5木材的缺陷

五、木材的缺陷
木材缺陷是指凡呈现在木材上能降低木材质量，影响其使用的各种缺点。

针叶树材和阔叶树材的缺陷，都可以分为十类，它们是节子、变色、腐朽、虫害、裂纹、树干形状缺陷、木材构造缺陷、伤疤(损伤)、木材加工缺陷和变形。

节子是包含在树干或主枝木材中的枝条部分，在木材上十分常见。

按照不同的分类方法，节子有多种分类，常用的如按照节子与周围木材连生的程度，可分为活节和死节，活节即由树木的活枝所形成，节子与周围木材紧密连生，质地坚硬，构造正常；死节由树木的枯死枝条所形成，节子与周围木材大部分或全部脱离，质地坚硬或松软，在板材中有时脱落而形成空洞。

按节子的材质可分为健全节、腐朽节、漏节。

健全节是指材质完好，无腐朽迹象的连生节；腐朽节指节子本身已经腐朽，常部分或全部形成松软状、筛孔状或粉末状，但并未透入树干内部，节子周围材质仍完好；漏节是不但节子本身已经腐朽，而且深入树干的内部，引起木材内部腐朽。

节子对木材的分类等级有着重要的影响，因为节子的存在破坏了木材构造的均匀性和完整性，也降低了木材的力学强度(木材的横纹抗压和顺纹抗剪除外)，而且使木材加工过程中切削阻力增大，油漆性能等也受影响。

但是，一些木材上存在的健全节，因为交错的纹理，可能增加木材的装饰效果。

变色是木材正常的颜色发生了改变，可分为化学变色和真菌性变色。

化学变色指伐倒木由于化学和生物化学的反应而引起的浅棕红色、褐色或橙黄色等不正常的变色，其颜色一般比较均匀，仅分布于木材表层，对木材的物理力学性质没有影响，严重时仅损害木材的外观质量。

真菌性变色是由于真菌侵入木材而引起的，又分为霉菌变色、边材变色菌变色、腐朽菌变色。

霉菌变色仅限于木材表面，干燥后易于消失，或可以通过刨切清除，仅损害木材的外观，不影响木材的强度；变色菌变色常见的如青变，也有橙黄色、粉红色、浅紫色、棕褐色等，一般不影响木材的物理力学性质，主要损害木材的外观；腐朽菌变色是由于腐朽菌侵入木材初期引起的，常见的有红斑等，初期对木材的物理力学性质影响不大，但会发展成腐朽。

腐朽是由于腐朽菌侵入木材引起的，按腐朽的类型和性质，可以分为白腐(白色腐朽)和褐腐(褐色腐朽)。

白腐系白腐菌破坏木材细胞壁的木素以及碳水化合物所形成，使得木材多呈白色或浅黄色、浅红褐色或暗褐色等，而具有大量浅色或白色斑点，并露出纤维状结构，其外观多似蜂窝、筛孔，所以又称为筛孔状腐朽、腐蚀性腐朽。

而褐腐系褐腐菌破坏木材细胞壁的纤维素所形成，外观呈红褐色或棕褐色，质脆，中间有纵横交错的块状裂隙。

褐腐后期，受害木材很容易被捻成粉末，所以又称为粉末状腐朽、破坏性腐朽。

腐朽是木材最严重的缺陷之一，严重影响木材的物理力学性质，使木材比重降低吸水性、透水性增加，强度，特别是木材的冲击韧性显著下降，可能直至为0。

虫害是各种昆虫为害而造成的木材缺陷，昆虫蛀蚀木材形成的孔道，称为虫眼(虫孔)，分为表面虫眼和虫沟、小虫眼、大虫眼等。

表面虫眼和虫沟指昆虫蛀蚀圆材的径向深度不足10mm的虫眼和虫沟；小虫眼指虫孔最小直径不足3mm的虫眼；大虫眼指虫孔最小直径自3mm以上的虫眼。

表面虫眼和虫沟常可随着板皮一起锯除，对木材的利用影响很小；分散的小虫眼影响也不大；但深度在10mm以上的大虫眼和深而密集的小虫眼破坏木材的完整性，降低木材的力学强度，而且虫眼是引起木材边材变色和腐朽的重要通道。

裂纹是木材常见的缺陷之一。

按类型和特点，裂纹可以分为径裂、轮裂、冻裂和干裂四种，前三种为立木生长时期因环境(包括气候)或生长应力等因素造成的，后一种为干燥过程中所形成。

径裂为木材的心材或熟材内部，从髓心沿半径方向开裂的裂纹，伐倒后在木材干燥过程中，将继续扩展；径裂又分为单径裂和复径裂。

轮裂系沿年轮方向开裂的裂纹，常产生在立木中，伐倒后会继续扩展；轮裂又分为整圈开裂和弧裂两种。

冻裂系在严寒低温作用下，立木从边材到髓心径向开裂的裂纹，在树干外部纵长方向的裂口周围，常呈肿起或深陷状。

干裂系木材干燥不均匀而产生的径向裂纹，有端裂、纵裂、贯通裂等。

裂纹，特别是贯通裂，破坏木材的完整性，降低木材的强度，尤其是顺纹抗剪强度，影响木材的利用和装饰价值，降低木材的出材率。

树干形状缺陷指树木在生长过程中，受到环境条件的影响，使树干形成不正常的形状，主要包括弯曲、尖削、大兜、凹兜和树瘤。

弯曲就是树干的轴线(纵向中心线)不在一条直线上，在任何方向偏离从两端断面中心连接的直线，有单向弯曲和多向弯曲。

弯曲会影响木材的强度以及利用，特别对旋切材和支柱用材，但有的有利于造船等弯曲构件的制作。

尖削是树干上下两端直径相差比较悬殊的现象，会增加废材量，容易产生斜纹，降低木材强度，影响锯材质量。

大兜(圆兜或肥大根干)指树木根基部分特别肥大呈圆形或接近圆形，对木材的影响同尖削。

凹兜指树干根基部分凹凸不平的现象，也称为树腿，加工时，难于按要求加工利用，增加废材量，降低出材率。

树瘤指因为生理或病理作用，使树干局部膨大，呈不同形状大小的鼓包；树瘤会增加木材加工难度，但形成美丽的花纹。

木材构造缺陷指树干上由于不正常的木材构造所形成的各种缺陷，包括斜纹、乱纹、涡纹、应力木、髓心、双心、树脂囊、水层等。

斜纹(圆材中称为扭转纹)指木材中纤维排列与纵轴方向不一致所出现的倾斜纹理，由天然形成或加工不当形成；斜纹主要降低木材的强度，对木材的顺纹抗拉、抗弯和冲击韧性等影响较大。

乱纹是一种不规则的木材构造，木材纤维呈交错或杂乱排列；它使木材加工困难，降低木材
的抗拉、抗压和抗弯等，使木材的抗劈和抗剪有所增加，并形成美丽的花纹。

髓心指树干横断面上第一轮的中间部分，由脆弱的薄壁组织构成，髓心周围木材，强度较低，干燥时容易开裂。

双心指树干同一断面同时存在两个年轮系统，两个髓心，外围并环绕有共同年轮，主要是由于造材时在树干双枝桠处截断所致；增加木材构造的不均匀性和加工困难，引起锯材产生翘曲和开裂。

树脂囊指年轮中间充满树脂的条状槽沟，影响木制品表面的油漆和美观，对于小尺寸构件，可能影响木材的强度。

应力木包括针叶树材的应压木和阔叶树材的应拉木，树干的髓心偏向一侧，偏心部分的年轮特别宽，其构造、物性均与健全木材有差异。

伤疤(损伤)指树木受了机械损伤、火烧、鸟害、兽害而形成的伤疤，包括外伤、夹皮、偏枯、树包等。

夹皮系树木受伤后，由于树木继续生长，将受伤部分全部或局部包入树干中而形成，有时还伴有树脂漏和腐朽。

夹皮分为内夹皮和外夹皮，前者即受伤部分隐藏在树干内部，在树干断面上呈弧状或环状裂隙；后者即受伤部分显露在树干外部，在树干侧面呈条沟状。

夹皮破坏木材的完整性，使附近木材年轮弯曲。

偏枯系树木在生长过程中，树干局部受到创伤或烧伤后，表层木质枯死裸露而形成，通常沿树干纵向伸展，并径向凹进去，常伴有树脂漏、变色或腐朽等。

偏枯破坏圆材的形状和完整性，引起年轮局部弯曲，影响木材质量。

树包指在树木生长过程中，由于枝条折断或树干局部受伤，木材组织不正常增长所形成。

树包外形一般为圆形或椭圆形，内部主要是腐朽节或死节，因此，树包改变了圆材的形状和木材结构的均匀性，增加了机械加工困难，影响木材质量。

木材加工缺陷指木材在加工过程中所造成的木材表面损伤，主要有缺棱和锯口缺陷两种。

缺棱指在整边锯材上残留的原木表面部分，有钝棱和锐棱之分，主要减少材面的实际尺寸，木材难于按要求使用，改锯则增加废材量。

锯口缺陷是木材因锯割而造成不平整或偏斜的现象，主要有瓦棱状锯痕、波纹状、毛刺糙面和锯口偏斜等，它们使锯材厚薄或宽窄不匀，或材面粗糙，以致影响产品质量，难于按要求使用。

变形是木材在干燥、保管过程中所产生的形状改变，分为翘曲和扭曲，翘曲按照翘曲方向的不同，分为顺弯、横弯、翘曲。

变形改变了木材原来的形状，难于按要求使用或加工。

（主要参考文献：
《木材学》，北京林学院主编，中国林业出版社，1982
《木材学》，尹思慈主编，中国林业出版社，1996）。