《木材学》——李坚木材学笔记(完整)

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。

5、阔叶材管孔的排列及分布：（1）环孔材（2）散孔材（3）半环孔材或半散孔材（4）辐射孔材（5）切线孔材（6）交叉孔材（或称花样孔材）6、阔叶材管孔的组合(1) 单管孔(2) 复管孔(3) 管孔链(4) 管孔团7、环孔材晚材管孔排列：①星散排列：管孔大多单独，分布均匀或比较均匀，呈星散排列如：水曲柳，橡树。

②径、斜列：管孔沿径向或斜向排列，可进一步区分为：a、单径列：管孔单引向排列、光叶黄、野梧桐。

b、火焰状：径向之变态，舌部分叉成火焰状，苦楮，槲栎，麻烁。

d、斜列：管孔排列与射线成倾斜角如：栗木、钧栗。

③弦向排列（切线状、榆木状）包括波形，晚材管孔呈弦向排列与年轮略呈平引或呈波形，如：榆、榉、朴。

④团型（丛聚型）若干个相聚成团，如桑树、拓树，剌槐⑤图案型：呈《形黄连木，按一定图案，有规则排列。

8、宏观：轴向薄壁组织的类型（包括傍管型和离管型）（1）傍管型薄壁组织：（2）离管型薄壁组织：（环绕于导管周围（与导管没有联系）与导管相连生）①环管束状：如水曲柳。

①切线状：如苦槠。

②翼状：如泡桐。

②网状：柿树。

③聚翼状：如洋槐。

③离管带状：黄檀。

④宽带状：如铁刀木。

④轮界状：柚木、杨木。

微观：针：星散状切线状轮界状阔：傍管：①环管束状②翼状③聚翼状④宽带状5稀疏傍管状6单侧傍管状离管：①切线状②网状③离管带状④轮界状5梯状6星散状9、胞间道胞间道——指由分泌细胞围绕而成的长形细胞间隙（特殊孔道）。

树脂道——贮藏树脂的胞间道。

存在于部分针叶树材中。

(红松)树胶道——贮藏树胶的胞间道。

存在于部分阔叶树材中。

具有正常树脂道的针叶树材主要有松属、落叶松属、云杉属、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。

10、树皮的形成树皮形成三阶段：（1）由顶端（原）分生组织向外分生初生韧皮部（与表皮、皮层很难分开）。

（2）由形成层射线原始细胞向外分生次生韧皮部。

（3）由皮层的最外侧形成木栓形成层向外、内分生木栓层、栓内层，形成周皮。

11、针叶材不具有假宽射线，只有单列或者纺锤形，而阔叶材有单列，多列，假宽木射线（聚合木射线），栎木射线。

12、检索表的类型木材检索方法有三类：对分检索表，穿孔卡检索表，计算机木材识别系统。

对分检索表是使用最广泛的方法。

概念：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，含水率高，立木时具生理功能的木材称边材，担负着由下往上输送水分和养分。

心材：在靠近髓心周围与边材之间（通常颜色较深）的木质部，在立木时已不具有生理功能的。

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。

早材：在一个生长轮内，靠近髓心一侧，是树木生长季节早期形成的部分，材色较浅，组织松软，又称为春材。

晚材：在一个生长轮内，靠近树皮一侧，是树木生长季节后期形成的部分，材色较深，组织紧密，材质坚硬，又称为秋材。

导管与管孔：组成木材的细胞大多数是纵向排列的，其内部中空。

阔叶材各类纵向细胞中有一种直径较大，专门承担输导作用的组织叫导管；导管在横断面上的孔穴状称管孔。

木射线：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。

第二章：木材细胞1、形成层有两种原始细胞：纺锤形原始细胞和射线原始细胞。

2、纹孔的组成部分纹孔主要由纹孔膜、纹孔环、纹孔缘、纹孔腔（纹孔室、纹孔道）以及纹孔口（内、外口）组成。

在立木时期，纹孔对两侧细胞的压力不一样，将纹孔塞推向一侧，堵住纹孔口，称为闭塞纹孔。

3、管胞细胞壁壁层结构：从四个方面了解各壁层：厚度比例、薄层数、化学组成、纤丝倾角。

P <1% / 木素60～90% 松散不规则S1 10～22% 4～6 木素40%半：阔>针纤：针>阔50～70°S2 70～90% 早30～40晚150 纤为主阔：半>木针：木>半10～30°S3 2～8% 1～6层纤维素>半>木素（最少）60～90°纤维素分子（链）—基本纤丝—微纤丝—纤丝—大纤丝—薄层—各层—细胞壁—细胞—组织—器官—树干—树木概念：结晶区与非结晶区结晶区——沿基本纤丝的长度方向，纤维素大分子链的排列状态并不都相同。

在大分子链排列最致密的地方，分子链规则平行排列，定向良好，反映出一些晶体的特征，所以被称为纤维素的结晶区。

非结晶区——当纤维素分子链排列的致密程度减小、分子链间形成较大的间隙时，分子链与分子链彼此之间的结合力下降，纤维素分子链间排列的平行度下降，此类纤维素大分子链排列特征被称为纤维素非结晶区（有时也称作无定形区）。

在一个基本纤丝的长度方向上可能包括几个结晶区和非结晶区。

基本纤丝：木材细胞壁的组织结构，是以纤维素作为“骨架”的。

它的基本组成单位是一些长短不等的链状纤维素分子，这些纤维素分子链平行排列，有规则地聚集在一起称为基本纤丝（又称微团）。

第三章：木材显微构造1、针叶材早晚材管胞区别：早材管胞，两端呈钝阔形，细胞腔大壁薄，横断面呈四边形或多边形；晚材管胞，两端呈尖削形，细胞腔壁厚，横断面呈扁平状2、树脂道是如何形成的以及它的组成：树脂道——由薄壁的分泌细胞环绕而成的孔道，是具有分泌树脂功能的一种组织，为针叶树材构造特征之一。

根据树脂道发生和发展可分为正常树脂道和创伤树脂道。

树脂道由泌脂细胞、死细胞、伴生薄壁细胞和管胞所组成。

3、射线管胞与射线薄壁细胞的区别：射线管胞——木射线中的横向管胞，为松科木材特征射线薄壁细胞——横向生长的薄壁组织，是组成木射线的主体。

4、阔叶材导管分子的形状 ：常见有鼓形、纺锤形、圆柱形和矩形等，一般早材部分多为鼓形，而晚材部分多为圆柱形和矩形。

5、交叉场纹孔：在径切面，射线薄壁细胞和早才轴向管胞的相交区域内观察的纹孔式。

常见类型：窗格状 云杉型 柏木型 杉木型 松木型6、名词解释：穿孔：穿孔－两个导管分子纵向相连时，其端壁相通的孔隙称为穿孔。

同胞射线：在针叶材中木射线都为射线薄壁细胞组成，没有射线管胞。

异胞射线：在针叶材中木射线都为射线薄壁细胞和射线管胞组成。

同型：在阔叶材中，木射线都是由横卧射线细胞组成。

异型：在阔叶材中，木射线由方形的或直立的射线细胞与横卧射线细胞组成。

木纤维：约占木材体积的50%。

木纤维是两端尖削，呈长纺锤形，腔小壁厚的细胞。

7、针阔叶材的组成分子：针：轴向：厚壁：轴向管胞 树脂管胞 索状管胞薄壁：轴向薄壁细胞 轴向树脂道泌脂细胞 伴生薄壁细胞横向：厚壁：射线管胞薄壁：射线薄壁细胞 横生树脂道泌脂细胞 伴生薄壁细胞阔：轴向：厚壁：导管管胞 木纤维薄壁：轴向薄壁细胞 轴向树胶道的泌胶细胞横向：厚壁：无薄壁：射线薄壁细胞 横生树胶道的泌胶细胞第四章：木材的化学性质1、木材的化学组成：木材化学成分，有细胞壁物质和非细胞壁物质之分，或称为主要化学成分和少量化学成分。

2、木材三要素的结构单元，结构特点，分布纤维素： 图4-1 木材的化学组成 木材 木质素碳水化合物 半纤维素（水解单糖—D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、D-木糖、L-阿拉伯糖）纤维素（水解单糖—D-葡萄糖）细胞壁 主要组分 少量组分 无机物（灰分）有机物（芳香族、萜烯类、脂肪族等化合物）纤维素是由D-葡萄糖基构成的直链状高分子化合物。

纤维素的化学结构是1，4-β-D-吡喃式失水聚葡萄糖组成。

结构特点：①葡萄糖基的连接为1、4-β-甙键联结。

②单元是D—葡萄糖基，相邻的葡萄糖基旋转180度。

③葡萄糖基包含三个醇羟基，分别位于2、3、6三个碳原子上。

④C1位置具隐性醛基，显还原性。

⑤葡萄糖基为环式结构。

半纤维素：是由两种或两种以上的糖基所组成分子量较小的高分子化合物，其结构型为支链型，常带有各种短侧链。

仅含有150-200个半纤维素糖基。

针叶树材（softwood）与阔叶树材（hardwood）两者的半纤维素虽然有些差异:阔叶树材的半纤维素，高聚糖主要有两种：木糖和葡甘聚糖,约占20-35%。

针叶树材的半纤维素，高聚糖主要为：①半乳糖基葡萄糖基甘露聚糖。

②阿拉伯糖基-4-氧-甲基-葡萄糖醛酸基木聚糖，前者约占15-35%，后者约占5-10%。

半纤维素在细胞壁中的分布和作用：1.分布模式：①围绕纤维轴成同心薄层状态集聚的，常与非结晶态的纤维素交织在一起。

②分散分布。

2.分布浓度：经研究指出S1层最高，内向逐渐降低，在S2的中部浓度较低，且恒定。

半纤维素一般为非结晶状态，存在于纤维素微纤丝之间。

化学性质有些与纤维素相同。

木质素：是由苯基丙烷结构单元通过醚键和碳-碳键联接而成、具有三维结构的芳香族高分子化合物。

苯基丙烷单元分成三类：愈疮木基丙烷（G）、紫丁香基丙烷（S）和对羟基丙烷（H）。

C CCOCH 3OH C C C OCH 3OH CCC OHH 3CO 木质素的分布 ：木质素在木材中的分布不均匀，一般采集部位愈高，木质素含量愈低。

木质素在植物结构中的分布是有一定规律的，胞间层的木质素浓度最高，细胞内部浓度则减小，次生壁内层又增高官能团 ：甲氧基 羟基 羰基羧基 （ 一般认为木质素中是不存在羧基的，但在磨木木质素中存在0.01-0.02/OCH3。