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文檔簡介
森林利用學教師:林健本章的重點與難點:
重點是:木材細胞壁的超微結構。木材主要宏觀構造特征;針、闊葉樹材主要微觀構造特征。
難點是:木材構造特征與木材識別、木材性質的關系。本章的主要內容:
※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※木材的宏觀識別第二章木材的宏觀構造木材的構造我們研究木材構造的目的,在于揭示樹種間木材結構上的共同性和相異性,以達到深刻認識木材本質和識別木材的目的。研究木材構造依據采用的工具和放大倍數而分為三個層次:用肉眼或擴大鏡所觀察到的木材構造特征,為木材的宏觀構造特征,借助于普通光學顯微鏡觀察到的木材構造特征,為顯微構造特征,近代應用X射線和電子顯微鏡顯示木材細胞壁的特征為超微構造特征。第二章木材的宏觀構造主要特征:包括生長輪和年輪、早晚材、邊材和心材、管孔、軸向薄壁組織、木射線、胞間道等。這些特征在木材構造上表現的比較穩(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、結構與花紋、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造
在通常情況下,根據主要特征就可以識別木材,主要特征是識別木材的主要依據。在一些特殊情況下,可以借助于次要特征來識別同類樹種的木材。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,次要特征是識別木材的輔助依據。第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構造一、木材的三切面
木材是由無數不同形態(tài)、不同大小、不同排列方式的細胞所組成,又由于樹木生長的不均一,致使各種樹種的木材構造極其多樣性,而且物理、力學性質也不同。所以要全面了解木材構造必須從三個切面進行觀察。第二章木材的宏觀構造1、橫切面
橫切面是與樹干長軸相垂直的切面,亦稱端面或橫截面。在這個切面上,可以見到木材的生長輪、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,是木材識別的重要切面。第二章木材的宏觀構造2、徑切面徑切面是順著樹干長軸方向,通過髓心與木射線平行或與生長輪相垂直的縱切面。在這個切面上可以看到相互平行的生長輪或生長輪線、邊材和心材的顏色、導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造3、弦切面弦切面是順著樹干長軸方向,與木射線垂直或與生長輪相平行的縱切面。弦切面和徑切面同為縱切面,但它們相互垂直。在弦切面上生長輪呈拋物線狀,可以測量木射線的高度和寬度。第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構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。在木材生產和流通中,借助橫切面,將板寬面與生長輪之間的夾角在45°~90°的板材,稱為徑切板;將板寬面與生長輪之間的夾角在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的木質部,在生成后最初的數年內,薄壁細胞是有生機的,即生活的,除了起機械支持作用外,同時還參與水分輸導、礦物質和營養(yǎng)物的運輸和貯藏等作用,稱為邊材。
第二章木材的宏觀構造
心材是指髓心與邊材之間的木質部。心材的細胞已失去生機,樹木隨著徑向生長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。
心材由邊材轉變而來,邊材經過一段時間后它的生活細胞逐漸缺氧死亡,失去生活的機能,而被形成層新分生的木質部細胞擠向髓心方向,同時木材的材色變深,水分減少,并且心材中無活細胞存在。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造相思木花梨木第二章木材的宏觀構造小鞋木的心材和邊材邊材心材樹干直徑↑心部細胞與形成層距離↑生活細胞逐漸缺氧死亡細胞內水分↓細胞內浸提物沉積,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方面,如落葉松的耐久性增強,但不易進行改性處理。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。在細木工生產中,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。
但有時因為心材和邊材的材色不同,而影響產品的質量。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,也會影響外觀質量。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造心材的形成邊材的薄壁細胞在枯死之前有一個非常旺盛的活動期,淀粉被消耗,在管孔內生成侵填體,單寧增加,其結果是薄壁細胞在枯死的同時單寧成分擴散,木材著色變?yōu)樾牟摹?傊纬尚牟牡倪^程是一個非常復雜的生物化學過程。在這個過程中,生活細胞死亡,細胞腔出現單寧、色素、樹膠、樹脂以及碳酸鈣等沉積物,水分輸導系統(tǒng)阻塞,材質變硬,密度增大,透性降低,耐久性提高。第二章木材的宏觀構造心材形成的原因與機理
(1)邊材中靠髓心的生活細胞,由于隨著與形成層距離的增加而缺氧,導致呼吸作用停止直至死亡。(2)邊材中生活細胞的淀粉水解消失,使一些酚類物質形成并擴散,使之形成心材物質與顏色。(3)葉部合成的有機物質向下輸送并沉積在細胞壁或細胞腔中,使之形成心材物質和心材顏色,并堵塞輸水系統(tǒng)。(4)導管中形成侵填體以及從根部吸收來的無機物沉積在導管腔中而堵塞輸水系統(tǒng)。第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構造邊材樹種、心材樹種和熟材樹種在實際工作中,通常根據心、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)生初腐時木質部中心部分的材色會變深,在橫切面上其邊緣不規(guī)則,色調也不均勻,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造心材的工業(yè)用途:高級家具用材;提取色素、芳香油;名貴藥材等。心材的材性:材質重硬,滲透性差,
耐久性高,材色美觀。第二章木材的宏觀構造三、年輪、生長輪,早材、晚材
(1)生長輪(growthring):樹木在每個生長周期所形成的木材,在橫切面圍繞著髓心構成的同心圓(多數樹種為流暢的封閉線條,少數樹種年輪線呈波浪狀)(2)年輪(annualgrowthring):如果在溫帶或寒帶,樹木的生長周期在一年中僅有一輪,形成層在一年中向內只生長一層木材,那么此時的生長輪也叫年輪。
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),樹木每年只有一個生長季節(jié),即在橫切面上只增加一輪木材,故生長輪也叫年輪。但在熱帶地區(qū),氣候在一年內變化不大,樹木的生長季節(jié)與雨季和旱季相符,一年內可以生長好幾輪木材,所以生長輪不能叫年輪。
生長輪在不同的切面上呈不同的形狀。多數樹種的生長輪在橫切面上呈同心圓狀,如杉木、紅松等;少數樹種的生長輪則為不規(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。生長輪在橫切面上的形狀是識別木材的特征之一。生長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)識別木材:絕大多數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一輪。
(3)判定樹木的生長速度及生長規(guī)律。
(4)某地區(qū)歷史氣候與各種災害的檔案庫。第二章木材的宏觀構造樹木在生長季節(jié)內,由于受菌蟲危害、霜、雹、火災、干旱,氣候突變等的影響,生長中斷,經過一定時期以后,生長又重新開始,在同一生長周期內,形成兩個或兩個以上的生長輪,這種生長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造不連續(xù)年輪第二章木材的宏觀構造早材和晚材早材(earlywood):溫帶或寒帶的樹種,通常在生長季節(jié)早期所形成的木材,由于細胞分裂速度快,所形成的細胞腔大壁薄,材質較松軟,材色淺,稱為早材;晚材(latewood):到了秋季營養(yǎng)物質流動減弱,形成層細胞活動逐漸減低,細胞分裂亦因而衰退,于是形成了腔小壁厚的細胞,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:在生長輪內,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造
闊葉材:在生長輪內,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造晚材率(Latewoodpercentage)晚材率:晚材在一個生長輪中所占的比率稱為晚材率。是衡量木材強度大小的一個重要標志。P=(b/a)×100%P——晚材率b——一個年輪中晚材的寬度(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)孔材強度大小的標志。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造第二章木材的宏觀構造
第二章木材的宏觀構造木射線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、數量不同而已。2.射線寬度細射線: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)
長度高度寬度寬
中
細
第二章木材的宏觀構造
第二章木材的宏觀構造木射線木射線對材性及利用的影響
(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)達的木材,干燥容易開裂,易受蟲菌危害。
第二章木材的宏觀構造四、導管及管孔導管(vessel):是絕大多數闊葉樹材具有的輸導組織,為一串軸向排列的細胞;導管分子(vesselelement):是組成導管的每一個細胞;管孔(pore):導管分子在木材橫切面上呈孔穴狀;導管線(vesselline):導管在木材縱切面上呈現的細溝狀。
第二章木材的宏觀構造生長輪(年輪)早材管孔與晚材管孔早材管孔晚材管孔導管分子宏觀下唯一可見的細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:所有具有導管的闊葉樹材。
無孔材:指針葉樹材,因為針葉樹材不具有導管,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。
無孔闊葉材:極少數闊葉材不具導管,在木材橫切面上看不到管孔,所以稱無孔闊葉材。我國僅有兩種,水青樹、昆蘭樹。有孔材無孔材第二章木材的宏觀構造管孔的分布類型散孔材(diffuse-porouswood):指一個生長輪內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造管孔的分布類型環(huán)孔材(ring-porouswood):指一個生長輪內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造管孔的分布類型半環(huán)孔材(semi-ringporouswood,半散孔材):指在一個生長輪內,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,可穿過一個生長輪或幾個生長輪。如青岡櫟、擬赤揚等。花樣孔材:指早材管孔和晚材管孔大小沒有明顯區(qū)別,管孔在年輪內無一定規(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造管孔的排列管孔排列指管孔在木材橫切面上呈現出的排列方式。管孔排列用于對散孔材的整個生長輪、環(huán)孔材晚材部分的特征進行描述。第二章木材的宏觀構造在橫切面上,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:管孔大多數為單獨的,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:管孔幾個一團,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:幾個管孔聚集在一起,形成了管孔團。如臭椿等。臭椿
第二章木材的宏觀構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.復管孔(徑列復管孔)
3.管孔鏈
4.管孔團第二章木材的宏觀構造
單管孔:指一個管孔周圍完全被其它細胞(軸向薄壁細胞或木纖維)所包圍,各個管孔單獨存在,和其它管孔互不連接。第二章木材的宏觀構造
徑列復管孔:指二個或兩個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造
管孔團:指多數管孔聚集在一起,組合不規(guī)則,在晚材內呈團狀。第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構造管孔的大小在橫切面內,絕大多數導管的形狀為橢圓形,橢圓形的直徑徑向大于弦向,并且在樹干內不同部位其形狀和直徑有所變化。但導管的大小是闊葉樹材的重要特征,是闊葉樹材宏觀識別的特征之一。管孔大小是以弦向直徑為準,分為以下五級:1.極?。合蚁蛑睆叫∮?.1mm,肉眼下不見至略可見,放大鏡下不明顯至略明顯,木材結構甚細,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造2.?。合蚁蛑睆?.10~0.20mm,肉眼下可見,放大鏡下明晰,木材結構細,如楠木。3.中:弦向直徑0.20~0.30mm,肉眼下易見至略明晰,結構中等,如核桃、黃杞木。4.大:弦向直徑0.30~0.40mm,肉眼下明晰,木材結構粗,如檫木、大葉桉。5.極大:弦向直徑大于0.40mm,肉眼下很明顯,木材結構甚粗,如泡桐、麻櫟等。
第二章木材的宏觀構造管孔的數目對于散孔材,在橫切面上單位面積內管孔的數目,對木材識別也有一定幫助。可分為以下等級:(1)甚少每10mm2內少于12個,如榕樹。(2)少每10mm2內有12~30個,如黃檀。(3)略少每10mm2內30~65個,如核桃。(4)略多每10mm2內65~125個,如穗子榆。(5)多每10mm2內125~250個,如樺木、擬赤楊。(6)甚多每10mm2內多于250個,如黃楊木。第二章木材的宏觀構造管孔的內含物
管孔內含物是指在管孔內的侵填體、樹膠或其它無定形沉積物(礦物質或有機沉積物)。(1)侵填體:在某些闊葉樹材的心材導管中,常含有一種泡沫狀的填充物,稱侵填體。在縱切面上,管孔內的侵填體常呈現亮晶晶的光澤。具有侵填體的樹種很多,但只有少數樹種比較發(fā)達,如刺槐、山槐、槐樹、麻櫟等。侵填體的有無或多少,可幫助識別木材。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。皂莢心材導管中有豐富的淡紅色沉積物,而肥皂莢導管中則沒有,這也有助于識別木材。第二章木材的宏觀構造礦物質或有機沉積物,為某些樹種所特有,如在柚木、桃花心木、胭脂的導管中常具有白堊質的沉積物,在柚木中有磷酸鈣沉積物。木材加工時,這些物質容易磨損刀具,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造1、胞間道:系分泌細胞圍繞而成的長形細胞間隙。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,常因樹木在生長過程中受傷害如機械損傷、病蟲害等而產生受傷樹脂道。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造樹脂道的作用樹脂道在木材識別方面上具有很重要的意義。同時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。當在炎熱的夏季,樹脂外益,會污染衣服,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,樹脂道對木材的物理、機械性質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胞所形成的薄壁細胞。即沿樹軸方向排列,由薄壁細胞構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狀。用水濕潤后更為明顯。
闊葉樹比針葉樹發(fā)達;落葉樹比常綠樹發(fā)達;熱帶木材比溫、寒帶木材發(fā)達。
用途:樹木在生長過程中所需要的營養(yǎng)成分絕大多數都儲存在此,所以軸向薄壁組織發(fā)達的樹種易遭受菌、蟲的危害。
闊葉樹材的軸向薄壁組織比較發(fā)達,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,因而在肉眼識別闊葉樹材上具有重要的意義和應用價值。
針葉樹材的軸向薄壁組織不發(fā)達或根本沒有,僅有少數樹種存在。如:杉科、柏科、羅漢松科等在肉眼下或擴大鏡下通常不易辨別,因而在宏觀識別木材上甚無重要意義。
第二章木材的宏觀構造類型
(1)離管型:指軸向薄壁組織不依附于管孔周圍分布。輪界狀—薄壁組織沿生長輪交界處作線狀分布。網狀—薄壁組織作短線狀,相互間距與射線間距大致相等而成網眼狀。
離管帶狀—薄壁組織呈同心的細線狀或寬帶狀排列。
(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或兩側延伸,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造第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構造木材的次要宏觀特征材色和光澤1、材色指木材的顏色,是由于細胞內含有各種色素、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,應分別進行描述。木材的顏色能夠反映樹種特征,可以作為識別木材的特征之一。第二章木材的宏觀構造木材的顏色,不僅對鑒別木材有一定的幫助,而且對細木工制品也有很大價值。如:室內裝飾,火車車廂,雕刻等根據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;室內裝飾用樺木、桃花心木和柳桉類等,車廂內部一般用水曲柳、櫟木。同時,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,槭樹提取藍色染料,香椿樹皮可作棕紅色染料等。第二章木材的宏觀構造2、光澤
木材的光澤是指木材細胞壁對光線的吸收和反射的結果。木材細胞壁反射光線能力較強,便呈現顯著光澤。木材的光澤與木材的反射特性有直接聯系,家具表面粘貼不同紋理方向的薄木后,呈現不同光澤,就是這個道理。當用木紋紙貼面后,木材表面就不存在方向性,但當表面有壓紋時,也會呈現真實木材的光澤特性,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造2、光澤盡管如此,仿制品仍然代替不了真實木材的表面效果。光澤不同于材色,也只能代表木材是否容易磨光的性質。木材光澤的利用還有:細木工、裝飾工藝、美術品加工方面也有價值。木材光澤在木材識別中有時也有重要作用
:如識別云杉和冷杉,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胞腔內含有的樹脂、芳香油、單寧、樹膠以及其它各種揮發(fā)性物質。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物質的不同,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,這些都有助于現場原木識別。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。同時有些木材的氣味對人體有害。
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沉淀或積聚于木材細胞內或細胞壁上所致,而與木材細胞壁本身無關。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,這可能是木材細胞內的有味物質成溶液狀態(tài)而存在于邊材所致。因此木材內的有味物質是可以用水進行浸提的。
第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構造紋理、結構和花紋紋理木材紋理指構成木材主要細胞(纖維、導管、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胞的排列方向基本與樹干長軸平行,如杉木、紅松、榆木、黃桐等。這類木材強度高,易加工,但花紋簡單。第二章木材的宏觀構造(2)斜紋理斜紋理指木材軸向細胞的排列方向與樹干長軸不平行,成一定角度。如圓柏、香樟、桉樹、楓香等。斜紋理使木材強度將低,不易加工,但其中有一些花紋美麗,可在室內裝飾和家具中發(fā)揮特殊的作用。第二章木材的宏觀構造斜紋理又可分為以下幾種:①螺旋紋理指木材軸向細胞圍繞樹干長軸成單方向向左或向右的螺旋狀排列,如側柏、桉樹等
第二章木材的宏觀構造②交錯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縱列的楔形槽。
③波浪紋理
指木材軸向細胞按一定規(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造第二章木材的宏觀構造結構:指木材各種細胞的大小和差異的程度。粗結構(coarsetexture):由較多大細胞組成,材質疏松。細結構(finetexture):由較多小細胞組成,材質致密。
均勻結構(eventexture):組成木材的細胞大小變化不大。不均勻結構(uneventexture):組成木材的細胞大小變化大。針葉樹材的標志:管胞弦向平均直徑;早晚材間的變化。闊葉樹材的標志:導管的弦向平均直徑和數目;木射線的粗細;早晚材間的變化。結構
木材的結構-構成木材細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。細結構-晚材帶小、緩變,如竹葉松、竹柏等木材結構細致,叫細結構;粗結構-晚材帶大、急變的木材,如馬尾松、落葉松等木材粗疏,叫粗結構。針葉樹材結構分級如下:
(1)很細晚材帶小,早材至晚材漸變,射線細而不見,材質致密,如柏木、紅豆杉等。(2)細晚材帶小,早材至晚材漸變,射線細而可見,材質較松,如杉木、紅杉、竹柏等。(3)中晚材帶小,早材至晚材漸變或突變,射線細而可見,材質疏松,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。闊葉樹材則以導管的弦向平均直徑和數目,射線的大小等來表示。
細結構是由大小相差不大的細胞組成,稱為均勻結構。
粗結構由各種大小差異較大的細胞組成,又稱為不均勻結構。環(huán)孔材為不均勻結構,散孔材多為均勻結構。
闊葉樹材結構分級如下:
(1)很細
管孔在肉眼下不見,在十倍放大鏡下略見,射線很細或細,如筆木、衛(wèi)茅等。(2)細
管孔在肉眼下不見,在十倍放大鏡下明顯,射線細,如冬青、槭木。(3)中
管孔在肉眼下略見,射線細,如樺木。(4)粗
管孔在肉眼下明顯,射線細,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,如紅椎;管孔大,射線寬,如水曲柳、青岡、椆木?;y花紋是個綜合的概念,木材由于生長輪、木射線、軸向薄壁組織、材色、節(jié)疤、斜紋理、樹瘤等產生各種圖案,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造第二章木材的宏觀構造第二章木材的宏觀構造材表原木剝去樹皮后的木材表面叫材表。各種木材的構造特征在材表上有所反映,并有一定規(guī)律,容易掌握,有助于原木識別。為木材的第一個弦切面。各種樹種的木材常具有獨自的材表特征,對木材識別有一定的幫助。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形成的。寬木射線如在木質部折斷,材表上出現凹痕,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)律形如網格的稱為網紋,如山龍眼、水青岡、密花樹、南樺木等。(5)燈紗紋(細紗紋)細木射線在材身上較規(guī)則的排列,呈現形如氣燈紗罩的紗紋,稱為燈紗紋或細紗紋,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線,這是由于木射線和軸向細胞整齊而有規(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性質的范疇,但是有時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
在木材識別時通常將木材分為輕、中、重與相應的軟、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。木材的硬度用試驗機測定,但在木材識別時要求較粗放,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造外樹皮
外樹皮-以周皮為界,其外側已經死亡的組織叫做外樹皮。不同樹種,其外樹皮具有獨自的特征,如顏色、外形、剝落、皮孔等,這些特征可以用來識別木材。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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