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森林利用學(xué)教師:林健本章的重點(diǎn)與難點(diǎn):
重點(diǎn)是:木材細(xì)胞壁的超微結(jié)構(gòu)。木材主要宏觀構(gòu)造特征;針、闊葉樹材主要微觀構(gòu)造特征。
難點(diǎn)是:木材構(gòu)造特征與木材識(shí)別、木材性質(zhì)的關(guān)系。本章的主要內(nèi)容:
※木材的三切面
※木材的主要宏觀特征
※木材的次要宏觀特征
※樹皮的宏觀特征※木材的宏觀識(shí)別第二章木材的宏觀構(gòu)造木材的構(gòu)造我們研究木材構(gòu)造的目的,在于揭示樹種間木材結(jié)構(gòu)上的共同性和相異性,以達(dá)到深刻認(rèn)識(shí)木材本質(zhì)和識(shí)別木材的目的。研究木材構(gòu)造依據(jù)采用的工具和放大倍數(shù)而分為三個(gè)層次:用肉眼或擴(kuò)大鏡所觀察到的木材構(gòu)造特征,為木材的宏觀構(gòu)造特征,借助于普通光學(xué)顯微鏡觀察到的木材構(gòu)造特征,為顯微構(gòu)造特征,近代應(yīng)用X射線和電子顯微鏡顯示木材細(xì)胞壁的特征為超微構(gòu)造特征。第二章木材的宏觀構(gòu)造主要特征:包括生長(zhǎng)輪和年輪、早晚材、邊材和心材、管孔、軸向薄壁組織、木射線、胞間道等。這些特征在木材構(gòu)造上表現(xiàn)的比較穩(wěn)定,不受或者少受外界因素影響,規(guī)律性比較明顯。次要特征:包括材色、光澤、紋理、結(jié)構(gòu)與花紋、氣味、輕重、軟硬等。這些特征變化較大,受外界因素的影響較大,規(guī)律性不明顯。
第二章木材的宏觀構(gòu)造
在通常情況下,根據(jù)主要特征就可以識(shí)別木材,主要特征是識(shí)別木材的主要依據(jù)。在一些特殊情況下,可以借助于次要特征來識(shí)別同類樹種的木材。如:紅櫟和白櫟從材色上就可以區(qū)分開,紅櫟是紅色,白櫟是白色。因此,次要特征是識(shí)別木材的輔助依據(jù)。第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造一、木材的三切面
木材是由無數(shù)不同形態(tài)、不同大小、不同排列方式的細(xì)胞所組成,又由于樹木生長(zhǎng)的不均一,致使各種樹種的木材構(gòu)造極其多樣性,而且物理、力學(xué)性質(zhì)也不同。所以要全面了解木材構(gòu)造必須從三個(gè)切面進(jìn)行觀察。第二章木材的宏觀構(gòu)造1、橫切面
橫切面是與樹干長(zhǎng)軸相垂直的切面,亦稱端面或橫截面。在這個(gè)切面上,可以見到木材的生長(zhǎng)輪、心材和邊材、早材和晚材、木射線、薄壁組織、管孔(或管胞),胞間道等,是木材識(shí)別的重要切面。第二章木材的宏觀構(gòu)造2、徑切面徑切面是順著樹干長(zhǎng)軸方向,通過髓心與木射線平行或與生長(zhǎng)輪相垂直的縱切面。在這個(gè)切面上可以看到相互平行的生長(zhǎng)輪或生長(zhǎng)輪線、邊材和心材的顏色、導(dǎo)管或管胞線沿紋理方向的排列、木射線等。第二章木材的宏觀構(gòu)造3、弦切面弦切面是順著樹干長(zhǎng)軸方向,與木射線垂直或與生長(zhǎng)輪相平行的縱切面。弦切面和徑切面同為縱切面,但它們相互垂直。在弦切面上生長(zhǎng)輪呈拋物線狀,可以測(cè)量木射線的高度和寬度。第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造針葉樹材三維立體圖闊葉樹材三維立體圖第二章木材的宏觀構(gòu)造徑切板和弦切板
在木材加工中通常所說的徑切板和弦切板,與上述的徑切面和弦切面是有區(qū)別的。在木材生產(chǎn)和流通中,借助橫切面,將板寬面與生長(zhǎng)輪之間的夾角在45°~90°的板材,稱為徑切板;將板寬面與生長(zhǎng)輪之間的夾角在0°~45°的板材,稱為弦切板。第二章木材的宏觀構(gòu)造二、心材和邊材在成熟樹干的任意高度上,處于樹干橫切面的邊緣靠近樹皮一側(cè)的木質(zhì)部,在生成后最初的數(shù)年內(nèi),薄壁細(xì)胞是有生機(jī)的,即生活的,除了起機(jī)械支持作用外,同時(shí)還參與水分輸導(dǎo)、礦物質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)物的運(yùn)輸和貯藏等作用,稱為邊材。
第二章木材的宏觀構(gòu)造
心材是指髓心與邊材之間的木質(zhì)部。心材的細(xì)胞已失去生機(jī),樹木隨著徑向生長(zhǎng)的不斷增加和木材生理的老化,心材逐漸加寬,并且顏色逐漸加深。
心材由邊材轉(zhuǎn)變而來,邊材經(jīng)過一段時(shí)間后它的生活細(xì)胞逐漸缺氧死亡,失去生活的機(jī)能,而被形成層新分生的木質(zhì)部細(xì)胞擠向髓心方向,同時(shí)木材的材色變深,水分減少,并且心材中無活細(xì)胞存在。樹干中心部分與外圍部分的材色無區(qū)別,但是含水量不同,中心水分較少的部分,稱為熟材。第二章木材的宏觀構(gòu)造相思木花梨木第二章木材的宏觀構(gòu)造小鞋木的心材和邊材邊材心材樹干直徑↑心部細(xì)胞與形成層距離↑生活細(xì)胞逐漸缺氧死亡細(xì)胞內(nèi)水分↓細(xì)胞內(nèi)浸提物沉積,顏色變深心材邊材邊、心材的變化:
心邊材的區(qū)別給木材加工利用帶來了有利和不利的兩個(gè)方面,如落葉松的耐久性增強(qiáng),但不易進(jìn)行改性處理。由于心材的滲透能力降低,所以某些樹種的心材是制作盛裝溶液木桶的好材料。在細(xì)木工生產(chǎn)中,常利用心材的原有材色,或利用心材與邊材的差異,來鑲嵌美麗的圖案。
但有時(shí)因?yàn)樾牟暮瓦叢牡牟纳煌?,而影響產(chǎn)品的質(zhì)量。例如水曲柳木材花紋美麗,是制造膠合板的上等原料,但在表板上材色不一致,也會(huì)影響外觀質(zhì)量。但是,心材顏色變深并不是所有的樹種都有,并不是心材變化的必然條件。如:針葉樹材的云杉和闊葉樹材的樺木、椴木、槭木、赤楊等的邊心材并無材色差別。
第二章木材的宏觀構(gòu)造心材的形成邊材的薄壁細(xì)胞在枯死之前有一個(gè)非常旺盛的活動(dòng)期,淀粉被消耗,在管孔內(nèi)生成侵填體,單寧增加,其結(jié)果是薄壁細(xì)胞在枯死的同時(shí)單寧成分?jǐn)U散,木材著色變?yōu)樾牟?。總之,形成心材的過程是一個(gè)非常復(fù)雜的生物化學(xué)過程。在這個(gè)過程中,生活細(xì)胞死亡,細(xì)胞腔出現(xiàn)單寧、色素、樹膠、樹脂以及碳酸鈣等沉積物,水分輸導(dǎo)系統(tǒng)阻塞,材質(zhì)變硬,密度增大,透性降低,耐久性提高。第二章木材的宏觀構(gòu)造心材形成的原因與機(jī)理
(1)邊材中靠髓心的生活細(xì)胞,由于隨著與形成層距離的增加而缺氧,導(dǎo)致呼吸作用停止直至死亡。(2)邊材中生活細(xì)胞的淀粉水解消失,使一些酚類物質(zhì)形成并擴(kuò)散,使之形成心材物質(zhì)與顏色。(3)葉部合成的有機(jī)物質(zhì)向下輸送并沉積在細(xì)胞壁或細(xì)胞腔中,使之形成心材物質(zhì)和心材顏色,并堵塞輸水系統(tǒng)。(4)導(dǎo)管中形成侵填體以及從根部吸收來的無機(jī)物沉積在導(dǎo)管腔中而堵塞輸水系統(tǒng)。第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造邊材樹種、心材樹種和熟材樹種在實(shí)際工作中,通常根據(jù)心、邊材的顏色、立木中心、邊材的含水率,將木材分為以下三類:
心材樹種(顯心材樹種——心、邊材顏色區(qū)別明顯的樹種叫心材樹種,顯心材樹種),如松屬、落葉松屬、紅豆杉屬、柏木屬、紫杉屬等針葉樹材;水曲柳、桑樹、苦木、漆樹、櫟木、刺槐、香椿、櫸木等闊葉樹材。第二章木材的宏觀構(gòu)造
邊材樹種——心、邊材顏色和含水率無明顯區(qū)別的樹種叫邊材樹種,如樺木、椴木、楊木、鵝耳櫟及槭屬等闊葉樹材。
熟材樹種(隱心材樹種)——心、邊材顏色無明顯區(qū)別,但在立木中心材含水率較低,如云杉屬、冷杉屬、山楊、水青岡等。第二章木材的宏觀構(gòu)造假心材假心材:有些邊材樹種,如樺木、楊木、槭木等,由于受真菌侵害,發(fā)生初腐時(shí)木質(zhì)部中心部分的材色會(huì)變深,在橫切面上其邊緣不規(guī)則,色調(diào)也不均勻,這部分木材叫做假心材。如:蘋果木、桃木、杏木等老樹,邊材樹種的云杉、櫟木,熟材樹種的山楊等。第二章木材的宏觀構(gòu)造心材的工業(yè)用途:高級(jí)家具用材;提取色素、芳香油;名貴藥材等。心材的材性:材質(zhì)重硬,滲透性差,
耐久性高,材色美觀。第二章木材的宏觀構(gòu)造三、年輪、生長(zhǎng)輪,早材、晚材
(1)生長(zhǎng)輪(growthring):樹木在每個(gè)生長(zhǎng)周期所形成的木材,在橫切面圍繞著髓心構(gòu)成的同心圓(多數(shù)樹種為流暢的封閉線條,少數(shù)樹種年輪線呈波浪狀)(2)年輪(annualgrowthring):如果在溫帶或寒帶,樹木的生長(zhǎng)周期在一年中僅有一輪,形成層在一年中向內(nèi)只生長(zhǎng)一層木材,那么此時(shí)的生長(zhǎng)輪也叫年輪。
輪界線(growth-ringboundary):年輪之間的界限。有些樹種輪界線清晰可見,有的不清晰。
生長(zhǎng)輪和年輪的區(qū)別
在寒帶或溫帶地區(qū),樹木每年只有一個(gè)生長(zhǎng)季節(jié),即在橫切面上只增加一輪木材,故生長(zhǎng)輪也叫年輪。但在熱帶地區(qū),氣候在一年內(nèi)變化不大,樹木的生長(zhǎng)季節(jié)與雨季和旱季相符,一年內(nèi)可以生長(zhǎng)好幾輪木材,所以生長(zhǎng)輪不能叫年輪。
生長(zhǎng)輪在不同的切面上呈不同的形狀。多數(shù)樹種的生長(zhǎng)輪在橫切面上呈同心圓狀,如杉木、紅松等;少數(shù)樹種的生長(zhǎng)輪則為不規(guī)則波浪狀,如殼斗科、鵝耳櫪、紅豆杉、榆木等;石山樹則多作偏圓形。生長(zhǎng)輪在橫切面上的形狀是識(shí)別木材的特征之一。生長(zhǎng)輪在徑切面上作平行條狀,在弦切面上則多作V形或拋物線形的花紋。年輪的作用
(1)識(shí)別木材:絕大多數(shù)年輪呈圓形或近圓形;部分為波形,如:榛木科、槭屬。
(2)鑒定樹木年齡:寒溫帶及亞熱帶的樹木一年只長(zhǎng)一輪。
(3)判定樹木的生長(zhǎng)速度及生長(zhǎng)規(guī)律。
(4)某地區(qū)歷史氣候與各種災(zāi)害的檔案庫。第二章木材的宏觀構(gòu)造樹木在生長(zhǎng)季節(jié)內(nèi),由于受菌蟲危害、霜、雹、火災(zāi)、干旱,氣候突變等的影響,生長(zhǎng)中斷,經(jīng)過一定時(shí)期以后,生長(zhǎng)又重新開始,在同一生長(zhǎng)周期內(nèi),形成兩個(gè)或兩個(gè)以上的生長(zhǎng)輪,這種生長(zhǎng)輪稱作假年輪或偽年輪。假年輪的界線不像正常年輪那樣明顯,往往也不成完整的圓圈。第二章木材的宏觀構(gòu)造不連續(xù)年輪第二章木材的宏觀構(gòu)造早材和晚材早材(earlywood):溫帶或寒帶的樹種,通常在生長(zhǎng)季節(jié)早期所形成的木材,由于細(xì)胞分裂速度快,所形成的細(xì)胞腔大壁薄,材質(zhì)較松軟,材色淺,稱為早材;晚材(latewood):到了秋季營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)流動(dòng)減弱,形成層細(xì)胞活動(dòng)逐漸減低,細(xì)胞分裂亦因而衰退,于是形成了腔小壁厚的細(xì)胞,這部分材色深,組織較致密,稱之晚材。早材和晚材早材晚材
針葉材:在生長(zhǎng)輪內(nèi),靠髓心材色較淺者為早材;而靠樹皮材色較深者為晚材。第二章木材的宏觀構(gòu)造
闊葉材:在生長(zhǎng)輪內(nèi),靠髓心管孔較大者為早材;而靠樹皮管孔較小者為晚材。
第二章木材的宏觀構(gòu)造晚材率(Latewoodpercentage)晚材率:晚材在一個(gè)生長(zhǎng)輪中所占的比率稱為晚材率。是衡量木材強(qiáng)度大小的一個(gè)重要標(biāo)志。P=(b/a)×100%P——晚材率b——一個(gè)年輪中晚材的寬度(cm)a——年輪總寬度(cm)晚材率的大小可以作為衡量針葉樹材和闊葉樹環(huán)孔材強(qiáng)度大小的標(biāo)志。緩變
在針葉材,材色逐漸加深,早晚材間無明顯界限。在闊葉材,管孔由大變小,早晚材間無明顯界限。第二章木材的宏觀構(gòu)造急變
在針葉材,早晚材帶材色區(qū)別明顯,有明顯界限。在闊葉材,早晚材管孔大小差異顯著,有明顯界限。第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造
第二章木材的宏觀構(gòu)造木射線1.定義:在木材橫切面上看到呈輻射狀排列的淺色線條。所有樹種的木材都有木射線,只是不同樹種木射線的寬度、高度、數(shù)量不同而已。2.射線寬度細(xì)射線:寬度0.05~0.1mm,肉眼下不見至略可見。
中射線:寬度0.1~0.2mm,肉眼下易見至略明顯。
寬射線:寬度0.2mm以上,肉眼下顯著。
木射線形態(tài)
長(zhǎng)度高度寬度寬
中
細(xì)
第二章木材的宏觀構(gòu)造
第二章木材的宏觀構(gòu)造木射線木射線對(duì)材性及利用的影響
(1)具寬木射線的木材,板面花紋美麗,是制作微薄木、木家具、木地板、裝飾線條的好材料。
(2)木射線發(fā)達(dá)的木材,干燥容易開裂,易受蟲菌危害。
第二章木材的宏觀構(gòu)造四、導(dǎo)管及管孔導(dǎo)管(vessel):是絕大多數(shù)闊葉樹材具有的輸導(dǎo)組織,為一串軸向排列的細(xì)胞;導(dǎo)管分子(vesselelement):是組成導(dǎo)管的每一個(gè)細(xì)胞;管孔(pore):導(dǎo)管分子在木材橫切面上呈孔穴狀;導(dǎo)管線(vesselline):導(dǎo)管在木材縱切面上呈現(xiàn)的細(xì)溝狀。
第二章木材的宏觀構(gòu)造生長(zhǎng)輪(年輪)早材管孔與晚材管孔早材管孔晚材管孔導(dǎo)管分子宏觀下唯一可見的細(xì)胞縱向管孔橫切面上其胞腔呈孔穴狀管槽/管線縱切面上其胞腔呈溝槽狀
有孔材與無孔材
有孔材:所有具有導(dǎo)管的闊葉樹材。
無孔材:指針葉樹材,因?yàn)獒樔~樹材不具有導(dǎo)管,在橫切面上用肉眼看不出有管孔存在。
管孔的有無是區(qū)別針、闊葉樹材的重要依據(jù)。
無孔闊葉材:極少數(shù)闊葉材不具導(dǎo)管,在木材橫切面上看不到管孔,所以稱無孔闊葉材。我國(guó)僅有兩種,水青樹、昆蘭樹。有孔材無孔材第二章木材的宏觀構(gòu)造管孔的分布類型散孔材(diffuse-porouswood):指一個(gè)生長(zhǎng)輪內(nèi)早晚材管孔的大小沒有顯著區(qū)別,分布也均勻。如槭木、楊木、椴木、樺木、柳木等。第二章木材的宏觀構(gòu)造管孔的分布類型環(huán)孔材(ring-porouswood):指一個(gè)生長(zhǎng)輪內(nèi)早材管孔明顯比晚材管孔大,早材管孔沿年輪呈環(huán)狀排列,有一至多列。如刺楸、小葉櫸等為一列;水曲柳、刺槐、黃波羅、榆木、柞木等為多列。第二章木材的宏觀構(gòu)造管孔的分布類型半環(huán)孔材(semi-ringporouswood,半散孔材):指在一個(gè)生長(zhǎng)輪內(nèi),管孔的排列介于環(huán)孔材與散孔材之間,早材管孔較大,略成環(huán)狀排列,早材管孔到晚材管孔漸變,界限不很明顯。如核桃、柿子木等。第二章木材的宏觀構(gòu)造闊葉樹材管孔的分布環(huán)孔材散孔材半環(huán)孔材臭檀黑核桃鵝掌楸輻射孔材:指早材管孔和晚材管孔大小沒有明顯區(qū)別,管孔沿半徑方向呈輻射狀,可穿過一個(gè)生長(zhǎng)輪或幾個(gè)生長(zhǎng)輪。如青岡櫟、擬赤揚(yáng)等?;涌撞模褐冈绮墓芸缀屯聿墓芸状笮]有明顯區(qū)別,管孔在年輪內(nèi)無一定規(guī)律,形成各種花菜的圖案。如鼠李、臘梅、桂花等。第二章木材的宏觀構(gòu)造管孔的排列管孔排列指管孔在木材橫切面上呈現(xiàn)出的排列方式。管孔排列用于對(duì)散孔材的整個(gè)生長(zhǎng)輪、環(huán)孔材晚材部分的特征進(jìn)行描述。第二章木材的宏觀構(gòu)造在橫切面上,散孔材或環(huán)孔材的晚材帶的管孔排列方式:(1)星散狀(2)徑列狀(3)斜列狀(4)弦列狀(5)叢聚狀(1)星散狀:管孔大多數(shù)為單獨(dú)的,分布比較均勻,無明顯的排列方式。如:水曲柳、香椿等。
漆木
(3)斜列狀:管孔的排列與木射線方向成一定角度。如:黃波羅、刺槐、核桃木等。
瓦山水胡桃(4)弦列狀:管孔幾個(gè)一團(tuán),連接成波浪狀或傾斜狀,弦向排列,略與年輪平形呈切線狀。如:白榆、刺楸、小葉櫸等。
刺楸(5)叢聚狀:幾個(gè)管孔聚集在一起,形成了管孔團(tuán)。如臭椿等。臭椿
第二章木材的宏觀構(gòu)造管孔的組合管孔的組合是指相鄰管孔的連接形式,常見的管孔組合有以下四種形式:
1.單管孔
2.復(fù)管孔(徑列復(fù)管孔)
3.管孔鏈
4.管孔團(tuán)第二章木材的宏觀構(gòu)造
單管孔:指一個(gè)管孔周圍完全被其它細(xì)胞(軸向薄壁細(xì)胞或木纖維)所包圍,各個(gè)管孔單獨(dú)存在,和其它管孔互不連接。第二章木材的宏觀構(gòu)造
徑列復(fù)管孔:指二個(gè)或兩個(gè)以上管孔相連成徑向排列,除了在兩端的管孔仍為圓形外,在中間部分的管孔則為扁平狀。第二章木材的宏觀構(gòu)造
管孔鏈:指一串相鄰的單管孔,呈徑向排列,管孔仍保持原來的形狀。第二章木材的宏觀構(gòu)造
管孔團(tuán):指多數(shù)管孔聚集在一起,組合不規(guī)則,在晚材內(nèi)呈團(tuán)狀。第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造管孔的大小在橫切面內(nèi),絕大多數(shù)導(dǎo)管的形狀為橢圓形,橢圓形的直徑徑向大于弦向,并且在樹干內(nèi)不同部位其形狀和直徑有所變化。但導(dǎo)管的大小是闊葉樹材的重要特征,是闊葉樹材宏觀識(shí)別的特征之一。管孔大小是以弦向直徑為準(zhǔn),分為以下五級(jí):1.極小:弦向直徑小于0.1mm,肉眼下不見至略可見,放大鏡下不明顯至略明顯,木材結(jié)構(gòu)甚細(xì),如木荷、衛(wèi)矛、黃楊、山楊、樟木、樺木、桉樹等。第二章木材的宏觀構(gòu)造2.?。合蚁蛑睆?.10~0.20mm,肉眼下可見,放大鏡下明晰,木材結(jié)構(gòu)細(xì),如楠木。3.中:弦向直徑0.20~0.30mm,肉眼下易見至略明晰,結(jié)構(gòu)中等,如核桃、黃杞木。4.大:弦向直徑0.30~0.40mm,肉眼下明晰,木材結(jié)構(gòu)粗,如檫木、大葉桉。5.極大:弦向直徑大于0.40mm,肉眼下很明顯,木材結(jié)構(gòu)甚粗,如泡桐、麻櫟等。
第二章木材的宏觀構(gòu)造管孔的數(shù)目對(duì)于散孔材,在橫切面上單位面積內(nèi)管孔的數(shù)目,對(duì)木材識(shí)別也有一定幫助??煞譃橐韵碌燃?jí):(1)甚少每10mm2內(nèi)少于12個(gè),如榕樹。(2)少每10mm2內(nèi)有12~30個(gè),如黃檀。(3)略少每10mm2內(nèi)30~65個(gè),如核桃。(4)略多每10mm2內(nèi)65~125個(gè),如穗子榆。(5)多每10mm2內(nèi)125~250個(gè),如樺木、擬赤楊。(6)甚多每10mm2內(nèi)多于250個(gè),如黃楊木。第二章木材的宏觀構(gòu)造管孔的內(nèi)含物
管孔內(nèi)含物是指在管孔內(nèi)的侵填體、樹膠或其它無定形沉積物(礦物質(zhì)或有機(jī)沉積物)。(1)侵填體:在某些闊葉樹材的心材導(dǎo)管中,常含有一種泡沫狀的填充物,稱侵填體。在縱切面上,管孔內(nèi)的侵填體常呈現(xiàn)亮晶晶的光澤。具有侵填體的樹種很多,但只有少數(shù)樹種比較發(fā)達(dá),如刺槐、山槐、槐樹、麻櫟等。侵填體的有無或多少,可幫助識(shí)別木材。麻櫟和栓皮櫟木材是難以區(qū)別的,但栓皮櫟的心材略含或不含侵填體,而麻櫟心材含有較多的侵填體。第二章木材的宏觀構(gòu)造侵填體多的木材,因管孔被堵塞,降低了氣體和液體在木材中的滲透性,木材的天然耐久性提高,但卻難進(jìn)行浸漬處理和藥劑蒸煮處理。(2)樹膠和其它沉積物:樹膠與侵填體的區(qū)別是:樹膠不象侵填體那樣有光澤,呈不定形的褐色或紅褐色的膠塊,如香椿、豆科、薔薇科。皂莢心材導(dǎo)管中有豐富的淡紅色沉積物,而肥皂莢導(dǎo)管中則沒有,這也有助于識(shí)別木材。第二章木材的宏觀構(gòu)造礦物質(zhì)或有機(jī)沉積物,為某些樹種所特有,如在柚木、桃花心木、胭脂的導(dǎo)管中常具有白堊質(zhì)的沉積物,在柚木中有磷酸鈣沉積物。木材加工時(shí),這些物質(zhì)容易磨損刀具,但它提高了木材的天然耐久性。
侵填體與樹膠的區(qū)別侵填體(Tylosisortyloses):具光澤。(要在良好的光線下)樹膠(Gum):無光澤,暗褐色塊狀。第二章木材的宏觀構(gòu)造1、胞間道:系分泌細(xì)胞圍繞而成的長(zhǎng)形細(xì)胞間隙。分樹脂道(針葉材)和樹膠道(闊葉材)。4、正常樹脂道存在的六個(gè)屬:松、落葉松、云杉、黃杉、銀杉、油杉,其中油杉屬樹種無橫向樹脂道。主要分布在晚材帶或早晚材交界的地方。3、樹脂道又分正常和受傷樹脂道。2、樹脂道分軸向和橫向樹脂道。針葉樹材的樹脂道軸向樹脂道橫向(徑向)樹脂道受傷樹脂道創(chuàng)傷樹脂道
針葉樹材的創(chuàng)傷樹脂道雪松創(chuàng)傷樹脂道在不見正常樹脂道的木材中,常因樹木在生長(zhǎng)過程中受傷害如機(jī)械損傷、病蟲害等而產(chǎn)生受傷樹脂道。如:鐵杉屬、冷杉屬、雪松屬、水杉屬等。主要分布在受傷的部位。
第二章木材的宏觀構(gòu)造樹脂道的作用樹脂道在木材識(shí)別方面上具有很重要的意義。同時(shí)樹脂道在木材利用方面是利弊兼之。一方面可采取樹脂,同時(shí)木材燃燒熱力較高;另一方面,具有樹脂道的木材在材面上常具有深色油性線條,它影響木材的膠合和油漆。當(dāng)在炎熱的夏季,樹脂外益,會(huì)污染衣服,因此,家具用材很少使用具有樹脂道的木材。樹脂道含量大的樹種,不利于纖維分離,其木材的透水性和吸濕性較小,而容積重,發(fā)熱量和耐久性增大。因此,樹脂道對(duì)木材的物理、機(jī)械性質(zhì)和木材的利用都有一定的影響。
軸向薄壁組織定義:
指形成層紡錘形原始細(xì)胞所形成的薄壁細(xì)胞。即沿樹軸方向排列,由薄壁細(xì)胞構(gòu)成的腔大壁薄的組織,在木材橫切面上可見這部分比木材顏色較淺的線條,或圍繞管孔的圓圈成斑點(diǎn)狀。用水濕潤(rùn)后更為明顯。
闊葉樹比針葉樹發(fā)達(dá);落葉樹比常綠樹發(fā)達(dá);熱帶木材比溫、寒帶木材發(fā)達(dá)。
用途:樹木在生長(zhǎng)過程中所需要的營(yíng)養(yǎng)成分絕大多數(shù)都儲(chǔ)存在此,所以軸向薄壁組織發(fā)達(dá)的樹種易遭受菌、蟲的危害。
闊葉樹材的軸向薄壁組織比較發(fā)達(dá),而且分布和排列的形式也是多種多樣,其顏色常比周圍的基本組織顏色淺,其所形成的圖案類型很多,且具有特征性的意義,因而在肉眼識(shí)別闊葉樹材上具有重要的意義和應(yīng)用價(jià)值。
針葉樹材的軸向薄壁組織不發(fā)達(dá)或根本沒有,僅有少數(shù)樹種存在。如:杉科、柏科、羅漢松科等在肉眼下或擴(kuò)大鏡下通常不易辨別,因而在宏觀識(shí)別木材上甚無重要意義。
第二章木材的宏觀構(gòu)造類型
(1)離管型:指軸向薄壁組織不依附于管孔周圍分布。輪界狀—薄壁組織沿生長(zhǎng)輪交界處作線狀分布。網(wǎng)狀—薄壁組織作短線狀,相互間距與射線間距大致相等而成網(wǎng)眼狀。
離管帶狀—薄壁組織呈同心的細(xì)線狀或?qū)拵钆帕小?/p>
(2)傍管型:指軸向簿壁組織環(huán)繞管孔周圍分布。環(huán)管(束)狀—薄壁組織于管孔周圍呈圓圈狀或鞘狀。翼狀—薄壁組織圍繞管孔并向一側(cè)或兩側(cè)延伸,形如翅膀斷面形狀或眼狀。聚翼狀—翼狀簿壁組織的翼尖相互連接在一起。傍管帶狀—環(huán)管或聚翼狀薄壁組織相互連成同心帶狀。第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造木材的次要宏觀特征材色和光澤1、材色指木材的顏色,是由于細(xì)胞內(nèi)含有各種色素、樹脂、樹膠、單寧及油脂等,并滲透到胞壁中,致使木材呈現(xiàn)不同的顏色。白色木材:楊木、白柳桉、黃柏、冷杉、白樺、椴木紅色木材:紅豆杉、香椿、紅木黃棕色:柚木、光葉櫸、黃楊木、刺槐黑色木材:烏木、條紋烏木第二章木材的宏觀構(gòu)造邊材樹種和熟材樹種邊心材的顏色無明顯的區(qū)別,心材樹種邊材顏色較淺、心材顏色較深,應(yīng)分別進(jìn)行描述。木材的顏色能夠反映樹種特征,可以作為識(shí)別木材的特征之一。第二章木材的宏觀構(gòu)造木材的顏色,不僅對(duì)鑒別木材有一定的幫助,而且對(duì)細(xì)木工制品也有很大價(jià)值。如:室內(nèi)裝飾,火車車廂,雕刻等根據(jù)不同的需要選擇不同顏色的木材。如家具選用水曲柳、楠木、胡桃楸等材色悅目、紋理美麗的木材;室內(nèi)裝飾用樺木、桃花心木和柳桉類等,車廂內(nèi)部一般用水曲柳、櫟木。同時(shí),由于木材的色素能溶于水或乙醇,所以有些木材可以從中提取染料。如:蘇木提取紅色染料,槭樹提取藍(lán)色染料,香椿樹皮可作棕紅色染料等。第二章木材的宏觀構(gòu)造2、光澤
木材的光澤是指木材細(xì)胞壁對(duì)光線的吸收和反射的結(jié)果。木材細(xì)胞壁反射光線能力較強(qiáng),便呈現(xiàn)顯著光澤。木材的光澤與木材的反射特性有直接聯(lián)系,家具表面粘貼不同紋理方向的薄木后,呈現(xiàn)不同光澤,就是這個(gè)道理。當(dāng)用木紋紙貼面后,木材表面就不存在方向性,但當(dāng)表面有壓紋時(shí),也會(huì)呈現(xiàn)真實(shí)木材的光澤特性,這種情況下單憑眼睛就很難判別真假木材。第二章木材的宏觀構(gòu)造2、光澤盡管如此,仿制品仍然代替不了真實(shí)木材的表面效果。光澤不同于材色,也只能代表木材是否容易磨光的性質(zhì)。木材光澤的利用還有:細(xì)木工、裝飾工藝、美術(shù)品加工方面也有價(jià)值。木材光澤在木材識(shí)別中有時(shí)也有重要作用
:如識(shí)別云杉和冷杉,外貌特征很相似,但是云杉木具有光澤而冷杉木不具有光澤。氣味和滋味
1、氣味木材的氣味來源于細(xì)胞腔內(nèi)含有的樹脂、芳香油、單寧、樹膠以及其它各種揮發(fā)性物質(zhì)。木材的氣味一般是在剛鋸開的木材最為顯著,各種木材因其所含化學(xué)物質(zhì)的不同,它們的氣味也不同。因此,我們可以利用木材的氣味來識(shí)別木材。如:松木有松脂氣味;柏木有柏木香氣;樟木具有樟腦氣味;銀杏有苦藥氣味等等,這些都有助于現(xiàn)場(chǎng)原木識(shí)別。氣味的利用香樟可以提取樟腦油,用樟木制造的衣箱、書柜能夠防蟲;檀香木可制作檀香扇、雕刻和玩具;紅椿具有清香氣味宜做煙盒;楓香沒氣味是茶葉箱和食品包裝的好材料。同時(shí)有些木材的氣味對(duì)人體有害。
2、滋味木材的滋味是指一些木材具有其特征性的味道。如:黃連木、苦木具有苦味;板栗含單寧有澀味;糖槭具有甜味等。木材的味道是由于某些可溶的物質(zhì)沉淀或積聚于木材細(xì)胞內(nèi)或細(xì)胞壁上所致,而與木材細(xì)胞壁本身無關(guān)。木材的滋味一般是新伐倒的樹木其木材味道較干材為顯著,邊材較心材為顯著,這可能是木材細(xì)胞內(nèi)的有味物質(zhì)成溶液狀態(tài)而存在于邊材所致。因此木材內(nèi)的有味物質(zhì)是可以用水進(jìn)行浸提的。
第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造紋理、結(jié)構(gòu)和花紋紋理木材紋理指構(gòu)成木材主要細(xì)胞(纖維、導(dǎo)管、管胞等)的排列方向。通常分為以下幾類:(1)直紋理直紋理指木材軸向細(xì)胞的排列方向基本與樹干長(zhǎng)軸平行,如杉木、紅松、榆木、黃桐等。這類木材強(qiáng)度高,易加工,但花紋簡(jiǎn)單。第二章木材的宏觀構(gòu)造(2)斜紋理斜紋理指木材軸向細(xì)胞的排列方向與樹干長(zhǎng)軸不平行,成一定角度。如圓柏、香樟、桉樹、楓香等。斜紋理使木材強(qiáng)度將低,不易加工,但其中有一些花紋美麗,可在室內(nèi)裝飾和家具中發(fā)揮特殊的作用。第二章木材的宏觀構(gòu)造斜紋理又可分為以下幾種:①螺旋紋理指木材軸向細(xì)胞圍繞樹干長(zhǎng)軸成單方向向左或向右的螺旋狀排列,如側(cè)柏、桉樹等
第二章木材的宏觀構(gòu)造②交錯(cuò)紋理指螺旋紋理的方向有規(guī)律的反向,即左螺旋紋理與右螺旋紋理分層交替纏繞,如海棠木、大葉桉等。具有這類紋理的木材,劈開后在板面上形成交錯(cuò)縱列的楔形槽。
③波浪紋理
指木材軸向細(xì)胞按一定規(guī)律向左右彎曲,呈波浪起伏狀,如七葉樹、櫻桃、筆木等(圖2-14)。④皺狀紋理
基本上與波狀紋理相同,只是波浪的幅度較小,形如皺綢,常見于槭木、楊梅、桃花心木。第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造結(jié)構(gòu):指木材各種細(xì)胞的大小和差異的程度。粗結(jié)構(gòu)(coarsetexture):由較多大細(xì)胞組成,材質(zhì)疏松。細(xì)結(jié)構(gòu)(finetexture):由較多小細(xì)胞組成,材質(zhì)致密。
均勻結(jié)構(gòu)(eventexture):組成木材的細(xì)胞大小變化不大。不均勻結(jié)構(gòu)(uneventexture):組成木材的細(xì)胞大小變化大。針葉樹材的標(biāo)志:管胞弦向平均直徑;早晚材間的變化。闊葉樹材的標(biāo)志:導(dǎo)管的弦向平均直徑和數(shù)目;木射線的粗細(xì);早晚材間的變化。結(jié)構(gòu)
木材的結(jié)構(gòu)-構(gòu)成木材細(xì)胞的大小及差異的程度。針葉樹材以管胞弦向平均直徑、早晚材變化緩急、晚材帶大小、空隙率大小等表示。細(xì)結(jié)構(gòu)-晚材帶小、緩變,如竹葉松、竹柏等木材結(jié)構(gòu)細(xì)致,叫細(xì)結(jié)構(gòu);粗結(jié)構(gòu)-晚材帶大、急變的木材,如馬尾松、落葉松等木材粗疏,叫粗結(jié)構(gòu)。針葉樹材結(jié)構(gòu)分級(jí)如下:
(1)很細(xì)晚材帶小,早材至晚材漸變,射線細(xì)而不見,材質(zhì)致密,如柏木、紅豆杉等。(2)細(xì)晚材帶小,早材至晚材漸變,射線細(xì)而可見,材質(zhì)較松,如杉木、紅杉、竹柏等。(3)中晚材帶小,早材至晚材漸變或突變,射線細(xì)而可見,材質(zhì)疏松,如鐵杉、福建柏、黃山松等。(4)粗晚材帶小,早材至晚材突變,樹脂道直徑小,如廣東松、落葉松等。(5)很粗晚材帶大,早材至晚材突變,樹脂道直徑大,如濕地松、火炬松等。闊葉樹材則以導(dǎo)管的弦向平均直徑和數(shù)目,射線的大小等來表示。
細(xì)結(jié)構(gòu)是由大小相差不大的細(xì)胞組成,稱為均勻結(jié)構(gòu)。
粗結(jié)構(gòu)由各種大小差異較大的細(xì)胞組成,又稱為不均勻結(jié)構(gòu)。環(huán)孔材為不均勻結(jié)構(gòu),散孔材多為均勻結(jié)構(gòu)。
闊葉樹材結(jié)構(gòu)分級(jí)如下:
(1)很細(xì)
管孔在肉眼下不見,在十倍放大鏡下略見,射線很細(xì)或細(xì),如筆木、衛(wèi)茅等。(2)細(xì)
管孔在肉眼下不見,在十倍放大鏡下明顯,射線細(xì),如冬青、槭木。(3)中
管孔在肉眼下略見,射線細(xì),如樺木。(4)粗
管孔在肉眼下明顯,射線細(xì),如樟木;管孔在肉眼下不見或可見,射線寬,如水青岡。(5)甚粗
管孔在肉眼下很明顯,射線細(xì),如紅椎;管孔大,射線寬,如水曲柳、青岡、椆木。花紋花紋是個(gè)綜合的概念,木材由于生長(zhǎng)輪、木射線、軸向薄壁組織、材色、節(jié)疤、斜紋理、樹瘤等產(chǎn)生各種圖案,稱為木材的花紋。如銀光花紋、泡狀花紋、波狀花紋、帶狀花紋、魚骨花紋、鳥眼花紋、鹿斑花紋、樹瘤花紋、徑切花紋、弦切花紋等。第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造第二章木材的宏觀構(gòu)造材表原木剝?nèi)淦ず蟮哪静谋砻娼胁谋?。各種木材的構(gòu)造特征在材表上有所反映,并有一定規(guī)律,容易掌握,有助于原木識(shí)別。為木材的第一個(gè)弦切面。各種樹種的木材常具有獨(dú)自的材表特征,對(duì)木材識(shí)別有一定的幫助。材表的主要特征有:(1)平滑材表飽滿光滑。多數(shù)樹種屬于平滑,如茶科、木蘭科的一些樹種,特別是大部分針葉樹材如杉木、紅松等。(2)槽棱是由寬木射線折斷時(shí)形成的。寬木射線如在木質(zhì)部折斷,材表上出現(xiàn)凹痕,呈槽溝狀;如在韌皮部折斷,則在材表上形成棱,如石櫟屬、青岡屬、鵝耳櫪屬等。(3)棱條由于樹皮厚薄不均,樹干增大過程中受樹皮的壓力不平衡,材表上呈起伏不定的條紋,稱棱條。橫斷面樹皮呈多邊形或波浪形的材表上可以見到棱條。(4)網(wǎng)紋木射線的寬度略相等,且為寬或中等木射線,排列較均勻緊密,其規(guī)律形如網(wǎng)格的稱為網(wǎng)紋,如山龍眼、水青岡、密花樹、南樺木等。(5)燈紗紋(細(xì)紗紋)細(xì)木射線在材身上較規(guī)則的排列,呈現(xiàn)形如氣燈紗罩的紗紋,稱為燈紗紋或細(xì)紗紋,如冬青、猴歡喜、毛八角楓、鴨腳木等。(6)波痕在某些闊葉樹材的材表或弦切面上,肉眼下可見到一些水平細(xì)線,這是由于木射線和軸向細(xì)胞整齊而有規(guī)則地層狀排列而形成的,如見于豆科木材,如紫檀、黃檀等,另外椴木、柿木、梧桐等也可見。(7)條紋材身上具有明顯凸起的縱向細(xì)線條,稱為條紋,常見于闊葉材中的環(huán)孔材和半環(huán)孔材,如甜櫧、山槐、南嶺栲等。(8)尖刺由不發(fā)育的短枝或休眠芽在材身上形成的刺,稱為尖刺,如皂莢等。軟硬與輕重木材的輕重和軟硬是屬于木材的物理力學(xué)性質(zhì)的范疇,但是有時(shí)還可以用來幫助我們區(qū)別某些外貌特征相似的木材。如:紅樺和香樺,紅樺輕而且軟,而香樺硬而且重。這樣兩者就易于區(qū)別開來。
比較輕的木材,密度小于0.5g/cm3;端面硬度在5000N/cm2以下,如:泡桐、輕木等;比較重的木材,密度大于0.8g/cm3;端面硬度在10000N/cm2以上,如:子京木。中等木材介于以上兩類之間。重量和硬度
在木材識(shí)別時(shí)通常將木材分為輕、中、重與相應(yīng)的軟、中、硬三大類:(1)輕、軟木材密度小于0.5g/cm3,端面硬度在5000N/cm2以下的木材,如泡桐、雞毛松、杉木等。(2)中等木材密度在0.5~0.8g/cm3之間,端面硬度5001~10000N/cm2的木材,如黃杞、楓樺等。(3)重、硬的木材密度大于0.8g/cm3,端面硬度在10000N/cm2以上的木材,如子京、荔枝、蜆木等。木材的硬度用試驗(yàn)機(jī)測(cè)定,但在木材識(shí)別時(shí)要求較粗放,一般是用拇指甲在木材上試之有無痕跡,或用小刀切削,以試其軟硬程度。
第二章木材的宏觀構(gòu)造外樹皮
外樹皮-以周皮為界,其外側(cè)已經(jīng)死亡的組織叫做外樹皮。不同樹種,其外樹皮具有獨(dú)自的特征,如顏色、外形、剝落、皮孔等,這些特征可以用來識(shí)別木材。1.顏色
各種樹種具有其比較固定的表面顏色,如松木、杉木等針葉樹材多為紅褐色,闊葉樹材多為褐色。
外形
包括不開裂和開裂、
皮孔、皮刺
及瘤狀突起。
(1)不開裂和開裂不開裂樹皮又分為以下四種情況:①光滑(或近光滑)
樹皮不粗糙,手摸有光滑感,如紫莖、山茶、舟柄茶、部分桂皮樹等。外形
②粗糙
樹皮因有瘤狀突起或大而密集的皮孔,而顯得粗糙,如石櫟屬、青岡屬、樸樹屬等。外形
③皺縮樹皮因收縮而形成縱向皺紋,如梧桐、多花山竹子等。外形
④斑駁痕系樹皮脫落而留下的痕跡,如豺皮黃肉楠、廣東瓊楠、
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