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。

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。

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：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。

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）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。

）木质素与糖类的连接：木质素部分结构单元与半纤维素中的某些糖基通过化学键连接在一起，形成木质素—糖类复合体，成为LCC复合体。

3、半纤维素与纤维素的比较（1）共同点共属于多聚糖，都是甙键连接，可以酯化（乙酰化）或醚化；在适当条件下水解；在碱性条件下降解；均含游离羟基具有亲水性。