(xiǎn)，要及時(shí)消除。

通常采用的方法仍是噴蒸處理，使表層木材在窯內(nèi)高溫高濕空氣的作用下重新濕潤(rùn)軟化并得到補(bǔ)充的干縮，從而使表層木材能與內(nèi)層木材一起收縮，減少了內(nèi)層受拉，外層受壓的應(yīng)力，在整個(gè)木材干燥過(guò)程結(jié)束后，木材內(nèi)部還可能有殘余應(yīng)力，為了消除這些殘余應(yīng)力，使木材在以后的加工和使用過(guò)程中不會(huì)發(fā)生變形、開(kāi)裂等缺陷還必須進(jìn)行一次噴蒸處理，才能保證最終的干燥質(zhì)量。

總之，在木材干燥的過(guò)程中，各階段都存在內(nèi)應(yīng)力，這是無(wú)法避免的，它是造成各種干燥缺陷的原因，因此，為了保證干燥質(zhì)量應(yīng)隨時(shí)掌握木材內(nèi)應(yīng)力的變化情況并采用有效措施使之降到安全程度。