木材学1-木材宏观构造[业界优制]
木材学实验指导
木材学实验指导
A guide book for experiments of wood science
罗建举徐峰梁宏温编著
二○○八年十二月
目录
第一章木材构造/Wood structure ........ (1)
实验一木材宏观构造/Gross structure of wood (1)
实验二针叶材宏观构造/Gross structure of softwood (5)
实验三阔叶材宏观构造(1)/Gross structure of hardwood (8)
实验四阔叶材宏观构造(2)/Gross structure of hardwood (12)
实验五进口木材宏观识别/Wood identification of imported species (16)
实验六木材制片/Preparation of wood section specimen (18)
实验七针叶树材显微构造(1)/Minute structure of softwood (23)
实验八针叶树材显微构造(2)/Minute structure of softwood (26)
实验九阔叶树材显微构造(1)/Minute structure of hardwood (29)
实验十阔叶树材显微构造(2)/Minute structure of hardwood (32)
实验十一木材解剖分子的离析与测量/
Isolation and measurement of wood elements (35)
第二章木材物理力学/Wood physico-mechanical properties (37)
木材学复习资料
1、木质资源包括:木材、竹材、灌木、藤本、作物秸秆类。
2、我国第一本关于木材的书是1936年唐耀的《中国木材学》。
3、我国的森林覆盖率为18.21%
4、我国的森林资源特点:
森林覆盖率低,人均占有森林资源少;森林资源地域分布极不均匀;树龄结构不合理,可采资源不足;森林资源质量不高,单位面积蓄量较低。
5、木材的特点:易于加工;强重比高;热绝缘和电绝缘特性;有漂亮的花纹和颜色,光泽;对紫外线的吸收和对红外线的发射作用;良好的声学性质;纤维素的主要来源之一;可提供一些保健药品;具有吸收能量和破坏先兆预警功能;具有湿胀干缩性;可燃烧;易病性;具有天然缺陷。
6、木材科学的定义:是指木质化天然材料及其制品的生物学,化学,和物理性质,以及生产,加工工艺的科学依据。
第1章树木的生长与木材的形成
1.常用的植物分类的等级包括界、门、亚门、纲、目、科、属、种。
2.植物命名:以拉丁学名作为命名,采用拉丁文双名法(表示属+种),如:红松:pinus koraiensis。属名+种加名+命名人构成一个完整的学名。
3.当一树种已知属名,而种名不确定时,可记作:属名+sp。例如:松木——pinus sp.
4.树木是一个有生命的有机体,由树根、树冠和树干三部分组成。树根占5%-25%,树冠占5%-25%,树干占50%-90%。
5.树木的生长是初生长(高生长)与次生长(径生长)的共同作用结果。
6.次生长:形成层原始细胞向内形成次生木质部;向外形成次生韧皮部
7.径生长(次生长):形成层细胞的平周方向分裂和垂周分裂
8.树干由树皮、木质部和髓三部分构成。树皮和木质部之间有形成层。
木材学笔记
木材学笔记:(有整理的一定要会,其他的还要自己结合书和笔记)
第一章:木材的宏观构造与识别
1、树木生长是高生长(顶端生长、初生长)和直径生长(次生长、侧向生长)的共同作用结果。
树木的生长包括高生长和直径生长。树木中木质部的绝大部分是由直径生长形成,它是形成层原始细胞分生的结果。
所以木材的形成主要经过三个重要过程:形成层母细胞的分裂形成新(子)细胞;新生细胞和组织充分分化和成熟;成熟细胞的蓄积。
2、形成层原始细胞分为:1)射线原始细胞-分生出木射线和韧皮射线; 2)纺锤形原始细胞-分生出导管、管胞、木纤维等。
3心边材对材性和加工工艺的影响
心边材在解剖构造上变化有限,在含水率相同时,心材由于浸渗物质较多,有时比边材材色深、重量略高(5%以上)、心材略硬、重、质脆,由于边材含有适于菌虫生长的养料故而招致腐朽、虫蛀。心材浸渗物对菌虫有毒,故键全心材较边材耐久。心材物质沉积在胞腔对气体和液体的渗透有不良影响,防腐改性等影响药液的渗透,心边材颜色的差异是细木工镶嵌工艺的很好材料。但对胶合板制造因材色不一,会影响板面外观,对造纸纤维工业来说,需增加漂白工艺,否则会影响产品表观质量。
4、早晚材比较
(1)构造上
①早材在年轮内侧,生长初期形成,颜色浅,晚材则相反。
②早材细胞腔大壁薄,长度略短于晚材,宽度大于晚材。如:水曲柳、柞木的早材导管的细胞腔肉眼下都能看见。
(2)材性上
①早材较松软,密度小,晚材较致密,硬重,密度大。
②早材强度小耐磨性差,晚材强度大耐磨性好。
③早材横向干缩小,晚材横向干缩大。
5、阔叶材管孔的排列及分布:
木材学复习总结材料
贵州大学林学院木材学复习材料
舒德远
第一章木材宏观构造
1、木材都有哪些主要的宏观特征
木材三切面:横切面、径切面、弦切面
年轮、生长轮
早材、晚材
边材、心材
木射线
管孔
胞间道
轴向薄壁组织
2、木材宏观特征的意义是什么
为木材合理利用提供科学依据
为木材材质改良提供科学依据
为识别和坚定木材提供科学依据
为植物分类提供解剖学证据
3、树皮的形态有哪些
平滑、粗糙、纵裂、横裂、纵横裂、鳞片裂、刺凸
4、三切面的定义
横切面:是与树干主轴或木材纹理成垂直的切面,及树干的端面或横断面。
径切面:是顺着树干长轴方向,通过髓心与木射线平行或与年轮相垂直的纵切面
弦切面:是顺着树干主轴或木材纹理方向,不通过髓心与年轮(生长轮)平行或与木射线成垂直的纵切面。
5、年轮、生长轮的概念。
年轮:温带、寒带及亚热带地区树木一年内仅生长一层木材,所以称为年轮生长轮:热带或南亚热带地区,部分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。
6、早晚材的概念及差异
早材:亦称春材。在一个生长季中,早期所形成的次生木质部,由于这时气候温和,雨量充足均匀,形成层活动旺盛,所形成的细胞较大,形成的导管细胞多,管腔大,木纤维成分少,细胞壁较薄,材质显得疏松。
晚材:亦称秋材,得名来自其生长时期。是在生长季后期所形成的次生木质部,这时期气候逐渐变得干冷,形成层活动减弱,以至停止。所形成的细胞较小,细胞壁厚而扁平,材质显得紧密、坚实。
7、边材、心材的概念
边材:位于树干外侧靠近树皮部分的木材。含有生活细胞和贮藏物质(如淀粉等)。边材树种是指心与边材颜色无明显差别的树种。
木材学
2、湿胀干缩:
含水率低于纤维饱和点时,发生湿胀干缩。
二、木材的力学性质:
各向异性
抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强 度等几种强度。 顺纹、横纹
抗压强度 顺纹
100
抗拉强度 顺纹
200~300
横纹
10~30
横纹
5~30
抗 弯 强 度
150~200
抗剪强度 顺纹
13~30
横纹
50~100
纤维饱和点是木材物理力学性质发生变化
一、木材的构造:
Hale Waihona Puke Baidu
1、宏观构造:
树木是由树皮、 木质部和髓心 等部分组成。
2、微观构造:
由无数的管状细胞组成,分细胞壁、 细胞腔两部分。
三、木材的分类:
1、树叶的形状:针叶树:杉木,松木,柏木等。 阔叶树:樟木、榉木、柚木、 水曲柳、柞木、桦木等。 原木 2、用途和加工: 板材 方材
(二) 纤维板 将树皮、刨花、树枝干及边角料等经破碎 浸泡、研磨成木浆,使其植物纤维重新交 织,经湿压成型、干燥处理而成。根据成 型时温度与压力不同,可分为硬质纤维板、 半硬质纤维板和软质纤维板三种。 构造均匀,含水率低,不易翘曲变形, 力学性质均匀,隔声、隔热、电绝缘性能 较好,无疵病,加工性能好等特点。 用于室内装修、车船装修和制作家具。
3木材的宏观构造
树胶
侵填体
树胶
树脂道: 树脂道 (1)轴向树脂道: (2)径向树脂道:存在于 纺锤状木射线中。
轴向树脂道
径向树脂道
正常树脂道: 正常树脂道: 具有正常树脂道的针叶树材主要有松属、云杉属、落叶 松属、黄杉属、银杉属及油杉属。 前五属具有轴向与径向两种树脂道,而油杉属仅有轴 向树脂道。 创伤树脂道: 创伤树脂道: 生活的树木因受气候、损伤或生物侵袭等刺激而形成的非 正常树脂道,如冷杉、铁杉、雪松等。(臭冷杉)
3.1
木材的三切面
木材的三切面包括: 木材的三切面包括: 横切面: 横切面:Transverse surface 径切面: 径切面:Radical surface 弦切面: 弦切面:Tangential surface
横切面
径切面
弦切面
横 切 面 (cross section) :
与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。
斜纹理加工时板面的起毛现象
桉树的斜纹理
结构: 成木材的各种细胞大小的差异程度。 结构: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、 板面细腻平滑。 早材至晚材缓变者;阔叶材管孔小 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。 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、 板面略粗糙。 早材至晚材急变者;阔叶材管孔中 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。 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 板面粗糙。 早材至晚材急变者;阔叶材管孔大或射线 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
第一章 木材学
第一章木材宏观构造
第一节树干的组成
1种子植物门(裸子植物亚门和被子植物亚门)
种子植物分为裸子植物(针叶树)和被子植物。
被子植物又分为单子叶植物和多子叶植物。而两者中的木本称为阔叶树。
裸子植物就是针叶树,被子植物就是阔叶树。(╳)(但这话反过来是可以的:针叶树是裸子植物,阔叶树是被子植物。)
2树木可分为树根,树干和树冠三部分。
各自作用:树根支持立木于土地上,保持树木垂直,并从土壤中吸收水分,矿物质,储藏备用养料。
树干一方面把水分和矿物质通过边材从到树木,一方面把养料沿韧皮部送至树木,并与树根共同支撑树木。
树冠把根部吸收的水分和矿物质养分以及叶子吸收的二氧化碳,通过光合作用,制成碳水化合物,同时呼吸,蒸腾。树冠的范围是由树干上部第一个大活枝算起,至树冠顶梢为止。
边材:水分矿物质运输
韧皮部:养料运输
3树木的生长是高生长和直径生长共同作用的结果。
高生长是顶端分生组织活动的结果,将新长出的细胞留臵在下方,生长点向上抬高。
直径生长是形成层分生活动的结果,向内形成次生木质部,向外形成次生韧皮部。
10米高的树,钉子钉在2米处,当树长到20米高时,钉子在哪儿?(主要就是考高生长是顶端分生,和已分生细胞无关。)
初生长(高生长)vs次生长(直径生长)
树木开始直接生长的标志是形成层向外生成次生韧皮部,向内生产次生木质部。
直径生长主要是侧向加粗分生组织,所形成的组织为次生组织。
次生组织主要加强树干对外界的应力。(注意,次生组织的作用。)树木生长的详细过程
4树干的四个部分:树皮,形成层,木质部和髓。
树皮贮藏养分,防止树木生活组织受外界湿度剧烈变化或机械损伤的影响
木材学(3.1.2)--木材宏观构造(1)
第三章第1讲习题作业
1.什么叫边材、心材、熟材和假心材?
2.什么叫生长轮、年轮、假轮和不连续生长轮?
3.什么叫早材,什么叫晚材?
4.如何区分木材的横切面、弦切面、径切面?
5. 木材的三个切面是什么?
6.心材的形成机理?
7.什么是晚材率?
习题解答
1. 什么叫边材、心材、熟材和假心材?
边材:指在生活的树木中不含有生活细胞和贮藏淀粉的外部木材,在横切面上靠树皮方向,材色较浅,水分较多的部分,称为边材。但应注意,边材与边材树种的概念是不同的。凡从木材颜色和含水率都看不出靠树皮部分和近髓心部分的变化界限的树种,即无边材与心材界限的树种,叫边材树种。如桦木、杨树、鹅耳枥及槭木类等。
心材:指在生活的树木中不含有生活细胞,不贮藏淀粉的内部木材,在横切面上位于髓心周围,材色较深,水分亦少的部分,称为心材。凡心、边材区分明显的树种,叫心材树种,如松木、杉木、刺槐等。
心材的形成是由边材转变而来,是一个复杂的化学变化和生物化学变化的过程。树木生长,由于形成层每年向内产生木质部(木材),使形成层与内部逐年增大距离,导致最先形成的木材细胞逐渐缺氧,引起生活细胞呼吸作用停止最
终死亡。接着淀粉和水分消失,酚类化合物的氧化和聚合,胞腔沉积物的堆积,输导线路的堵塞,色素物质的生成,使显示特有的心材颜色,与边材有明显的区别。
心材的颜色及心、边材界线的明晰度,对木材鉴别是有帮助的。如木莲的心材青绿色,红豆杉的心材红褐色,野漆的心材深黄色,边材黄白色,心、边材的界线截然分明。
熟材:树干中心和外围的颜色一致,而只有中心部分水分较少,这类木材称熟材,或叫隐心材树种,如冷杉、云杉等。
木材学1-木材宏观构造
(黄波罗)
精品课件
2.2.3.1 管孔的组合
管孔的组合是指相邻管孔的连接形式,常见的管孔组 合有以下四种形式:
(1) 单管孔 (2) 复管孔 (3) 管孔链 (4) 管孔团
精品课件
(3) 中 弦向直径0.20~0.30mm,肉眼下易见至略明晰, 结构中等,如核桃、黄杞木。
(4) 大 弦向直径0.30~0.40mm,肉眼下明晰,木材结构 粗,如檫木、大叶桉。
(5) 极大 弦向直径大于0.40mm,肉眼下很明显,木材结构 甚粗,如泡桐、麻栎等。
精品课件
2.2.3.4 管孔的数目
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。
精品课件
生长轮在不同的 切面上呈不同的形状。多 数树种的生长轮在横切面 上呈同心圆状,如杉木、 红松等;少数树种的生长 轮则为不规则波浪状,如 壳斗科、鹅耳枥、红豆杉、 榆木等;石山树则多作偏 圆形;蚬木似鲑壳的环纹。 生长轮在横切面上的形状 是识别木材的特征之一。
管孔的有无才、是区别阔叶材和针叶材的 重要依据。
针叶材除麻黄属、百岁兰属和买麻藤属的 树种外,均不具导管;
木材学复习资料
第一章绪论
1 木材及木材学的概念;
木材是来源于森林的主产品-----树木的一种各向异性的多孔性的毛细管胶体。
木材科学是研究木质资源材料的解剖,材性及其相互关系,木质资源材料的加工利用,以及木质资源材料与环境的关系等的科学。由3大部分组成:生物木材科学,工业木材科学,环境木材科学。
2 学习木材学的重要意义。
(1)木材作为一种资源所具备的优点:可更新性、可选育性、无污染性
不足:投资周期长,占地面积大;产品质量与数量受环境条件影响较大,认为很难控制。(2)木材作为一种材料或原料所具备的优势:强重比高、热导性能低、回弹性好、声学效果好、绝缘性能良、触觉效果佳。
不足:亲湿性、耐侯性、抗虫性、木材缺陷及各向异性等
第二章木材的宏观构造
1 树木由哪几部分组成的,各部分担负的功能及其在加工利用上的主要用途。树干的组成情况如何?
(1)树木的组成部分:树根、树冠、树干
①树根(root):树木的地下部分,占5~25%体积。
功能:吸收水分和矿物质,将树木固定于土壤。
加工利用:林副产品的加工剩余物
②树冠(tree-crown):树木的最上部分,由树枝、树叶组成。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。加工利用:加工利用的主体
③树干(trunk):树木地面以上的主茎部分,是树木的主体,占树木体积的50~90%。功能:它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。
加工利用:木材识别;装饰材料;盆景及根雕;加工剩余物
木材学。
木质资源材料的优缺点:1.易于加工2.强中比高3.热绝缘与电绝缘特性4.能引起亲近感的颜色、花纹和光泽5.对紫外线的吸收和对红外线的反射作用6.良好的声学性质7.是纤维素的主要来源之一8.可提供一些保健药品成分9.具有吸收能量和破坏先兆预警功能10.具有湿胀干缩性(亲湿性、吸湿性)11.可燃烧性12.易病性13.具天然缺陷(各向异性、变异性)
木材作为资源的优点:1.可更新2.可选育3.投资少4.无污染
木材作为资源的缺点:1.占地面积大,资源周期长2.产品的数量和质量受自然影响大,人工控制较困难
常用的植物分类的等级包括界、门、亚门、纲、目、科、属、种,其中种是最基本的分类但愿,最常用的是科、属、种三级
植物的命名:属名+种加词+命名人=学名(双名法+命名人) 属名+种加词+变种名(三段命名法)
树木由树冠(占树木单株木材产量的5%~25%)、树干(是树木的主体,也是木材的主要来源,占单株木材总产量的50%~90%)和树根(占立木总体积5%~25%,是主根、侧根和毛根的总称)三大部分组成
初生长:在树木的芽上有称为生长点的顶端分生组织,具有强烈的分生能力;位置:树顶、根尖、叶腋次生长:位置:茎、根侧方周围
树干的生长是高生长(初生生长)与直径生长(次生长)共同作用的结果。
木材的三切面:横切面(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)、径切面(相互平行的生长轮或生长轮线、边材和心材的颜色、导管或管胞线沿文理方向的排列、木射线)、弦切面(生长轮呈抛物线状、可以测量木射线的高度和宽度)
木材学课件
木材强度除因树种、产地、生产条件与时间、部位的不同 而变化外,还与含水率、负荷时间、温度及缺陷有很大的关 系。
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第一节木材的分类、构造及性能
(1)含水率的影响。当木材含水率低于纤维饱和点时,含水率 愈高,则木材强度愈低;当木材含水率高于纤维饱和点时,含 水率的增减,只是自由水变更,而细胞壁不受影响,因此, 木材强度不变。试验表明,含水率的变化,对受弯、受压影
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第二节木装饰பைடு நூலகம்品及其应用
一、刨花板 刨花板是采用木材加工中的刨花、碎片及木屑为原料,使 用专用机械切断粉碎呈细封状纤维,经烘干、施加胶料、拌 和铺膜、预压成型,再通过高温、高压压制而成的一种人造 板材。 刨花板根据生产工艺的不同可分为平压板、挤压板、滚压 板三种。 1.平压板 平压板是压制过程中所施加压力与板面垂直,刨花排列位 置与板面平行制成的刨花板。按其结构形式分为单层、三层 及渐变三种,按用途不同可进行覆面、涂饰等二次加工,也 可直接使用。
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第一节木材的分类、构造及性能
新伐木材含水率常在35%以上,风干木材含水率为 15%~25%,室内干燥的木材含水率常为8%~15% 2.湿胀干缩 木材具有显著的湿胀干缩特征。当木材的含水率在纤维饱和 点以上时,含水率的变化并不改变木材的体积和尺寸,因为 只是自由水在发生变化。当木材的含水率在纤维饱和点以内 时,含水率的变化会由于吸附水而发生变化。 当吸附水增加时,细胞壁纤维间距离增大,细胞壁厚度增加, 则木材体积膨胀,尺寸增加,直到含水率达到纤维饱和点时 为止。此后,木材含水率继续提高,也不再膨胀。当吸附水 蒸发时,细胞壁厚度减小,则体积收缩,尺寸减少。也就是 说,只有吸附水的变化,才能引起木材的变形,即湿胀干缩。
《木材学》考试大纲
《木材学》考试大纲
一、大纲性质
木材学是以认识木材自然本质,探索木材自然规律为内容的一门基础科学,它是营林培育科学技术发展的基础,又是木材加工利用技术提高的前提。因此,木材学是木材工程与技术、家具室内设计专业的专业基础课,是木材科学与技术学科硕士研究生入学考试必考科目之一。
本大纲主要依据北京林业大学本科《木材学》教学大纲制定,适合报考中国林业科学研究院木材科学与技术专业硕士研究生的考生。
二、考试内容
第一章木材的构造与识别
木材的形成、木材的宏观构造、木材的其它特征。
第二章木材细胞壁的结构
纤维素微纤丝,细胞壁壁层结构(管胞和木纤维,导管分子,薄壁
细胞),细胞壁的特征构造,应力木的解剖构造和超微结构。
第三章木材的微观构造
针叶树材的微观构造,阔叶树材的微观构造。
第四章木材的化学性质
木材的化学成分,纤维素,半纤维素,木素。
第五章木材的物理性质
木材的比重、密度和实质比重,木材中的水分,木材中水分的移动
及其机理,木材的干缩与湿涨,木材的热学性质,木材的电学性质,
木材的声学性质。
第六章木材的力学性质
木材的应力与应变,木材强度、韧性和破坏,木材的各种力学强度,
影响木材力学性质的因子。
第七章木材的防腐处理
木材生物侵害,木材防腐剂,木材防腐处理方法,木材渗透性的改
进。
第八章木材的环境特性
木材的生态环境材料特征,木材的感觉特性。
三、考试要求
应全面掌握木材学的基本概念,基本规律,基本理论。并且要达到能够应用木材学知识分析和解决木材工业行业遇到的一些实际问题。
四、试题结构
试题的基本构成为:
1、基本概念试题(占总分30%)
《木材学》——李坚 木材学笔记(完整)分析
1、画出针叶树材交叉场纹孔类型图。
木材学笔记:(有整理的一定要会,其他的还要自己结合书和笔记)
第一章:木材的宏观构造与识别
1、树木生长是高生长(顶端生长、初生长)和直径生长(次生长、侧向生长)的共同作用结果。
树木的生长包括高生长和直径生长。树木中木质部的绝大部分是由直径生长形成,它是形成层原始细胞分生的结果。
所以木材的形成主要经过三个重要过程:形成层母细胞的分裂形成新(子)细胞;新生细胞和组织充分分化和成熟;成熟细胞的蓄积。
2、形成层原始细胞分为:1)射线原始细胞-分生出木射线和韧皮射线; 2)纺锤形原始细胞-分生出导管、管胞、木纤维等。
3心边材对材性和加工工艺的影响
心边材在解剖构造上变化有限,在含水率相同时,心材由于浸渗物质较多,有时比边材材色深、重量略高(5%以上)、心材略硬、重、质脆,由于边材含有适于菌虫生长的养料故而招致腐朽、虫蛀。心材浸渗物对菌虫有毒,故键全心材较边材耐久。心材物质沉积在胞腔对气体和液体的渗透有不良影响,防腐改性等影响药液的渗透,心边材颜色的差异是细木工镶嵌工艺的很好材料。但对胶合板制造因材色不一,会影响板面外观,对造纸纤维工业来说,需增加漂白工艺,否则会影响产品表观质量。
4、早晚材比较
(1)构造上
①早材在年轮内侧,生长初期形成,颜色浅,晚材则相反。
②早材细胞腔大壁薄,长度略短于晚材,宽度大于晚材。如:水曲柳、柞木的早材导管的细胞腔肉眼下都能看见。
(2)材性上
①早材较松软,密度小,晚材较致密,硬重,密度大。
②早材强度小耐磨性差,晚材强度大耐磨性好。
③早材横向干缩小,晚材横向干缩大。
第二章木材的宏观构造
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
轴向(longitudinal)
材
的
径向(radial)
三
方
弦向(tangential)
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。
5000 ~ 10000
重
> 0.8
> 10000
木材硬度
识别的粗 放测定
力学试验机测定
用指甲或用小刀 在标本上试看有 无痕迹
2.2.6 材表
材表(surface of wood):原木剥去树皮后的木材表面。
思考题
1.木材都有哪些主要的宏观特征? 2.木材宏观特征的意义是什么? 3.木材的宏观识别依据是什么?
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晚材在一个生长轮中所占的比率称为晚材率。其 计算公式为:
P=a/b*100%
式中:P—晚材率(%);a —相临两个轮界线之间晚 材的宽度(cm) ; b—相临两个轮界线之间的宽度(cm) 。 晚材率的大小可以作为衡量针叶树材和阔叶树环孔材 强度大小的标志。
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识别应用
(1)早材至晚材的变化缓急 急变—硬松类:落叶松、马尾松、油松等 缓变—软松类:红松、冷杉等
苦木、檫木、漆树、栎木、蚬木、刺槐、 香椿、榉木等阔叶树材
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
无明显区别,但在立木中心材含水率较低,
如云杉属、冷杉属、山杨、水青冈等。
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2.2.2 生长轮、年轮、早材和晚材
生长轮在径切面上作
平行条状,在弦切面上则 多作V形或抛物线形的花 纹。
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树木在生长季节内,由于受菌虫危害、霜、雹、火灾、
干旱,气候突变等的影响,生长中断,经过一定时期以后, 生长又重新开始,在同一生长周期内,形成两个或两个以上 的生长轮,这种生长轮称作假年轮或伪年轮。假年轮的界线 不像正常年轮那样明显,往往也不成完整的圆圈,如图2-3 所示,其类型如图2-4所示。杉木、柏木、马尾松常出现假 年轮。
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第 2 章木材的宏观构造
本章主要介绍木材的主要 宏观构造、次要宏观构造及木 材宏观构造的识别,并简要的 介绍了树皮的宏观特征。同时, 介绍了木材的检索方法及对分 检索表的使用方法。
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目录
2.1 木材的三切面 2.2 木材的主要宏观特征 2.3 木材的次要宏观特 2.4 树皮的宏观特征 2.5 木材宏观识别
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径切面
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在木材加工中通常所说的径切板和弦切
板,与上述的径切面和弦切面是有区别的。 在木材生产和流通中,借助横切面,将板宽 面与生长轮之间的夹角在45°~90°的板材, 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。
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2.2 木材的主要宏观特征
2.2.1 边材和心材
2.2.1.1 边材和心材的定义 边材:在木质部中,靠近树皮(通常颜色较 浅)的外环部分。 心材:髓心与边材之间(通常颜色较深)的 木质部。
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2.2.1.2 心材的形成
边材的薄壁细胞在枯死之前有一个非常旺盛的活 动期,淀粉被消耗,在管孔内生成侵填体,单宁增加, 其结果是薄壁细胞在枯死的同时单宁成分扩散,木材 着色变为心材。形成心材的过程是一个非常复杂的生 物化学过程。在这个过程中,生活细胞死亡,细胞腔 出现单宁、色素、树胶、树脂以及碳酸钙等沉积物, 水分输导系统阻塞,材质变硬,密度增大,渗透性降 低,耐久性提高。
弦切面
面,但它们相互垂直
。在弦切面上生长轮
呈抛物线状,可以测
量木射线的高度和宽
度。
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横弦
径
切切
切
面面
面
径切面
(radial section)
是顺着树干长轴方 向,通过髓心与木 射线平行或与生长 轮相垂直的纵切面 。在这个切面上可 以看到相互平行的
生长轮或生长轮线 、边材和心材的颜
色、导管或管胞线 沿纹理方向的排列 、木射线等。
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2.2.1.3 边材树种、心材树种和熟材树种
在 实 际 工 作 中 , 通 常 根 据 心 ·边 材 的 颜
色、立木中心·边材的含水率,将木材分为 以下三类:
心材树种(显心材树种——心·边材颜色 区别明显的树种叫心材树种(显心材树种), 如松属、落叶松属、红豆杉属、柏木属、
紫杉属等针叶树材;楝木、水曲柳、桑树、
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2.1 木材的三切面
木材的三切面可充分把木材结构特征反映出来。 反之,要充分认识木材的结构特征,又必须通过三 切面进行。三切面本身不是木材特征,它是人为确 定的三个特定的木材截面对它们的观察就可以达到 全面了解木材构造的目的。
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横
弦
径
切
切
切
面
面
面
横切面
横 切 面 (cross
section) 是 与 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。
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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
线垂直或与生长轮相
平行的纵切面。弦切 面和径切面同为纵切
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2.2.2.2 早材与晚材
早材—形成层的活动受季节影响很大,温带和寒带 树木在一年的早期形成的木材,或热带树木在雨季 形成的木材,由于环境温度高,水分足,细胞分裂 速度快,细胞壁薄,形体较大,材质较松软,材色 浅,称为早材。
晚材—到了温带和寒带的秋季或热带的旱季,树木 的营养物质流动缓慢,形成层细胞的活动逐渐减弱, 细胞分裂速度变慢并逐渐停止,形成的细胞腔小而 壁厚,材色深,组织较致密,称为晚材。
(2)晚材率 晚材率用于衡量针叶材。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。
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2.2.3管孔(pore)
导管:绝大多数阔叶材所具有的输导组织。 管孔(vessels):在横切面上导管呈孔穴状。 有孔材(porous wood)—具有导管的阔叶材; 无孔材(nonporous wood)—不具有导管的针叶材。
管孔的有无才、是区别阔叶材和针叶材的重要依 据。
针叶材除麻黄属、百岁兰属和买麻藤属的树种外, 均不具导管;
2.2.2.1 生长轮、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。
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生长轮在不同的切面
上呈不同的形状。多数树 种的生长轮在横切面上呈 同心圆状,如杉木、红松 等;少数树种的生长轮则 为不规则波浪状,如壳斗 科、鹅耳枥、红豆杉、榆 木等;石山树则多作偏圆 形;蚬木似鲑壳的环纹。 生长轮在横切面上的形状 是识别木材的特征之一。