木材宏观特征识别
木材识别方法和技巧
木材识别方法和技巧一般说来,木材识别方法可分为宏观识别、微观识别和辅助识别等方法。
木材是由许多细胞组成的,准确识别木材的树种,应以微观识别特征为主要参考依据。
宏观识别,是指在肉眼下或借助放大镜,依据所观察到的木材宏观构造特征来识别木材,一般只能识别出木材类别。
微观识别,是指在显微镜下观察木材细胞组织的微观特征,据此微观特征来鉴定木材。
辅助识别,是指通过眼、鼻、舌、手等器官的作用,去观察研究木材的辅助特征来识别木材,如颜色、光泽、气味、滋味、纹理、结构、花纹、重量、硬度、树皮、材表等。
木材切面的准备木材具有三种相互垂直的切面,分别是横切面、径切面和弦切面。
横切面是与树干垂直的切面;径切面是与射线平行并与生长轮垂直的切面;弦切面是与射线垂直并与生长轮平行的切面。
对于宏观识别,为了观察木材细胞的特点常常使用10x放大镜来看横切面,因此制作好的木材切面是重要的。
为了制作好观察的切面,需要一把锋利的刀片以切断细胞。
如果用一个钝刀片或者切得太深将导致木材纤维部分撕裂,形成的表面不光滑,看不清辨认的特点,并可能伤害到手和手指。
好的大的切面不易获得,最好切几个小的切面以扩大观测视野。
另外,用清水润湿表面有利于获得一个良好、清洁的切面。
木材切面的观察从伐倒树木的端头可以看到横切面,可以看到树皮,韧皮部,形成层和木质部。
心材是位于树干中心颜色较深的部分。
心材包括抽提物,抽提物是带有香味的化学物质,心材的颜色和气味是木材的特性之一。
边材包围着心材,颜色较浅,边材的大小多少和宽度在树种之间变化较大。
生长轮是另外一个重要的观察特征。
一个生长轮代表一年内形成的木材。
一个生长轮内的变化是由生长季节引起的。
早材在春季和初夏形成,当时气候温暖、湿润,促进木材快速生长。
因此,早材细胞有较大的尺寸和较薄的细胞壁。
晚材在夏末和秋天形成,干燥的环境减慢了新生木材的生长。
晚材发生在生长轮的外部区域,有着厚壁和小尺寸的特点。
区分阔叶树材和针叶树材在对切面观察对比之后,第一步是判断树种是阔叶树材还是针叶树材。
木材宏观特征对木材检验的作用探析
木材宏观特征对木材检验的作用探析摘要:目前,木材在生活中的使用极为广泛,但是每一种木材都有其一定的适用范围,在选用木材来制作某一种产品时,必须要根据木材的材质、纹理、树木的生长轮等特性进行分析与研究,更深入的可以从树木的各种组织进行研究,使木材在生产过程中充分发挥其使用价值,不造成浪费,从而有效的提高林业企业最大经济效益。
木材检验工作是林业企业生产产品过程中的重要环节,它直接影响到林业产品的质量。
本文主要从木材的生长轮、年轮、边材心材、管孔、早、晚材、管孔、内部组织、树脂道等各个方面出发,主要论述了木材的宏观特征,并探析其在木材检验工作中的作用,以供读者参考。
关键词:木材检验宏观特征生长轮年轮早材晚材边材心材木材的构造是通过先进的工具以及放大的倍数为将其分为了三个层次:1、用肉眼或者放大镜对木材进行观察,其中能够观察到的木材构造特征也就是木材的宏观构造;2、利用生物学生的显微镜来对木材的构造特征进行观察,这种则被称为显微构造特征;3、利用现代技术和工具,例如x射线等对木材的内部特征进行观察,这就成为超微构造特征。
对于木材的检验也就是需要将木材的这些特征深入、详细的了解。
下面,我们通过几个方面主要探析木材的宏观特征。
1 生长轮或年轮的判定所谓生长轮也就是树木的年轮,我们将树木进行横切段之后,上面就会显现出一圈又一圈的痕迹,这种主要是围绕一个中心点而环绕的,我们就成这种为树木的生长轮。
世界上,在一些温带火鹤寒带地区的森林当中,树木生长一年就会有一个生长期的显现,也就是会在树木横切面上出现一个圆圈,而这个圆圈我们就会称之为树木的生长轮或者年轮,也跟人的岁数差不多;但是在热带地区当中,外界环境的变化并不十分大,树木也就会持续的生长,因此,树木一年中会出现好几圈生长轮,而此时,就不能将生长轮称之为年轮。
与生长轮相比,年轮在树木的横切面上会呈现出不同的形状,通常情况下,树木的年轮都是一个同心圆,而在很少一部分的树木中,年轮会呈现出不会则的波浪形。
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6
工具的准备
试样制作工具:木工锯刨、斧、锋 利小刀(凿刀), 单面刀片等 观察工具: 10倍放大镜等
木材宏观识别步骤
⑴用锋利的小刀将靠近材表的原木(或锯材) 端面削平滑。 ⑵直接用放大镜观察其端面的主要宏观特征。 ⑶若为带皮原木,尚需观察其材表及树皮特征。
木材局部削光
木材端面观察
2. 木材检索表
木材识别与鉴定的方法很多,从 不同的角度就有不同的方法。最 常用的方法归纳起来主要有: ①木材对分检索表识别法; ②木材穿孔卡识别法; ③木材微机辅助识别法。
小结
本节主要从树皮的形成,外树皮的外形特征以及 树皮的厚薄等方面对树皮的宏观特征进行了介绍。 同时,简要介绍了木材的宏观识别方法和识别步 骤,对针叶材和阔叶材的宏观特征差异进行了综 合性的对比。最后对迅速识别木材的检索方法和 程序进行了系统的概述。
思考题
1. 什么叫内树皮和外树皮? 2. 木材识别的步骤有哪些? 3.木材的宏观识别依据是什么? 4. 分式检索表检索木材树种的基本方法有哪些?
本讲主要内容
1 树皮的宏观特征
1.1 树皮的形成 1.2 外树皮 1.3 树皮的厚薄
2 木材宏观识别
2.1 木材宏观识别的方法 2.2 木材检索表
重点:树皮的构造及特征 难点:木材宏观特征的识别
1 树皮的宏观特征
1. 树皮的形成
树皮的概念-指树木维管束形成层外侧的全部组 织,以形成层为界线,内侧为木质部,外侧为 树皮。
2.1 颜色
各树种的树皮具有比 较固定的表面颜色, 多以灰褐色为主, 但 也有一些树种不同, 如白桦、白檀树皮为 灰白色, 梧桐为青绿 色, 杉木为红褐色等。
2.2 外形
树皮的外型指其外观形态,分为开裂和不开裂两大类。
木材的形态和结构解析
木材的强度和韧性使其成为包 装材料的理想选择
木材的环保性和可降解性也使 其成为包装材料的首选
胶合板和刨花板
胶合板:由多层薄木板胶 合而成,具有高强度和稳
定性
刨花板:由木屑和胶水混 合压制而成,价格便宜,
但强度较低
应用领域:家具、建筑、 室内装修等
优缺点:胶合板强度高, 但价格较贵;刨花板价格
便宜,但强度较低
抗腐蚀性
木质素的提取:可以通过 化学或物理方法从木材中 提取木质素,用于制造各 种工业产品,如粘合剂、
涂料、塑料等。
其他化学成分
木质素:木材的主要成分之一, 具有粘合和增强木材强度的作 用
纤维素:木材的主要成分之一, 具有支撑和增强木材强度的作 用
半纤维素:木材的主要成分之 一,具有粘合和增强木材强度 的作用
导热性和导电性
导热性:木材的导热性较差,保温性能好
导电性:木材的导电性较差,不易导电
原因:木材主要由纤维素、半纤维素和木质素组成,这些物质的导热性和导电性都较差 应用:木材的导热性和导电性较差,因此常用于建筑、家具等领域,提供良好的保温和 绝缘性能。
吸湿性和干燥性
木材的吸湿性:木材能吸 收空气中的水分,使自身
木材的形态和结构解析
汇报人:
01 木 材 的 形 态 特 征 02 木 材 的 化 学 成 分 03 木 材 的 物 理 性 质 04 木 材 的 力 学 性 能 05 木 材 的 应 用 领 域
目录
1
木材的形态特征
木材的宏观形态
木材的形状:长条形、圆形、方形 等
木材的纹理:直纹、横纹、斜纹等
用性。
木材的冲击和振动
木材的冲击性能:木 材在受到冲击时,能 吸收部分能量,减少
木材的宏观构造4-23
木材的宏观构造木材的宏观构造是认识商品材重要依据之一,在日常商业活动中具有重要的实践意义。
在肉眼或十倍放大镜下所能见到的木材三切面上的构造特征称为木材的宏观构造,其主要组成如下:一、边材和心材一般说来,由于色素等化学物质存在的原因,木材都具有或深或浅的天然颜色。
就边材和心材来讲,既有取材部位的相对不同,也有其颜色之差别的含义。
若以取材部位论,则称居于树心周围的木材为心材,称靠近树皮附近的木材为边材。
若以颜色论,则称髓心周围色深、含水分少的部分为心材,称心材之外靠近树皮一侧色浅而水分多的部分为边材。
虽然确定心材的准确标志是心材中没有活细胞,但以商业的角度看问题,颜色,是区别边、心材的决定性因素。
木材检验上称心边材区别明显的树种为显心材树种如柏木、水曲柳,而称心边材颜色无区别的树种为隐心材树种如云杉、色木。
一些隐心材树种木材如果遭受真菌危害,会出现状似心材的色泽变异,被称假心材或伪心材,这在桦木、云杉和山杨等树种中较为常见;由于同样的原因,一些显心材树种木材如各种栎类等的心材区出现的浅淡环带,被称为内含边材。
若以形成的先后看,心材则是随着树木的生长由边材演化而来:伴随着立木细胞的逐渐死亡,边材细胞的细胞腔内即逐渐沉积起代谢产物树脂、单宁、碳酸钙和色素等物质,于是其密度逐渐提高,材色逐渐加深,天然硬度和耐腐性也有所增强,边材这就变成了心材。
而新生的边材由于富含活细胞,即接替起继续输导水分和贮藏营养物质的任务。
因此边材通常材质较软,也易于遭致菌、虫害而变质降等。
在细木工生产中,常在选材时利用显心材树种边材心材材色的不同,搭配镶接成种种好看的图案。
2、年轮由于种种原因,树木每年向外圆周生长的木质层总有周期性的密度变化。
温带、寒温带的树木的生长层的密度和颜色每年只变化一次。
这在木材的横切面上即可看到反映其生长情况的轮状层次,称为年轮(图1)。
年轮在木材的径切面上表现为接近等宽的平行线条组;弦切面很长时,可以看到由年轮构成的“V”形花纹;而在横切面,年轮则为若干以髓为心的同心圆环。
木材的宏观构造
杉属、冷杉属、水青冈等。
(二) 生长轮、年轮、早材和晚材
生长轮、年轮: 无论是针叶材还是阔叶材,在横切面上有许多围绕
髓心构成的同心圆,一个生长周期形成一圈,称为生长 轮。
温带和寒带生长的树木,随着一年四季气候的变化, 一年仅有一度生长,在横断面上形成一圈木质层,所以 又称为年轮(annual layer or annual ring)。
第 3 章木材的宏观构造
本章要点:
3.1 木材的三切面 3.2 木材的主要宏观特征
3.3 木材的次要宏观特
3.1 木材的三切面
木材的三切面包括: 横切面:Transverse surface 径切面:Radical surface 弦切面:Tangential surface
横切面 径切面
弦切面
胞间道:木质部细胞中的分泌物填充于细胞间隙溶解细胞壁所形成 的腔道。
树脂道:某些针叶材中有(松属、云杉属、落叶松属、银杉属、
黄杉属、油杉属)。
树胶道:某些阔叶材中有。
树胶
侵填体
树胶
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。
径向树脂道
轴向树脂道
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
丽 江 云 杉 生 长 轮
生长轮在不同的切面 上呈不同的形状:
(1)在横切面上呈同心 圆状
(2)生长轮在径切面上 作平行条状
(3)在弦切面上则多作V 形或抛物线形的花 纹。
如右图
假年轮或伪年轮:
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。杉木、柏 木、马尾松常出现假年轮。
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:(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。
木材宏观特征识别
(五)导管(vessel)
导管是阔叶树材的轴向输导组织,在纵切面上呈沟槽状 (称导管线或导管槽),在横切面上为中空状(称管孔 pore)。 针叶材为无孔材,阔叶材为有孔材。 管孔的有无是区别阔叶树材和针叶树材的首要特征。
管孔的分布
识别应用
根据管孔在横切面上一个生长轮内的分布和大小情况,可 将木材分为3种类型: 环孔材:环孔材是指在一个年轮内早晚材管孔的大小区别明 显,早晚材过渡是急变的,管孔的大小界限区别明显,分布均 匀或不均匀,大多数的管孔沿年轮呈环状排列,有一至多列。 如水曲柳、柞木、刺槐、黄波罗和榆属等。 散孔材:在一个年轮内早晚材管孔的大小区别不明显,分布 均匀或比较均匀。如杨木、槭木、椴木、柳木、桦木和杜鹃等。 半环孔材(半散孔材):指在一个年轮内,早材管孔较晚材 管孔为大,但其过渡是缓变的,管孔大小的界限不明显,分布 不很均匀,介于环孔材与散孔材之间。如核桃木、枫杨、柿树、 和香樟等。
柏木属、紫杉属等针叶树材;楝木、水曲柳、桑树、苦木、 檫木、漆树、栎木、刺槐、香椿、榉木等阔叶树材。
边材树种(sapwood tree):心、边材颜色和含水率无 明显区别的树种。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)(ripewood tree):心、边材 颜色无明显区别,但立木中心木材的含水率较低的 树种。如云杉属、冷杉属、山杨、水青冈等。
• 年轮的作用: • (1)识别木材:圆形(绝大多数年轮)、 波形(壳qiao斗科、榛木科、槭科); • (2)鉴定木材年龄:寒温带及亚热带的 树木一年只长一轮; • (3)判定树木的生长速度及生长规律; • (4)某地区历史气候与各种灾害的档案 库。
识别应用
(1)年轮的明显与否 例如:明显——落叶松、柞木等 不明显——红松、冷杉等 (2)年轮的形状 一般为同心圆,个别树种呈不规则的波浪状。 如榆木。
木材宏观构造
1.8 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。
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;多出现在晚材带或早晚材交界处。多数单个分散,
偶有2-3个弦列。
1.8 胞间道
(1)正常树脂道:仅松科的松属(大、多)、落叶松属(大、 少)、黄杉属(小、少)、云杉属(小、少)、银杉属、油
聚翼状—翼状簿壁组织的翼尖相互连接在一起。
1.7 木射线
定义:在木材横切面上,由髓心向外呈辐射状排列的浅色线
条。
在针叶材中,木射线很
细,在肉眼和放大镜通
常不易辨识;
在阔叶材中,木射线的宽
度、高度和数量等在不
同树种之间有明显区别,
是识别阔叶材重要特征之 一。
柞木
1.7 木射线——分类
射线宽度
细射线:宽度0.05~0.1mm,肉眼下不见至略可见 中射线:宽度0.1~0.2mm,肉眼下易见至略明显
作用:(1)识别木材
木材颜色变异大,受含水率、外界环境(紫外 线、氧化剂、真菌)等影响。 ——边材色浅,心材色深;早材色浅,晚材色深; ——长久暴露在空气中木材颜色较浅。 (2)颜色丰富木材装饰性好 (3)木材中提取色素,可以制备染料 (4)深色木材耐久性好,浅色木材容易腐蚀
2.2 光泽
定义:是指光线在木材表面反射时所呈现的光亮度.
状的物质,通常为黄褐色。
矿物质或有机沉积物
1.6 轴向薄壁组织
定义:由纺锤形成层原始细胞所分裂形成的薄壁细胞群, 是木材储藏养分和输送养分的细胞。
在针叶材中,轴向薄壁组织
不发达或没有,仅在杉木、 柏木等少数树种中存在,但肉 眼和放大镜通常不易辨识;
木材宏观构造5
➢ 星散型 单一永续的形成层进行分裂活动,但部分木质部的形 成产生异常,在木质部中包含有筛部的束条,如白木 香、小叶谷木和密花马钱子等。
小结
木材的次要宏观特征是识别木材的重 要参考依据。本讲主要从木材的纹理、 结构和花纹、颜色和光泽、气味和滋味 等方面介绍了木材的次要宏观特征。
思考题
1、什么叫木材的花纹?常见的木材的花纹有哪些? 2、什么是木材的纹理? 3、木材的髓斑是怎么形成的? 4、为什么木材呈现出各种颜色?
5000 ~ 10000
> 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
6、髓斑和色斑
➢髓斑(pith fleck):是树 木生长过程中形成层受到昆 虫损害后形成的愈合组织。
➢色斑(stain):有些树种 的立木受伤后,在木质部出 现各指木材细胞的大小和差异的程度。
针叶树材的标志:管胞弦向平均直径;早晚材间的变化缓急、 晚材带大小、空隙率。
阔叶树材的标志:导管的弦向平均直径和数目;木射线的粗细; 早晚材间的变化。 粗结构(coarse texture):指细胞较大,孔隙较多,早、晚材急变 细结构(fine texture ): 指细胞较小,孔隙较少,早、晚材渐变
银光花纹
带状花纹
鸟眼花纹
树瘤花纹
4、材表
材表(surface of wood):原木剥去树皮后的木材 表面。为木材的第一个弦切面。
5、质量和硬度
木材的质量和硬度可以作为 识别木材树种的参考依据
质量
木材
硬度
密度(g/cm3)
轻 < 0.5 中 0.5 ~ 0.8
重
> 0.8
3第二章----木材宏观构造幻灯片2:导管到次要特征
( 1 )离管型薄壁组织:星散状、星散-聚合状、 离管带状、轮界状、网状、梯状。
图 2_20
b1
b2
b3
轴 向 木 薄 壁 组 织 类 型
b4
b5
b6
图2-27 b.离管型轴向薄壁组织(刘一星,2004 ) b1:星散/聚合状;b2:离管带状;b3:轮始状;b4:轮未状;b5 :网状;b6:切线状(梯状)
1. 木射线(ray):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细胞构成的组织,来源于形成层中 的射线原始细胞。 不同树种木射线的宽度、高度、数量不同。 2. 木材三个切面上木射线的形态: 木射线在横切面上为辐射状,在径切面上为横行的 短线条或横向片状花纹,在弦切面上为断续的纵向的短 线条。
大小没有显著区别,分布也均匀。如槭木、杨木、椴木、桦木、柳 木。
环孔材 (ring-porous wood) : 指木材中早材管孔明显比晚材
管孔大,沿年轮呈环状排列,有一至多列。如水曲柳、刺槐、黄波 罗、榆木、柞木。
半环孔材(semi-ring porous wood, 半散孔材):指在一
个生长轮内,管孔的排列介于环孔材与散孔材之间,早材管孔较大, 略成环状排列,早材管孔到晚材管孔渐变,界限不很明显。如核桃、 核桃楸。
三、结构、纹理、花纹
1、纹理:指木材细胞(纤维、导管、管胞等)排
列的方向。
直纹理: 斜纹理: 螺旋纹理:指木材轴向细胞围绕树干长轴成单方向
向左或向右的螺旋状排列 。
交错纹理:螺旋纹理的方向有规律的反向,即左螺
旋纹理与右螺旋纹理分层交替缠绕 。
波浪纹理:指木材轴向细胞按一定规律向左右弯曲,
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
木材学(3.6.2)--木材宏观构造
第三章 木材宏观构造宏观构造概念:宏观构造指在肉眼或放大镜下就可以观察到的木材组织和形态。
木材的三切面:横切面指与树干垂直的切面,生长轮形状为同心圆状,木射线为辐射线状;径切面指与射线平行或与生长轮垂直的切面,生长轮形状为平行线状,木射线为片状弦切面指与射线垂直或与生长轮平行的切面 ,生长轮形状为抛物线状;木射线为纺缍状。
心材与边材:心材指树干中靠近髓心,材色较深,水分较少的中心木质部。
边材指树干中靠近树皮,材色较浅,水分较多的外围木质部。
早材:靠髓心材色较浅者(针叶材);靠髓心管孔较大者(阔叶材)。
晚材:靠树皮材色较深者(针叶材); 靠树皮管孔较小者为(阔叶材)。
熟材: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。
生长轮:形成层在每一个生长季节里向内分生的一层次生木质部,称为生长轮。
不连续年轮:在同一生长周期内由于突变的外界原因,生长中断然后又开始,形成一个周期内两个年轮(假年轮)。
杉木、松木、柏木常见。
管孔:在横截面上可以看到许多大小不等的孔眼。
导管线:在纵切面上导管呈沟槽状。
有孔材:所有具有导管的阔叶树材。
无孔材:指针叶树材,因为针叶树材不具有导管,在横切面上用肉眼看不出有管孔存在。
管孔的组合:有单管孔,复管孔,管孔团,管孔链。
管孔的排列:有星散状,弦列状,径列状,斜列状,不规则状。
管孔的大小与数目:管孔的大小,是以管孔的弦向直径决定,分三级,极小:弦径小于0.1mm, 小:弦径0.1~0.2mm,肉眼可见,放大镜下明晰,中:弦径0.2~0.3mm,肉眼下易见至略明晰,结构中等,大:弦径0.3~0.4mm,肉眼下明晰,木材结构粗,极大:弦径大于0.4mm,肉眼下很明显,木材结构甚粗;对于散孔材,在横切面上单位面积内管孔的数目,对木材识别也有一定帮助。
可分为以下等级,甚少:每1mm2内少于5个,少: 每1mm2内有5 ~ 10个,略少:每1mm2内有10 ~ 30个,如核桃。
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
(
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(四)木射线(ray)
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。 木射线对材性及利用的影响 (1)具宽木射线的木材,板面花纹美丽,是制作微薄木、木 家具、木地板、装饰线条的好材料。 (2)木射线发达的木材,输 导和贮藏养分。 木射线的形状:在木材三个不同切面上, 表现出不同的形状。 横切面上木射线呈辐射条状,显示出其宽 度和长度; 径切面上木射线呈短的线状或带状,显示 其长度和高度; 弦切面上木射线呈竖的短线或纺锤形,显 示其宽度和高度。
柏木属、紫杉属等针叶树材;楝木、水曲柳、桑树、苦木、 檫木、漆树、栎木、刺槐、香椿、榉木等阔叶树材。
边材树种(sapwood tree):心、边材颜色和含水率无 明显区别的树种。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)(ripewood tree):心、边材 颜色无明显区别,但立木中心木材的含水率较低的 树种。如云杉属、冷杉属、山杨、水青冈等。
(五)导管(vessel)
导管是阔叶树材的轴向输导组织,在纵切面上呈沟槽状 (称导管线或导管槽),在横切面上为中空状(称管孔 pore)。 针叶材为无孔材,阔叶材为有孔材。 管孔的有无是区别阔叶树材和针叶树材的首要特征。
管孔的分布
识别应用
根据管孔在横切面上一个生长轮内的分布和大小情况,可 将木材分为3种类型: 环孔材:环孔材是指在一个年轮内早晚材管孔的大小区别明 显,早晚材过渡是急变的,管孔的大小界限区别明显,分布均 匀或不均匀,大多数的管孔沿年轮呈环状排列,有一至多列。 如水曲柳、柞木、刺槐、黄波罗和榆属等。 散孔材:在一个年轮内早晚材管孔的大小区别不明显,分布 均匀或比较均匀。如杨木、槭木、椴木、柳木、桦木和杜鹃等。 半环孔材(半散孔材):指在一个年轮内,早材管孔较晚材 管孔为大,但其过渡是缓变的,管孔大小的界限不明显,分布 不很均匀,介于环孔材与散孔材之间。如核桃木、枫杨、柿树、 和香樟等。
水青冈的三个切面的木射线
木射线的宽度
肉眼下,按射线宽度分为三个类型:
宽木射线:宽度在0.2mm以上,肉眼下明晰至很显著,三
个切面都能看到的射线,如栓皮栎、赤扬和青冈栎等。 中等木射线(窄木射线):宽度在0.05-0.2mm之间,肉眼 下可见至明晰,能从横、径切面上观察到的射线,如榆木、 椴木和槭木等。 细木射线(极窄木射线):宽度在0.05mm以下,肉眼下不 见至可见,只能在准确的径切面上观察到的射线,如杨木、 桦木和柳木等。
边材生活 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
材质变硬,密度增大, 渗透性降低,耐久性提高 边材着色 变为心材
水分疏导 系统阻塞
注:有些树种的颜色并不加深,因为这些树种心材的抽提物可以是 无色或浅色,心材颜色加深并不是边材转化为心材的必然条件。
心材树种(显心材树种)(heartwood tree):心、边材 颜色区别明显的树种。如:松属、落叶松属、红豆杉属、
管孔的内含物
管孔的内含物是指在管孔内存在的侵填体、树胶以及一些无定 型沉积物。这些物质是由于导管内压力降低,相邻接的木射线、 轴向薄壁组织的原生质,在纹孔膜的包被下通过壁上的纹孔挤 入导管腔而形成的。 侵填体:在管孔内呈泡沫状或膜状物质,常具银白色的光泽。 树胶:在管孔内呈块状或不规则状的物质,常为黄褐色或红褐
• 年轮的作用: • (1)识别木材:圆形(绝大多数年轮)、 波形(壳qiao斗科、榛木科、槭科); • (2)鉴定木材年龄:寒温带及亚热带的 树木一年只长一轮; • (3)判定树木的生长速度及生长规律; • (4)某地区历史气候与各种灾害的档案 库。
识别应用
(1)年轮的明显与否 例如:明显——落叶松、柞木等 不明显——红松、冷杉等 (2)年轮的形状 一般为同心圆,个别树种呈不规则的波浪状。 如榆木。
年轮内早材向晚材变化有二种类型:
急变:早材向晚材转变是突然变化、界线明显,如马尾 松、油松、樟子松、水曲柳、榆木等木材。
缓变:早材至晚材转变是缓变的,没有明显的界线,如 红松、华山松、白皮松、白杨等木材。 晚材率:早晚材宽度的比例,即晚材在一个年轮中所 占的比率。其计算公式为:
P = b / a ×100% 式中:P为晚材率(%);a为一个年轮的宽度(cm); b为一个年轮内晚材的宽度(cm)。 注:晚材率的大小可以作为衡量木材强度大小的标志, 晚材率大的树种,其木材强度也相应地较高。
离管类轴向薄壁组织
傍管类轴向薄壁组织
(七)胞间道(intercellular canal)
是由分泌细胞环绕而成长度不定的管状细胞间隙,针叶材
中,贮藏树脂的胞间道叫树脂道,在阔叶树材中贮藏树胶 的胞间道叫树胶道。
天然树脂道
创伤树脂道
木材的次要宏观特征
• • • • • 材色 光泽 气味 纹理 质量和硬度
色。
侵填体
树胶和其它沉积物
(六)轴向薄壁组织(longitudinal arenchyma)
轴向薄壁组织:树木的贮藏组织,专门贮藏养分。 是由形成层纺锤状原始细胞分裂所形成的薄壁细 胞群,也就是纵向排列的薄壁细胞所构成的组织。 特点:这类细胞腔大、壁薄,横切面上可见其材 色较周围的稍浅,如用水湿润后则更加明显。 针叶材的薄壁组织不发达(1%)或根本没有, 阔叶材薄壁组织比较发达,约占木材体积的2~ 15%。
识别应用
(1)边材、心材区分的明显与否是木材识别的一个重要依据。 例如:边材、心材区分的明显的树种:红松、落叶松、 水曲柳等。 边材、心材区分的不明显的树种:椴木、杨木、桦木 等。 (2)边材的宽度 例如:边材窄:紫杉、黄波罗等。 边材宽:马尾松、银杏等。 (3)假心材(false heartwood) :边、心材区分不明显的树 种,受真菌侵害, 发生初腐时木质部中心部分的材色变深。 如桦属、杨属、柳属等。 假心材的特点:边缘不规则,色调不均匀。
单元二任务:木材的宏观特征的识别
导管 轴向薄壁组织 心、边材
生长轮
主要宏观特征
胞间道
早、晚材 木射线
(一)边材、心材
1.边材(sap wood):树 干中靠近树皮,材色 较浅,水分较多,外围 木质部。 2.心材(heart wood): 树干中靠近髓心,材 色较深,水分较少的 中心木质部。
心材的形成
心材的利用 (1)识别木材:根据有无心边材,将木材分为 显心材树种、边材树种、隐心材树种: (2)心材的工业用途:高级家具用材;提取色素、 芳香油;名贵药材等。 心材的材性:材质重硬,渗透性差, 耐久性高,材色美观。
(二)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。 伪年轮判定依据:伪年轮呈不完整的圆 圈状或其界线不如真年轮明显。
拓展提高:硬杂木和软杂木
• 杂木是阔叶木材的商品名称,但“杂”并不是说 材质杂乱和不好,而是指阔叶树种类较多,资源 分布较散,并且以混交林居多,单一树种资源不 集中,枝丫粗大,出材率低,而统称为“杂木”。 • 杂木中有材质硬重者,称为“硬杂”,也是阔叶 木材的商品名称。硬杂木的材质虽不如红木珍贵, 却也是工艺性能优良的家具用材,其中有不少名 贵木材,如柚木、核桃木、榉木、楸木、柏木、 樟木、格木等。杂木中有材质轻软者,叫“软 杂”,这也是阔叶木材的商业名称,如楠木、杨 木、泡桐木等。“软杂”中也有名贵木种,如楠 木。
(三)早材和晚材
早材(earlywood or springwood):生长轮中,在 生长季节早期形成的材质疏松轻软,细胞腔较大, 胞壁薄,材色较浅的部分。 晚材(latewood or summerwood):生长轮中,在 生长季节晚期形成的材质较硬实,细胞腔小,胞 壁厚,材色较深的部分。
识别应用