第二章木材宏观构造与微观构-1
2第二章---木材宏观构造幻灯片1:三切面到早晚材解析
心材树种 (heartwood tree) :心材和边材 区别明显的树种,如:红松、落叶松、 黄波罗、核桃(楸)、水曲柳、紫檀等等;
边材树种(sapwood tree):树干的中心和 外围既无材色差别,含水量又相等,这 样的树种称为边材树种,如桦木、白杨、 椴木等。
边材到心材的转变:
(1)心材是由边材转变而来的,是树木生长过程中的
木射线:相互平行的短线,可观察高 度与宽度。
图 2 - 5 木 材 的 弦 切 面
四、 径切板和弦切板
径切板
弦切板
2-6 木材的三切面和径切板,弦切板(自国标锯材检验)
第二节
木材的主要宏观特征
木 材 的 心 材 和 边 材
一、边材、心材和熟材
图 2 7
(Photo by Randy O’Rourke)
指顺着树干轴向,通过髓与木射线平行或 与生长轮垂直的切面。 特征:生长轮:平行带状;
木射线:呈宽带状。
图2-4木材的径切面 (Photo by Randy O’Rourke)
三、弦切面(tangential section)
没有通过髓心的纵切面, 顺着木材纹理。 特征: 生长轮:“V”字形或抛物线状;
图2-14 早材和晚材
急变和渐变?
急变 :在一个年轮内,早材和晚材之间界限很明确,
晚材带鲜明,这样早材到晚材为急变。见针叶树材的 硬松类 (如马尾松、油松 ) ,阔叶树材的环孔材 (如水曲 柳、榆木);
渐变:在一个年轮内,早材和晚材之间界限不很明
确,早材到晚材缓慢过渡,这样早材到晚材为渐变(缓 变)。见针叶树材的软松类(如红松、华山松),阔叶树 材的散孔材和部分半环孔材(如白杨)。
木材宏观构造与微观构
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图2- 树皮的构造
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3.树皮的特征
⑴外皮特征(从树皮纵表面观察) ①开裂方式 纵裂—外皮呈纵向开裂,深度2~20mm。
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不规则裂—外皮呈不规则的纵、横列。 图2-26 平滑—外皮不开裂并且较平整光滑。 图2-27
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②特殊外皮
皮孔—外皮上各种形状凸起的气孔。 图2-28
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皮刺—长在树皮上的尖刺。 栓皮—呈木栓质的外皮。
正常树脂道有轴向和径向之分,除油杉属仅有轴向树脂道外, 其余5属均有轴向树脂道与径向树脂道。 图2-29、 图2-30
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(2)受伤树脂道: 立木受虫菌危害或机械损伤形成的树脂道。 它与正常树脂道的区别是成串分布,多出现在
无正常的针叶材中。图2-7A (3)树脂道的作用:
可根据树脂道及树脂香气的有无,将针叶材分 为三大类。
不整齐槽棱—槽与 棱的长短、大小、疏密 明显不一致。
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• 网纹槽棱—槽与 棱均呈纺缍形, 粗而密,成网眼 状。
• 细长槽棱—凸 起的棱细而长. 底部宽平。
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• 2.灯纱纹(细纱纹)— 木射线在材表上作 规则而均匀排列,形 如汽灯纱罩的花纹。 图2-23
木材基本知识PPT课件
二、木材的应用
(一)原木与成材 原木用于屋架、梁、椽、木桩、电杆、坑木等。 成材包括板材、枋木,用于家具、装修等。 (二)综合利用 l、胶合板 又称层压板,是将原木旋切成大张薄片,又将各片 的木纤维方向相互垂直交错,用胶粘剂加热压制而成, 通常以奇数层组合,有3-13层,并以层数取名。 增大板材的尺寸(厚度2.5-30mm,宽215-1220mm, 长95-2440mm) ,消除各向异性,并克服木节和裂纹 等缺陷的影响。 胶合板可用作隔墙板、天花板、门芯板、室内装 修和家具等。
(二)影响木材强度的主要因素
1、树种和表观密度的影响 木材的力学性质与构成木材物质的数量及构造有关。木材表 观密度和强度之间不分树种,大体上存在成正比例的直线关 系。 2、含水率的影响 木材的强度受含水率的影响 很大,其规律是当木材的含水 率在纤维饱和点以下时,随含 水率的降低,木材强度增大; 反之,则强度减少。当木材含 水率在纤维饱和点以上变化时, 木材强度不变 。
二、木材的力学性质
(一)木材的强度 本材是一种非均质材料,具有各向异性。木材的强 度也有很强的方向性。木材的强度有顺纹强度(作用 力平行于木纤维方向)和横纹强度(作用力垂直于木 纤维方向)之分。木材的顺纹强度比其横纹强度要大 得多.所以工程上均充分利用木材的顺纹强度。 1、抗压强度 顺纹抗压强度 30—70 MPa 横纹抗压强度 顺纹抗压强度的10%--30%。 受压破坏原因;失稳破坏
木材的微观构造需在显微境下观察。 大部分力纵向排列,少数为横向排列 由细胞壁和细炮腔两部分所组成; 细胞壁又由细纤维组成,其纵向连结牢固,横向连 接较弱、细纤维间具有极小的孔隙,能吸附和渗透 水分。胞壁围成的长形空拄称为细胞腔。
第二节木材的物理力学性质
木材的物理力学性质主要有密度、含水率、湿胀干缩、 强度等。其中,含水率对木材的湿胀干缩和强度的 影响很大。
1.2木材的构造(1.宏观)
思考:
1.心材、边材、早材、晚材这四个概念有何区别?
2.年轮分界线和早晚材过度线有何区别?
材,称为径切板;将板宽面与生长轮之间
的夹角在0°~45°的板材,称为弦切板。
主要宏观特征(心材和边材、
生长轮、早材和晚材、管孔、木射线、 轴向薄壁组织、胞间道及髓斑和色斑)
边材(sapwood)和心材(heartwood)
一些树种树干的外围部位,水分较多, 细胞仍然生活,颜色较浅的木材称为 边材;
新陈代谢旺盛,从而不断增加细胞数量, 增大细胞体积
直径生长(次生长)(secondary
growth):形成层(即侧生分生组织) 细胞向平周方向分裂的结果。 形成层原始细胞向内形成次生木 质部,向外韧皮部,于是树木的直径 不断增大。
(二)树干的构造 (由树皮、形成层、木质部和髓组成)
1.树皮 指包裹在树木的干、枝、根次生木质部圆柱体外侧的全部 组织。作用:识别原木;造纸;水上救生用具;药材。 2.形成层(cambium)
一些树种的树干中心部位,水分较少, 细胞已死亡,颜色比较深的木材称为 心材。
注: 2000年国家质量技术监督局发布红木国家 标准,规定红木为“紫檀属、黄檀属、柿属、崖 豆属及铁刀木属树种的心材,其密度、结构和材 色(以在大气中变深的材色进行红木分类)符合 本标准的必备条件的木材。此外,上述5属中标 准未列入的其它树种的心材,其密度、结构和材 色符合标准的也可称为红木。”
幼龄材的纤维(管胞或木纤维)长度均小于相应的成熟 材; 树干的螺旋纹理倾角(针叶树材的管胞倾角)和细胞壁 微纤丝倾角均大于成熟材; 幼龄材干缩系数大,木制品尺寸不稳定,易产生翘曲变 形。 因此幼龄材在一些用途方面要受到限制。
木材的微观构造1
2.1.1 木材的微观构造
木材按照植物学特点分类:针叶材和阔叶材。
针叶材与阔叶材的微观构造是不同的。
针叶材的微观构造机构是由轴向管胞、木射线、轴向薄壁组织和树脂道等组织组成,其中轴向管胞的形态特征是细长而狭窄,在微观结构中的排列方向与年轮的方向一致,它是针叶材的主要组成部分,约占总体积的90%;木射线的含量仅次于轴向管胞,约占针叶材总体积的7%左右;轴向薄壁组织一般含量较少,有时甚至没有,仅占1%左右;树脂道通常是一种由细胞形成的孔道,并且该细胞具有分泌树脂的作用,其含量比轴向薄壁组织的含量还少,约占0.1%-0.7%。
木材的构造与组成
9.1 木材的构造与组成
1. 木材的宏观构造
指用肉眼和放大镜观察到的构造。
木材的构造不均匀,而其性能与构造有密切的关系。
横切面:垂直于树轴的切面。
径切面:通过树轴的纵切面。
弦切面:平行于树轴的切面
从横切面来观察树木的构造,可见树木有树皮、木质部和髓心所组成,表示如图9.1、9.2所示。
木质部:髓心和树皮之间的部分,是使用的主要部位。
髓心:木材第一年生的部分,材质松软,强度低,容易被腐蚀和虫蛀。
2. 木材的微观构造
指在显微镜下能观察清楚木材的构造。
木材由无数管状细胞紧密结合而成。
绝大部分纵向排列,少数横向排列。
每一个细胞分为细胞壁和细胞腔两部分,细胞壁是有细纤维组成。
细胞中存在的水,可分为自由水和吸附水
自由水:是存在于细胞腔、细胞间隙的水分,对木材的性能影响较小。
吸附水:是存在于细胞壁内被木纤维吸附的水分,对木材性能影响较大。
纤维饱和点:木材内无自由水,而细胞壁内饱和,即仅含有吸附水的最大含水率。
木材宏观构造1
韧皮部
外树皮
形成层
心材 边材
心材树种(heartwood tree):心材和边材区别明显的树 种,如:红松、落叶松、柏木、黄波罗、核桃(楸)、 水曲柳、紫檀等等。
边材树种(sapwood tree):树干的中心和外围既无材 色差别,含水量又相等,这样的树种称为边材树种, 如桦木、白杨、椴木等。
tangential section
3 心材与边材
边材 sapwood
心材 heartwood
熟材 ripewood
树干中靠近树皮,材色较浅, 水分较多的外围木质部。
树干中靠近髓心,材色较深, 水分较少的中心木质部。
树干的中心部分与外围部分 的材色无区别,但含水率不 同,中心水分较少的部分称 为熟材。
X射线/电子显微镜 1600倍以上 胞壁局部形态
2. 木材的三切面
切面名称 定义
生长轮形状 木射线形状
横切面 与树干垂直的切面 径切面 与射线平行或与生
长轮垂直的切面
同心圆状 平行线状
辐射线状 片状
弦切面 与射线垂直或与生 抛物线状 纺缍状
长轮平行的切面
cross section
radial section
早晚材识别与应用
早材至晚材的变化缓急:
急变(rapid change)—硬松类
缓变(slow change)—软松类
晚材率
定义:晚材宽度占生长轮宽度的 百分比
公式
p
b a
100%
P-晚材率(%) a—一个年轮的宽度; b—一个年轮中晚材的宽度
意义:晚材率的大小不仅在识别 中有用,而且是衡量木材强度及 材质材性的一个重要标志。
4 生长轮和年轮
生长轮和年轮
木材的宏观构造
木材的宏观构造木材是一种常见的材料,广泛应用于建筑、家具、工艺品等多个领域。
它的宏观构造主要包括树皮、边材和纹理三个部分。
首先,树皮是木材宏观构造的外部部分。
它是木材干的外层,主要由废物细胞组成,具有保护树干和输送养分的功能。
树皮的厚度和质地因树种的不同而有所差异,如杉木的树皮较薄而质地较软,橡木的树皮则较厚且质地较粗糙。
除了起到保护作用外,树皮也能反映出木材的品质,例如某些树种的树皮上可能会有裂纹或虫蛀的痕迹,这些都会影响木材的使用价值。
其次,边材是木材宏观构造中的一部分。
它位于树干的外部,紧贴树皮。
与心材相比,边材的密度相对较低,纤维较松散。
由于边材与心材之间的差异,其物理性质也存在差异。
边材通常容易吸湿与变形,而心材则相对稳定。
在加工木材时,边材通常需要被去除或削减,以保证木材的整体质量和耐久性。
最后,木材的纹理也是其宏观构造中的重要组成部分。
纹理是由木材纤维的走向和排列方式决定的。
根据纤维的排列方式,木材的纹理可以分为直纹、斜纹和曲纹等。
直纹是指木材纤维与长轴平行排列,这种纹理具有均匀的纹路和直接的纹理感,常见于橡木等木材。
斜纹是指木材纤维与长轴呈斜角排列,这种纹理使得木材具有一定的坚固性和弹性,常见于松木等木材。
曲纹是指木材纤维具有波浪状或曲线状排列,这种纹理使得木材具有独特的美观效果,常见于胡桃木等木材。
纹理不仅会影响木材的外观,而且还会影响木材的物理性能,如强度、硬度等。
总之,木材的宏观构造包括树皮、边材和纹理三个部分。
树皮具有保护作用,边材与心材具有不同的物理性质,纹理则决定了木材的外观和物理性能。
了解木材的宏观构造对于选择合适的木材材料以及合理利用木材具有重要的指导意义。
木材作为一种天然材料,具有独特的宏观构造和特性,因此在各个领域得到广泛应用。
接下来,我们将进一步探讨木材的宏观构造的相关内容。
首先,让我们来仔细了解一下树皮。
树皮是在木材宏观构造中的外部部分,覆盖在木材的表面。
木材学1-木材宏观构造
边材树种——心·边材颜色和含水 率无明显区别的树种叫边材树种,如桦木、 椴木、桤木、杨木、鹅耳栎及槭属等阔叶 树材。
熟材树种(隐心材树种)——心·边
材颜色无明显山杨、水青
冈等。
精品课件
2.2.2 生长轮、年轮、早材和晚材
2.2.2.1 生长轮、年轮 通过形成层的活动,在一个生长周期
树干长轴相垂直的 切面,亦称端面或 横截面。在这个切 面上,可以见到木 材的生长轮 、心 材和边材、早材和 晚材、木射线、薄 壁组织、管孔(或 管胞),胞间道等, 是木材识别的重要 切面。
横切面
精品课件
横弦
径
切切
切
面面
面
弦切面
(tangential
section)是顺着
树干长轴方向,与木
射线垂直或与生长轮
(春榆)
精品课件
2.2.3.2 管孔的排列及分布 管孔排列指管孔在木材横切面上呈现出的排列方式。管孔排 列用于对散孔材的整个生长轮、环孔材晚材部分的特征进行 描述。 (1) 管孔的排列类型 ① 星散状 在一个生长轮内,管孔大多数为单管孔,呈均
匀或比较均匀的分布,无明显的排列方式。
精品课件
② 径列或斜列 管孔组合成径向或斜向的长行列或短行列, 与木射线的方向一致或成一定角度。又分为:
aa 溪流流状状 b Zb字Z形字形c“人形c”“字人”d字形状火焰 de 火树焰枝状状 e
b方形c形a过d晚e相。排几材等溪火树Z向字“列个管,流焰枝,形人或生孔一状每(”成长小至(个之(字串轮、数辐在交与字形作。形列射径叉2形—或状管状列)“3“好孔)管、个《《生似组孔鼠互”管”长火合中李为形孔形轮舌成,状“排径中,交早)之列列生管管叉材”。,在长孔状孔管字似一排孔轮的小个形列大中斜溪生排似,、管列的长列火排似有孔流轮,焰列火时成水内呈一不焰中“一管“样规的途人样孔Z。则基改””穿大。部变字字小,
木材的宏观构造与识别
多数树种的生长轮呈同心圆 ;少数树种为不规则波浪状(壳 斗科、鹅耳枥、榆木、红豆杉等);蚬木似 壳的环状
落叶松,生长轮呈同心圆
壳斗科,不规则波浪形
生长轮明显度
▪ 某一年晚材与次年早材之间的分界线称为轮界线, 它的明显与称为生长轮明显度。
▪ 明显度分:不明显、略明显和明显
葱状铁木豆,生长轮不明显 坤甸铁樟木,生长轮略可见
的木质部.
边材sapwood
心材树种:心、边材颜色区别明显的树种
印茄
胶漆树
边材树种:心、边材颜色和含水率区别不明显
白桦
白梧桐
熟材树种(隐心材树种):心、边材颜色无明显区别, 但在立木中心材含水率较低。
红皮云杉
生长轮和年轮
通过形成层的活动,在一个生长周期中 所产生的次生木质部,在横切面上呈现一个 围绕髓心的完整轮状结构,称为生长轮或生 长层。温带和寒带树木在一年里,形成层分 生的次生木质部,形成后向内只生长一层, 将其生长轮称为年轮。
板栗
E 树枝状(交叉状、鼠李状):在一个生长轮内管孔 大小相等,一至数列管孔组合成交叉状排列,排列不 规则。
鼠李
3 弦列:在一个生长轮内全部管孔沿弦向排列,略与 生长轮平行或与木射线垂直
❖②弦切面:与木射线垂
直或与生长轮平行
2021/2/3
弦切板:是指板宽面与 生长轮成0~45°角的板 面。
弦切板
径切板:是指宽面
边材:在木质部中, 靠近树皮(通常颜 色较浅)的外环部 分。
心材heartwood
心材:髓心与边材之 间(通常颜色较深)
管孔的有无,是区别阔叶材和针叶材的重要依据。
复
单
管
管
孔
孔
(
第二章木材的宏观构造
形成原因:木质部受虫害后产生的一种 愈合组织,在横切面上呈褐色弯月状斑点
特征 :髓斑都是薄壁组织,质地松软, 分布无规律,常发生在某些特定的树种中
天然 纹理
纹理
人工 纹理
直纹理、斜纹理、螺旋纹 理、交错纹理、波状纹理 、皱状纹理
圆锥纹理
旋切单板时旋刀与原木成 一定角度所形成的纹理
弦切纹理
弦切板上由于早、晚材带 细胞大小、深浅不同,构 造不同,呈抛物线形
向
树干的主轴方向。 年轮的直径方向(法线方向) 年轮的切线方向(切线方向)
定义
生长轮形状
木射线形状
木 材
横切面
与树干垂直的切面
crosssection
的
径切面
与射线平行或与生
三
radial -section 长轮垂直的切面
切 面
弦切面
与射线垂直或与生
tangentialsection 长轮平行的切面
区别:“心材树种”和“边材树种”
韧皮部
外树皮
形成层
心材 边材
心材的形成机理
➢边材中靠髓心的生活细
胞的,增由加于而随缺着氧与形成层距离Sub title 导致呼吸作用停止直至死亡
➢ 淀粉水解消失, 酚类物 质形成并扩散
➢有机物质沉积在细胞壁 或细胞腔中
➢导管中形成侵填体以及 从根部吸收来的无机物沉 积在导管腔中而
木材科学与技术国家重点学科 湖南省精品课程
木材学
课程负责人 吴义强 教授
第二章 木材的宏观构造
1 木材的方向及三切面 2 木材的主要宏观特征 3 木材的次要宏观特征
2.1 木材方向及三切面
横切面
径切面
弦切面
木
1.2木材的构造(1.宏观)
1.树木的组成部分 树木是有生命的 有机体,是由种子 (或萌条、插条)萌 发,经过幼苗期、长 成枝叶繁茂,根系发 达的高大乔木。纵观 全树,它是由树冠、 树干和树根三大部分 组成。
1)树根(root):占5~25%体积。 功能:吸收水分和矿物质,将树 木固定于土壤。 2)树冠(tree-crown):占5~25% 体积。 功能:将树根吸收的水分和矿物 质等养分和叶吸收的二氧化碳, 通过光合作用制成碳水化合物。 3)树干(trunk):占树木体积的 50~90%。 功能:一方面将树根吸收的养分 由边材运送到树叶,另一方面把 叶子制造的养料沿韧皮部输送到 树木的各个部分,并与树根共同 支撑整个树木。
主要宏观特征
生长轮与年轮
在木材的横切面上,由于一个生长周期所产生的围绕髓 心的同心圆,称为生长轮。 温带、寒带地区树木一年内生长的一层木材称为年轮。 热带或南亚热带地区,树木生长季节仅与雨季和旱季的交替 有关,一年内会形成几圈木质层,所以称为生长轮。实质上 年轮也就是生长轮,但生长轮不能等同于年轮。
(三)幼龄材
树木在个体的生长、发育过程中,经历了幼龄成熟-老龄各个阶段,最后形成木材。幼龄材是次生 人工林快速生长树株中严重影响木材品质的部分。 研究幼龄材,可进一步提高对木材的综合利用率。 关于幼龄材,有两种错误的认识: (1)把幼龄材只看成是小树的木材。误认为,在成熟 树干中就谈不上存在幼龄材。 (2)把树株生长最初年份形成的木材看作是幼龄材, 误认为幼龄材为高度一定的圆锥形,只限于成熟树 干下方中心部位。 由于这些错误认识,就低估了幼龄材对木材品质 的影响;也可以说,对这种影响没有足够认识。
木质资源材料学双语教案 第二章 木材的宏观构造
2.径切面(radial section):通 过髓心与木射线平行或与生长轮相 垂直的切面。
3.弦切面(tangential section): 平行于主轴与年轮相切的切面。
多媒体课件
4.轴向(longitudinal):树干的主轴方向。 5.径向(radial):年轮的直径方向〔法线方向〕。 6.弦向(tangential):年轮的切线方向〔切线方向〕。 7.纵切面〔longitudinal section〕 :与主轴方向平行的切面。包括径切面 和弦切面。
②切线状:轴向薄壁细胞呈弦向排列的短切线、 长切线或连成网线,如核桃木。
③轮界状:分布在年轮末缘,呈连续或断续细线, 如杨属、柳属。
④离管带状:轴向薄壁组织的同心线或同心带不 依附于导管,如榕树、花香树。
2021/11/17
五、木射线(wood ray)
髓射线:在木材横切 面上有颜色较浅的,从 髓心向树皮呈辐射状排 列的组织。
多媒体课件
二、生长轮或年轮,早材和晚材
1.生长轮(growth increment ring):每一个生长周 期所形成的一层环状木质部,在横切面上 围绕髓心 构成的许多同心圆。 年轮(annual ring):温、寒带树种的生长期一年仅 有一次,其生长轮称之为年轮。 年轮在三个切面上呈现的形状: 横切面— 同心圆〔concentric〕 径切面— 平行的条状或带状 弦切面— 抛物线状或“V〞 字形 伪年轮〔false annual ring〕 :寒、温带树木在生 长季节里,有时会因气候突变、霜、雹、干旱、火 灾等非生物因素或昆虫、病菌等生物因素的影响, 导致在一个生长周期内出现两个或 两个以上不连续 的年轮。
识别应用 是阔叶材识别的重要特征之一,对针叶材没有多大价值〔因为针叶材的轴向薄壁组 织通常很不兴旺〕。 1.明显度 〔1〕不兴旺:在放大镜下不见或不明显,如木荷。 〔2〕兴旺:在放大镜下可见或明晰,如枫杨等。 〔3〕很兴旺:在肉眼下可见或明晰,如泡桐、梧桐等。 2.类型 包括傍管型和离管型 〔1〕傍管型薄壁组织:环绕于导管周围与导管相连生。 ①环管束状:围绕在导管周围呈不同宽度的鞘状,
微观构造-阔叶材
21
4.特殊的轴向薄壁 组织 ⑴海绵状薄壁组织: 薄壁细胞径向长度 大于弦向数倍,在 横切面类似弦切面 排列,径切面呈横 卧排列,似射线细 胞。
图2— 热美椴径切面,示薄壁细 胞横卧
22
⑵叠生薄壁 组织:
非洲崖豆木 弦切面(×50)
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2.4.2.4 木射线 1.射线细胞
⑴细胞特点:全 由薄壁细胞组成, 形状多样。
⑴按射线宽度 ②双列射线:
鹧鸪麻 弦切面(×50)
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2.射线分类
⑴按射线宽度 ③多列射线:
富油红树 弦切面(×50)
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⑵按射线排列 ①散生射线:
海棠木 弦切面(×50)
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⑵按射线排列 ②叠生射线:
非洲紫檀 弦切面(×50)
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⑵按射线排列 ③聚合射线:
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⑶按射线组成 ①同形射线 同形单列 同形多列型:
白木香 横切面(×10)
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2.带型: 在木材横切面上, 内含韧皮部呈宽 带状排列。
图2— 海榄 (Aricennia spp.) 的内含韧皮部
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2.4.3.1
1.环管管胞:
是一种形状不规 则而短小的管胞。 常与薄壁细胞混生, 故多出现于环孔材 早材导管或树胶道 周围,也出现在愈 伤组织之中。
阔叶树材管胞
化香 弦切面(×50)
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2.维管管胞(导管状 管胞):
是一种形状、排列 和大小均很象小导 管的管胞。因为两 端不具穿孔,而以具 缘纹孔沟通,多分布 于环孔材的晚材末 端,起输导功能。
2
2.4.2 基本分子的显微结构与特征
阔叶树材的基本分子或组织包括:
导管分子,木纤维,木射线, 轴向薄壁组织细胞。
木材宏观和微观特征观察实验报告参考模板
木材宏观和微观特征观察实验报告实验目的:木材宏观和微观特征的观察;
实验器材:幻灯机、切片、木材标本、放大镜、显微镜;
实验过程:
木材的微观特征观察:
1 / 2
横切面:与树木生长方向成垂直锯截所得到的切面称横切面。
横切面上导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维等都是横切面,可看到细胞直径和横切面形状,木射线细胞为纵剖面,呈辐射状条形,显示它们的长度和宽度。
径切面:与年轮相垂直的纵切面称为径切面。
径切面上导管、管胞、木薄壁细胞和木纤维等都是纵切面,可以看出细胞长度、宽度和细胞两端的形状,木射线细胞为纵剖面。
弦切面:顺着树干方向纵向锯解的切面称
弦切面。
弦切面板材面上年轮呈“V”字型花纹,
较美观,但易翘曲变形。
弦切面上导管、管胞、
木薄壁细胞和木纤维等都是纵切面,可以看出
细胞长度、宽度和细胞两端的形状。
木射线细
胞是横切面,显示它们的高度、宽度、细胞的
列数和两端细胞的形状。
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2.无孔阔叶材识别 生长轮明显,早材至晚材缓变。木射线
在肉眼下明显,显微镜下多列,异型I形。 材表灯纱纹明显。
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3.管孔类型
(1)散孔材:在生长轮中,管孔大小,疏密近一致,无早晚材 区别。 图2-8、 图2-8A、 图2-8B
(2)环孔材:在生长轮中,早材管孔比晚材管孔大得多,肉眼 下显著,并沿生长轮呈环状排列。 图2-9、 图2-9A、 图2-9B
图2- 树皮的构造
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3.树皮的特征
⑴外皮特征(从树皮纵表面观察) ①开裂方式 纵裂—外皮呈纵向开裂,深度2~20mm。
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不规则裂—外皮呈不规则的纵、横列。 图2-26 平滑—外皮不开裂并且较平整光滑。 图2-27
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②特殊外皮
皮孔—外皮上各种形状凸起的气孔。 图2-28
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皮刺—长在树皮上的尖刺。 栓皮—呈木栓质的外皮。
图2-31、 图2-32 网状—薄壁组织作短线状,相互间距与射线间距大致相等
而成网眼状。 图2-18、 图2-33 离管带状—薄壁组织呈同心的细线状 图2-11 或宽带状
排列。 图2-19
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(2)傍管型:指轴向簿壁组织环绕管孔周围分布。
环管(束)状—薄壁组织于管孔周围呈圆圈状或鞘状。 图2-20、 图2-33
不整齐槽棱—槽与 棱的长短、大小、疏密 明显不一致。
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• 网纹槽棱—槽与 棱均呈纺缍形, 粗而密,成网眼 状。
• 细长槽棱—凸 起的棱细而长. 底部宽平。
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• 2.灯纱纹(细纱纹)— 木射线在材表上作 规则而均匀排列,形 如汽灯纱罩的花纹。 图2-23
• 3.波痕—叠生木射 线在材表上呈与木 纹垂直相交的细线 条,形如布格花纹。
图2-5
阔叶树材三维立体图
切面名称 横切面 径切面
弦切面
定义 与树干垂直的切面 与射线平行或与生
长轮垂直的切面 与射线垂直或与生
长轮平行的切面
生长轮形状 同心园状 平行线状
抛物线状
木射线形状 辐射线状 片状
纺缍状
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2.1.2 生长轮或年轮
图2-6 松木年轮
1.定义:在木材横切面上看到围绕髓心呈同心园环的木质层称为 生长轮,它是一个生长期内形成的。若一年仅形成一层,则称 为年轮。
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3. 结构和纹理
⑴结构:指组成木材的各种细胞大小的差异程度。
结构细:板面细腻平滑。针叶材晚材带窄,早材至晚材缓变 者;阔叶材管孔小、射线细者均属结构细。
结构中:板面略粗糙。针叶材晚材带宽,早材至晚材急变者; 阔叶材管孔中、射线细者均属结构中。
结构粗:板面粗糙。针叶材晚材带宽,早材至晚材急变者; 阔叶材管孔大或射线宽者均属结构粗。
⑵光泽:指木材表面的反光程度。反光强或有光泽者,青冈
木;反光弱或无光译者,稠木。
2.气味和滋味
⑴气味:在许多木材的新鲜切而上可闻到各种气味。例如:
松木具松香气味;杉木具杉香气味;樟木具樟脑气味;花梨木具 清香气味;酸枝木具酸臭气味;香榧具难闻药味。
⑵滋味:滋味是用舌头品尝到的味道。但这里不主张大家
品尝,因为不少树木的汁液是有毒的。例如:漆树的汁液会使 人皮肤过敏;箭毒木的汁液会使人致死。
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⑵内皮特征:(从树皮 横切面观察) ①花纹—为韧皮纡 维在树皮中的排列 形态。
②石细胞—树皮中 的硬质细胞,常白色, 偶深红色。
③针状晶体—树皮 中呈银白色的草酸 钙结晶。
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正常树脂道有轴向和径向之分,除油杉属仅有轴向树脂道外, 其余5属均有轴向树脂道与径向树脂道。 图2-29、 图2-30
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(2)受伤树脂道: 立木受虫菌危害或机械损伤形成的树脂道。 它与正常树脂道的区别是成串分布,多出现在
无正常的针叶材中。图2-7A (3)树脂道的作用:
可根据树脂道及树脂香气的有无,将针叶材分 为三大类。
(3)半环孔材:在生长轮中,管孔的大小及排列介于散孔材与 环孔材之间。 图2-10、 图2-10A、 图2-10B
(4)辐射孔材:管孔大小近似,四个以上或成串作径向排列, 可穿过一至数个生长轮。 图2-11、 图2-11A 、图2-11B
(5)横列孔材:在生长轮中,管孔成数列弦链状,并在宽射线 之间向树心凸起。 图2-12、 图2-12A
名贵药材等。 4.心材的材性:材质重硬,渗透性差, 耐久性高,材色美观。
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2.1.5 木射线
1.定义:在木材横切面上看到呈辐射状排列的浅色线条。 2.射线宽度
细射线:宽度0.05~0.1mm,肉眼下不见至略可见。图2-17 中射线:宽度0.1~0.2mm,肉眼下易见至略明显。 图2-10 宽射线:宽度0.2mm以上,肉眼下显著。 图2-12
第二章 木材宏观构造 与微观构造
本章的重点与难点:
重点是:木材细胞壁的超微结构。木材主要宏观构造特 征;针、阔叶树材主要微观构造特征。
难点是:木材构造特征与木材识别、木材性质的关系。
本章的主要内容:
2.1 木材的宏观构造特征 2.2 木材细胞壁的超微结构 2.3 针叶树材微观构造特征 2.4 阔叶树材微观构造特征
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2.1.3 早材和晚材
1.定义
(1)针叶材:在生长轮内,靠髓心材色较浅者为早材;而靠树 皮材色较深者为晚材。 图2-7A 图2-7B
(2)阔叶材:在生长轮内,靠髓心管孔较大者为早材;而靠树 皮管孔较小者为晚材。 图2-9
2.早材过渡至晚材的变化
(1)缓变: 在针叶材,材色逐渐加深,早晚材间无明显界限;图2-7A。 在阔叶材,管孔由大变小,早晚材间无明显界限。图2-10
团状—晚材管孔3个以上成团状排列。 图2-9B
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5.管孔内含物 (1)侵填体:
在管孔内呈泡沫状或膜状物质,为木材形成 过程中,导管周围的薄壁细胞被挤压进导管腔内 而形成;常具艮白色的光泽。 图2-8
(2)树胶:
在管孔内呈块状或不规则状的物质,通常为 黄褐色或红褐色。 图2-14
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2.1.7 胞间道
(2)急变: 在针叶材,早晚材带材色区别明显,有明显界限; 图2-7B。 在阔叶材,早晚材管孔大小差异显著,有明显界限。图2-9
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2.1.4 边材和心材
1.定义:在木材横切面或径切面上观察,靠髓心,材色较深 部分称心材;靠树皮材色较浅部分称边材。
图2-5A 相思木; 图2-5B 花梨木
2.心材形成的原因与机理
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(4)导管中形成侵填体以及从根部吸收来的无机物沉积在 导管腔中而堵塞输水系统。
3.心材的利用 (1)识别木材:根据有无心边材,将木材分为 心材树种(显心材树种):心边材区别明显的树种。 边材树种:无心边材区别的树种。 熟材树种(伪心材树种): (2)心材的工业用途:高级家具用材;提取色素、芳香油;
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• 4.棱条—材表因 受树皮不平衡压 力而呈起伏条纹。 图2-24
• 5.平滑—材表平 整光滑。
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2.1.11 树皮的宏观特征
1.树皮的概念:所谓 树皮,是
指树木木质部以外所有组织的总 称。
2.树皮的层次
⑴外皮:指树皮外层已死的组 织,一般颜色较浅,亦称死皮。
⑵内皮:指树皮内层活的组织, 颜色较深,亦称活皮。
(2)受伤树胶道:立木受虫菌危害或机械损伤形成的 树胶道。可见于枫香、木棉、桉树、苦栋、樱桃等木 材中。
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2.1.8 轴向薄壁组织
1.定义:在木材横切面上看到材色较浅,用水润湿后更加明显
的组织。
2.类型
(1)离管型:指轴向薄壁组织不依附于管孔周围分布。 轮界状—薄壁组织沿生长轮交界处作线状分布。
(6)花彩孔材:在生长轮中,管孔大小近似,成串斜列或交叉 成不规则网状。 图2-13、 图2-13A
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4.环孔材、半环孔材晚材管孔的排列方式
星散状—晚材管孔单个(偶2个)呈星散排列。 图 2-9
径列或斜列—晚材管孔3个以上或成串与木射线 平行排列或斜列,有时尾部分叉成火焰状。 图2-10A
弦列或波列—晚材管孔3个以上或成串弦向排列 或呈波浪状排列。 图2-9A、 图2-9B
⑵纹理:指组成木材的纵向细胞的排列情况。
直纹理—指木纹与树干纵轴平行者。 斜纹理—指木纹与树干纵轴成一定角度者。 交错纹理—各层木材均为斜纹理,并且各层间交错排列。
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4. 髓斑和内函韧皮部
⑴定义:在木材横切面上见到一些呈弯月状而且组 织疏松的褐色斑点或斑块,在纵切面上呈褐色条纹。
⑵存在树种
髓斑:多出现在桦木属( Betula ),槭属( Acer), 樱桃属(Prunus),杉木属(Cunninghamia),柏木属 (Cupressus)的木材
翼状—薄壁组织围绕管孔并向一侧或两侧延伸,形如翅膀 断面形状或眼状。 图2-21、 图2-8A
聚翼状—翼状簿壁组织的翼尖相互连接在一起。图2-21、 图2-22
傍管带状—环管或聚翼状薄壁组织相互连成同心带状。 图2-22、 图2-34
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2.1.9 木材的次要宏观特征
1.材色和光泽
⑴材色:木材具有各种不同的颜色,而且一般为混合色。
1.胞间道定义:
由分泌细胞围绕而成的狭长细胞间隙。在针叶树材称树脂道; 在阔叶树材称树胶道.
2.树脂道:
在某些针叶树材的横切面上呈星散分布的浅色小点或小孔称 之;多出现在晚材带或早晚材交界处。多数单个分散,偶2-3个弦 列。 图2-7B、 图2-15
(1)正常树脂道:仅松科的松属、油杉属、黄杉属、银杉属、 云杉属、落叶松属木材具正常树脂道。