《木材的宏观构造.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《木材的宏观构造.ppt（61页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、第三章,木材的宏观构造,3.1 木材的三切面,3.2 木材的主要宏观特征,3.3 木材的次要宏观特,第 3 章木材的宏观构造,本章要点：,3.1 木材的三切面,木材的三切面包括：横切面：Transverse surface 径切面：Radical surface 弦切面：Tangential surface,横切面,径切面,弦切面,横切面(cross section):与树干长轴相垂直的切面，亦称端面或横截面。在这个切面上，可以见到木材的生长轮、心材和边材、早材和晚材、木射线、薄壁组织、管孔(或管胞)，胞间道等，是木材识别的重要切面。,弦切面(tangential section):是顺着树干
2、长轴方向，与木射线垂直或与生长轮相平行的纵切面。弦切面和径切面同为纵切面，但它们相互垂直。在弦切面上生长轮呈抛物线状，可以测量木射线的高度和宽度。,径切面(radial section):是顺着树干长轴方向，通过髓心与木射线平行或与生长轮相垂直的纵切面。在这个切面上可以看到相互平行的生长轮或生长轮线、边材和心材的颜色、导管或管胞线沿纹理方向的排列、木射线等。,木材的向(Directions in Wood):图中弦向和径向都分别平行于弦切面和径切面，而与树的长轴方向垂直。与树木的长轴方向平行而垂直与横切面的方向称为轴向。通过使用方向坐标，我们就能够讨论木材的轴向、径向和弦向。,在木材加工中通常
3、所说的径切板和弦切板，与上述的径切面和弦切面是有区别的。在木材生产和流通中，借助横切面，将板宽面与生长轮之间的夹角在4590的板材，称为径切板；将板宽面与生长轮之间的夹角在045的板材，称为弦切板。,3.2 木材的主要宏观特征,(一)边材和心材 边材：在木质部中，靠近树皮（通常颜色较浅）的外环 部分称为边材(Sapwood)。心材：髓心与边材之间（通常颜色较深）的木质部为已 死亡的组织，称为心材（Heartwood）。,木材的宏观特征：是指在肉眼或借助10倍放大镜下所能见到的木材构造特征。,木材的心材和边材,心材的形成过程:,边材的薄壁细胞在枯死之前有一个非常旺盛的活动期，淀粉被消耗，在管孔内
4、生成侵填体，单宁增加，其结果是薄壁细胞在枯死的同时单宁成分扩散，木材着色变为心材。形成心材的过程是一个非常复杂的生物化学过程。在这个过程中，边材中的生活细胞逐渐缺氧而死亡，水分输导系统阻塞，导管中可能形成侵填体，细胞腔出现单宁、色素、树胶、树脂以及碳酸钙等沉积物，从而形成木材心材各种颜色。使得木材的材质变硬，密度增大，渗透性降低，耐久性提高。,边材树种、心材树种和熟材树种：,通常根据心、边材的颜色以及心边材的含水率的不同，可将木材分为以下三类：心材树种：心、边材颜色区别明显的树种叫心材树种(显心材树种)，如松属、落叶松属、栎木、刺槐、香椿等阔叶树材。边材树种：心、边材颜色和含水率无明显区别的树
5、种叫边材树种，如桦木、椴木、桤木、杨木、鹅耳栎及槭属等阔叶树材。熟材树种：，心、边材颜色无明显区别，但心材含水率比边材的要低的树种叫熟材树种(即隐心材树种)，如云杉属、冷杉属、水青冈等。,(二)生长轮、年轮、早材和晚材,生长轮、年轮：无论是针叶材还是阔叶材，在横切面上有许多围绕髓心构成的同心圆，一个生长周期形成一圈，称为生长轮。温带和寒带生长的树木，随着一年四季气候的变化，一年仅有一度生长，在横断面上形成一圈木质层，所以又称为年轮（annual layer or annual ring）。,丽江云杉生长轮,生长轮在不同的切面上呈不同的形状:(1)在横切面上呈同心圆状(2)生长轮在径切面上作平行
6、条状(3)在弦切面上则多作V形或抛物线形的花纹。如右图,假年轮或伪年轮：树木在生长季节内，由于受菌虫危害、霜、雹、火灾、干旱，气候突变等的影响，生长中断，经过一定时期以后，生长又重新开始，在同一生长周期内，形成两个或两个以上的生长轮，这种生长轮称作假年轮或伪年轮。假年轮的界线不像正常年轮那样明显，往往也不成完整的圆圈。杉木、柏木、马尾松常出现假年轮。,假年轮,早材与晚材:,早材：在每年生长季节初期形成靠近髓心部分的木质，细胞分裂速度快，细胞腔大，细胞壁薄，体积大，材色浅，材质松软，此部分称为早材春材(early wood or spring wood)。晚材：生长季节后期形成靠近树皮部分的木质
7、，形成了腔小壁厚的细胞，致使材质致密，材色深而坚硬，此部分称为晚材或夏材(late wood or summer wood)。,早、晚材的区别,针叶材早晚材细胞,针叶材生长轮,晚材率：晚材在一个生长轮中所占的比率称为晚材率。其计算公式为：式中：P晚材率()；a 相临两个轮界线之间晚材的宽度(cm)；b相临两个轮界线之间的宽度(cm)。晚材率的大小可以作为衡量木材强度大小的一个重要标志。,(1)急变硬松类：云南松、落叶松、马尾松、油松等(2)缓变软松类：红松、冷杉、华山松等,早晚材的变化情况：,急变(落叶松),渐变(丽江云杉),(三)管孔(pore)导管细胞在横切面上所形成的针状的小孔。,管孔式
8、：管孔在横切面上的分布和大小形式。(1)环孔材：(2)半环孔材：(3)散孔材：,环孔材（檫木）半环孔材（水青冈）散孔材（扇叶槭）管孔的分布组合方式,半环孔材(香樟木),环孔材(黄玻萝),管孔的排列：环孔材的晚材部分管孔的排列以及 散孔材整个年轮上管孔的排列情况。,(1)径列：(2)弦列：(3)斜列：(4)散生：,斜列式(檫木)弦列式(银桦),径列式(栓皮栎)星散状(西南桦),管孔的组合：,常见的管孔组合有以下四种形式：,(1)单管孔：如黄檀、槭木等。(2)复管孔：如枫杨、毛白杨、红楠、椴树、黑桦等(3)管孔团：如榆木属、臭椿等。(4)管孔链：如冬青、油桐等。,单管孔,复管孔,管孔团,管孔链,侵
9、填体：在某些阔叶树材的心材导管中，常含有一种泡沫状的填充物，称侵填体。(如刺刺槐、黄连木等)树胶或其它沉积物：树胶不象侵填体那样有光泽，呈不定形的褐色或红褐色的胶块。如楝科、香椿、豆科、蔷薇科。矿物质或有机沉积物，为某些树种所特有，如在柚木、桃花心木、胭脂的导管中常具有白垩质的沉积物，在柚木中有磷酸钙沉积物。胞间道：木质部细胞中的分泌物填充于细胞间隙溶解细胞壁所形成的腔道。树脂道：某些针叶材中有(松属、云杉属、落叶松属、银杉属、黄杉属、油杉属)。树胶道：某些阔叶材中有。,(四)管孔内含物：指在管孔内的侵填体、树胶或其它无定形沉积物(矿物质或有机沉积物)。,树胶,侵填体树胶,树脂道：,(1)轴向
10、树脂道:(2)径向树脂道：存在于纺锤状木射线中。,轴向树脂道,径向树脂道,正常树脂道：具有正常树脂道的针叶树材主要有松属、云杉属、落叶 松属、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。创伤树脂道:生活的树木因受气候、损伤或生物侵袭等刺激而形成的非 正常树脂道，如冷杉、铁杉、雪松等。(臭冷杉),正常树脂道(长叶云杉)创伤树脂道(兴安落叶松),树胶道:,存在某些阔叶材中,(五)轴向薄壁组织(longitudinal arenchyma),离管类：星散型短切线状 带状 轮界状,傍管类：围管型 翼状 聚翼状 傍管带状,根据轴向薄壁组织与导管连生的情况可将轴向薄壁
11、组织分为以下两种：,离管类薄壁组织：,傍管类薄壁组织：,环管束状(檫木)翼状(泡桐),星散状(西南桦)切线状(栓皮栎),轮界状(西南桦)宽带状(铁刀木),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称为木射线。,(六)木射线(wood ray),木射线的宽度：,极细木射线细木射线 中等木射线宽木射线极宽木射线,木射线的高度：,矮木射线中等木射线 高木射线,木射线的数量：,少中多甚多,木射线的类型：,(1)聚合木射线 有些阔叶材在肉眼或低倍放大镜下显示出的宽木射线，实际上是由许多细木射线聚合而成，称为聚合射线，如桤木、鹅耳枥、木麻黄等。(2)宽木射线 宽木射线指全部由射线细胞组成的
12、宽木射线，如山龙眼、麻栎、梧桐等。在识别木材时，宽射线还应观察其反光程度的强或弱，以及一条宽射线的宽窄是否均匀等。（水青树、柞木）,3.3 木材的次要宏观特征,(一)颜色和光泽 颜色：构成木材细胞壁的主成分之间无明显的颜色差异，但由于细胞内含有各种色素、单宁、树脂、树胶及油脂等物质沉积于木材细胞腔，并渗透到细胞壁中，使木材呈现不同的颜色。光泽：木材的光泽是指光线在木材表面反射时所呈现的光亮度。不同树种之间光泽的强弱与树种、表面平整程度、木林构造特征、侵填体和内含物、光线入射(反射)角度、木材切面的方向等因素有关。,(二)气味和滋味 木材的气味来源于细胞腔所含有的树脂、树胶、单宁以及各种挥发性物
13、质。由于不同树种的木材所含有的化学物质不同，因而会散发出各种不同的气味，可用于木材的识别。木材的滋味来源于木材中所含的水溶性抽提物中的一些特殊化学物质。如黄柏、苦木、黄连木有苦味；糖槭有甜味；栎木、板栗有单宁涩味；肉桂具有辛辣及甘甜味。,(三)纹理、结构和花纹,纹理：指构成木材主要细胞（纤维、导管、管胞等）的排列方向。通常 分为以下几类：直纹理：直纹理指木材轴向细胞的排列方向基本与树干 长轴平行,这类木材强度高，易加工，但花纹简单。斜纹理：斜纹理指木材轴向细胞的排列方向与树干长轴不平行，成一定角度。斜纹理使木材强度将低，不易加工，但其中有一些花纹美丽，可在室装饰和家具中发挥特殊的作用。,a.螺
14、旋纹理b.交错纹理c.波浪纹理d.皱状纹理,桉树的斜纹理,斜纹理加工时板面的起毛现象,结构:指组成木材的各种细胞大小和性质。针叶树材以管胞弦向平均直径、早晚材变化缓急、晚材带大小、空隙率大小等表示。,细结构：晚材带小、缓变，如竹叶松、竹柏等木材结构细致，叫细结构；粗结构：晚材带大、急变的木材，如马尾松、落叶松等木材粗疏，叫粗结构。,花纹：指木材表面因生长轮、木射线、轴向薄壁组织、颜色、节疤、纹理、结构、导管、木纤维等而产生的图案。常见的花纹有：,“V”形花纹：在原木的弦切面或旋切单板上，由于生长轮早、晚材带管孔大小不同或材色不同，形成形似“V状的花纹，如酸枣、山槐等。银光花纹：具有宽木射线或聚
15、合木射线的树种，在径切面上由于宽木射线斑纹受反射光的影响而显示的花纹，如水育冈、栎木、山龙眼等。鸟眼花纹：原木局部的凹陷形成圆锥形，其图案近似鸟眼，故称鸟眼花纹。,树瘤花纹：树瘤是树木的休眠芽受伤或其它原因不再发育，或由病菌寄生在树干上形成的圆球形凸出物，木质曲折交织，多见于核桃、榆木和桦木等。树桠花纹：枝桠的薄木花纹由于木材细胞排列相互成一定角度，近似鱼骨，故又称鱼骨花纹。虎皮花纹：由具有波浪状或皱状纹斑而形成的花纹，如槭木等。带状花纹：由于木材中的色素物质分布不均匀，在木材上形成许多颜色不同的条带，如香樟。,木材的各式花纹,(四)重量和硬度,在木材识别时通常将木材分为轻、中、重与相应的软、
16、中、硬三大类：轻软木材：密度小于0.5g/cm3，端面硬度在5000N/cm2以下的木材，如泡桐、鸡毛松、杉木等。中等木材：密度在0.50.8g/cm3之间，端面硬度500110000N/cm2的木材，如黄杞、枫桦等。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、蚬木等。,(五)髓斑和色斑,髓斑：树木生长过程中形成层受到昆虫损害后形成的愈合 组织。髓斑的大量存在会降低木材强度。色斑：有些树种的立木受伤后，在木质部出现各种颜色的 斑块，称为色斑。如交让木受伤后形成紫红色斑 块，泡桐受伤后形成蓝色斑块。,髓斑,(六)乳汁迹,乳汁迹:是一种沿木材径向呈
17、裂隙状的孔穴，起源于叶及轴芽迹，通过某些阔叶树材具有乳液树种的木质部，在弦切面呈细长的透镜状，常误认为是小虫眼。,2.4木材的宏观识,(一)、宏观识别木材的依据和方法（1）生长轮：生长轮的明显度、形状、宽度等；（2）心材是否具有特殊颜色；（3）特殊气味；（4）特殊滋味；（5）油性感觉：如落羽杉、柏木、福建柏等；（6）管孔：管孔的有无、分布类型、组合及排列类型等；（7）轴向薄壁组织：类型（傍管型或离管型）；（8）木射线：宽度、高度、数量和类型等；（9）树脂道（或树胶道）；（10）边、心材：区分明显与否、边材宽度等；（11）早、晚材：早材至晚材变化缓急、晚材率等；（12）轻重、软硬等。,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。,(二)木材检索表,本章结束,
