王攀博结题论文：红木类木材组织构造及材性的比较研究

红木类木材组织构造及材性的比较研究

王攀博徐青徐魁梧

摘要：本文运用传统的方法，从木材宏观及微观构造、荧光反应三个方面，对常见红木类木材进行比较研究并实现初步分类。在此基础上，使用X-Rite公司分光仪采集试样表面视觉物理量，基于L*a*b*均匀颜色空间对木材表面颜色进行比较研究，利用Ava公司的AvaSpec-2048型光谱仪采集试样表面近红外光谱数据，运用模式识别方法进行木材分类的研究。

关键字：红木类木材、比较研究

Abstract: Comparative studies of Rosewood species were conducted in traditional ways including macrostructure 、microstructure and fluorescence reaction. Wood surface visual parameters measured by X-Rite were discussed based on L*a*b* uniform color space. Near infrared spectra parameters were also mearsured by AvaSpec-2048. The wood identification was studied combined with pattern recognition.

Key words: Rosewood species、comparative studies

红木，根据国家标准定义，是当前国内家具用材约定俗成的名称。共有33个树种，归为紫檀木、花梨木、香枝木、黑酸枝木、红酸枝木、乌木、条纹乌木和鸡翅木8类，隶属于紫檀属、黄檀属、柿属、崖豆属及铁刀木属。本文概述了红木资源的分布情况。运用传统的方法，从木材宏观及微观构造、荧光反应三个方面，对常见红木类木材进行比较研究并实现初步分类。运用现代方法，从木材表面视觉物理量、近红外光谱两个角度比较研究了常见红木类木材。

1 红木类木材资源分布概述

我国有天然分布的红木树种仅有降香黄檀( Dalbergia odorifera) 、黑黄檀( Dalbergia fusca) 2 个种。降香黄檀为我国海南特有种、国家二级保护植物,属蝶形花科黄檀属,半落叶乔木[2 3] , 主要零星分布于海南西部、西南部和南部的东方、昌江、乐东、白沙及崖县等地；黑黄檀为国家二级保护植物,属蝶形花科黄檀属,落叶乔木[4 ,5] ,主要分布于云南南部的西双版纳州、思茅地区,海拔为700～1 700m 的山地,此外绿春、元江也有零星分布。目前,我国已引种并开展过人工栽培的红木树种主要有铁刀木( Cassia siamea) 和印度紫檀( Pterocarpus i nducus) 2 个种。我国引种栽培铁刀木的历史悠久,目前我国的云南、广东、海南、广西、福建等地均有种植。印度紫檀于20 世纪初期引入我国,现在云南、海南、广东、广西、台湾均有少量栽培。其它引种红木树种 ,如囊状紫檀( Pterocarpus marsupium) 、檀香紫檀( P.santalinus) 、阔叶黄檀( tif olia) 、东非黑黄檀( D.melanoxylon) 、巴西黑黄檀( D.nigra) 、乌木( Diospyros ebenum) [6～10],现主要种植于华南地区各热带树木园、植物园,但尚未扩大栽培。

国标规定的33种红木类木材在国外主要分布在印度、东南亚地区、热带非洲以及拉丁美洲地区。

2 传统研究方法

2.1宏观特征比较研究

共采集了八种常见红木类木材的宏观构造图像，包括刺猬紫檀、大果紫檀、非洲崖豆木、白花崖豆木、交趾黄檀、卢氏黑黄檀、赛州黄檀、微凹黄檀。

研究了八种红木类木材的宏观构造。

2.2微观特征比较研究

共制作了刺猬紫檀、赛州黄檀、交趾黄檀三种红木类木材的三切面切片，采集了其横切面、弦切面、径切面微观构造图片。

研究了三种红木类木材的微观构造。

2.3 荧光反应

以市场上常见的红木类木材作为研究对象，材料部分来源于木材工业学院木材标本室，部分从市场采购。实验红木种类：鸟足紫檀、大果紫檀、印度紫檀、刺猬紫檀、奥氏黄檀、卢氏黑黄檀、赛州黄檀、交趾黄檀、巴厘黄檀、铁豆木。

实验得到，在所有实验样本中，木屑浸泡液出现荧光的为鸟足紫檀、大果紫檀、印度紫檀、刺猬紫檀，皆为花梨木类，其中印度紫檀出现荧光反映用时较短，相对明显，刺猬紫檀最不明显，且实验过程中发现，刺猬紫檀的荧光分散在溶液中，而其余三种红木的荧光聚集在溶液的上部。其余六种试样，奥氏黄檀、卢氏黑黄檀、赛州黄檀、交趾黄檀、巴厘黄檀、铁豆木没有观察到荧光。

2.4 部分红木类木材检索表

木材的材性是木材鉴别的依据。通过采集常见红木类木材的宏观构造图片、微观构造图片，观察其主要特征并进行比较研究，以及通过观察其荧光反应，可以实现对以下12种红木的初步分类与鉴别。编制检索表如下：

1木射线组织同形 (2)

1木射线组织异形 (8)

2木屑浸出液有荧光 (3)

2木屑浸出液未见荧光 (4)

3木材几无香气..............................................................................刺猬紫檀3木材香气显著..............................................................................大果紫檀4心材主为红褐色及紫黑色............................................................卢氏黑黄檀4心材新切面暗红褐色、橘红褐色至红褐色 (5)

5散孔材，半环孔材或倾向不明显......................................................微凹黄檀5散孔材，半环孔材或倾向明显 (6)

6轴向薄壁组织主为翼状及/或傍管带状………………………………………非洲崖豆木，

白花崖豆木6轴向薄壁组织主为细线及/或窄带状 (7)

7有异形Ⅲ型射线组织倾向；气干密度>1.0g/c m3……………………………赛州黄檀7无异形Ⅲ型射线组织倾向；气干密度<1.0g/c m3……………………………印度黄檀8心材全部乌黑，浅色条纹稀见……………………………………………………乌木，

厚瓣乌木8心材黑或栗褐色，带黑色及栗褐色条纹…………………………………苏拉威西乌木,

菲律宾乌木3 现代研究方法

3.1 基于L﹡a﹡b﹡颜色空间对木材表面的比较研究

以市场上常见的红木类木材作为研究对象，试样经长期室温条件下气干，被测面使用压刨床精刨加工平整。实验仪器为美国爱色丽（X-Rite）公司生产的分光仪。

实验结果如下表：