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第二章 木材宏观构造 与微观构造

第二章 木材宏观构造 与微观构造. 本章的重点与难点： 重点是： 木材细胞壁的超微结构。木材主要宏观构造特征；针、阔叶树材主要微观构造特征。 难点是： 木材构造特征与木材识别、木材性质的关系。 本章的主要内容： 2.1 木材的宏观构造特征 2.2 木材细胞壁的超微结构 2.3 针叶树材微观构造特征 2.4 阔叶树材微观构造特征. 2.1 木材的宏观构造特征. 2.1.1 木材构造与木材三切面. 1. 木材构造 构造名称 研究工具 放大倍数 观察目标 展 示

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第二章 木材宏观构造 与微观构造

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  1. 第二章 木材宏观构造 与微观构造 本章的重点与难点： 重点是：木材细胞壁的超微结构。木材主要宏观构造特征；针、阔叶树材主要微观构造特征。 难点是：木材构造特征与木材识别、木材性质的关系。 本章的主要内容： 2.1木材的宏观构造特征 2.2 木材细胞壁的超微结构 2.3 针叶树材微观构造特征 2.4 阔叶树材微观构造特征

  2. 2.1 木材的宏观构造特征 2.1.1 木材构造与木材三切面 1.木材构造 构造名称 研究工具 放大倍数 观察目标 展 示 宏观构造 放大镜 10倍 组织形态 图2-1 微观构造 光学显微镜 40-1600倍 细胞形态 图2-2 超微构造 电子显微镜 1600倍以上 胞壁局部形态 图2-3

  3. 2.木材三切面 图2-4图2-5 针叶树材三维立体图 阔叶树材三维立体图 切面名称 定 义 生长轮形状 木射线形状 横切面 与树干垂直的切面 同心园状 辐射线状 径切面 与射线平行或与生 平行线状 片 状 长轮垂直的切面 弦切面 与射线垂直或与生 抛物线状 纺缍状 长轮平行的切面

  4. 2.1.2 生长轮或年轮 图2-6松木年轮 1.定义:在木材横切面上看到围绕髓心呈同心园环的木质层称为生长轮,它是一个生长期内形成的。若一年仅形成一层,则称为年轮。 2.年轮的作用 (1)识别木材:绝大多数年轮呈圆形或近圆形;部分为波形,如:壳斗科、榛木科、槭属。 (2)鉴定树木年龄:寒温带及亚热带的树木一年只长一轮。 (3)判定树木的生长速度及生长规律。 (4)某地区历史气候与各种灾害的档案库。 3.树龄的测定方法: (1)伐倒木法。(2)生长锥法。 (3)CT扫描法。(4)X-射线衍射法。

  5. 2.1.3 早材和晚材 1.定义 (1)针叶材:在生长轮内,靠髓心材色较浅者为早材;而靠树皮材色较深者为晚材。 图2-7A 图2-7B (2)阔叶材:在生长轮内,靠髓心管孔较大者为早材;而靠树皮管孔较小者为晚材。 图2-9 2.早材过渡至晚材的变化 (1)缓变: 在针叶材,材色逐渐加深,早晚材间无明显界限;图2-7A。 在阔叶材,管孔由大变小,早晚材间无明显界限。图2-10 (2)急变: 在针叶材,早晚材带材色区别明显,有明显界限; 图2-7B。 在阔叶材,早晚材管孔大小差异显著,有明显界限。图2-9

  6. 2.1.4 边材和心材 1.定义:在木材横切面或径切面上观察,靠髓心,材色较深部分称心材;靠树皮材色较浅部分称边材。 图2-5A相思木; 图2-5B花梨木 2.心材形成的原因与机理 (1)边材中靠髓心的生活细胞,由于随着与形成层距离的增加而缺氧,导致呼吸作用停止直至死亡。 (2)边材中生活细胞的淀粉水解消失,使一些酚类物质形成并扩散,使之形成心材物质与颜色。 (3)叶部合成的有机物质向下输送并沉积在细胞壁或细胞腔中,使之形成心材物质和心材颜色,并堵塞输水系统。 （做成动画示心材形成过程）

  7. (4)导管中形成侵填体以及从根部吸收来的无机物沉积在导管腔中而堵塞输水系统。(4)导管中形成侵填体以及从根部吸收来的无机物沉积在导管腔中而堵塞输水系统。 3.心材的利用 (1)识别木材:根据有无心边材,将木材分为 心材树种(显心材树种):心边材区别明显的树种。 边材树种:无心边材区别的树种。 熟材树种(伪心材树种): (2)心材的工业用途:高级家具用材;提取色素、芳香油;名贵药材等。 4.心材的材性:材质重硬,渗透性差, 耐久性高,材色美观。

  8. 2.1.5 木射线 1.定义:在木材横切面上看到呈辐射状排列的浅色线条。 2.射线宽度 细射线:宽度0.05～0.1mm,肉眼下不见至略可见。图2-17 中射线:宽度0.1～0.2mm,肉眼下易见至略明显。 图2-10 宽射线:宽度0.2mm以上,肉眼下显著。 图2-12 3.木射线对材性及利用的影响 (1)具宽木射线的木材,板面花纹美丽,是制作微薄木、木家具、木地板、装饰线条的好材料。 (2)木射线发达的木材,干燥容易开裂,易受虫菌危害。

  9. 2.1.6 管孔 1.有关管孔的概念 (1)管孔:指阔叶材中的导管在木材横切面上呈孔穴状。 (2)有孔材:导管是被子植物的输水组织,由于它的直径较大,壁薄、腔大,在木材横切而上呈园孔。所以,阔叶材又称有孔材。 (3)无孔材:针叶材主要由管胞组成,其直径小,壁厚、腔小,在木材横切面上不呈圆孔。所以,针叶材又称无孔材。 (4)无孔阔叶材:极少数阔叶材不具导管,在木材横切面上看不到管孔,所以称无孔阔叶材。我国仅有两种,水青树、昆兰树。

  10. 2.无孔阔叶材识别 生长轮明显,早材至晚材缓变。木射线在肉眼下明显,显微镜下多列,异型I形。材表灯纱纹明显。

  11. 3.管孔类型 (1)散孔材:在生长轮中,管孔大小,疏密近一致,无早晚材区别。 图2-8、 图2-8A、 图2-8B (2)环孔材:在生长轮中,早材管孔比晚材管孔大得多,肉眼下显著,并沿生长轮呈环状排列。 图2-9、 图2-9A、 图2-9B (3)半环孔材:在生长轮中,管孔的大小及排列介于散孔材与环孔材之间。 图2-10、 图2-10A、 图2-10B (4)辐射孔材:管孔大小近似,四个以上或成串作径向排列,可穿过一至数个生长轮。 图2-11、 图2-11A 、图2-11B (5)横列孔材:在生长轮中,管孔成数列弦链状,并在宽射线之间向树心凸起。 图2-12、 图2-12A (6)花彩孔材:在生长轮中,管孔大小近似,成串斜列或交叉成不规则网状。 图2-13、 图2-13A

  12. 4.环孔材、半环孔材晚材管孔的排列方式 星散状—晚材管孔单个(偶2个)呈星散排列。 图2-9 径列或斜列—晚材管孔3个以上或成串与木射线平行排列或斜列,有时尾部分叉成火焰状。 图2-10A 弦列或波列—晚材管孔3个以上或成串弦向排列或呈波浪状排列。 图2-9A、 图2-9B 团状—晚材管孔3个以上成团状排列。 图2-9B

  13. 5.管孔内含物 (1)侵填体: 在管孔内呈泡沫状或膜状物质,为木材形成过程中,导管周围的薄壁细胞被挤压进导管腔内而形成;常具艮白色的光泽。 图2-8 (2)树胶: 在管孔内呈块状或不规则状的物质,通常为黄褐色或红褐色。 图2-14

  14. 2.1.7 胞间道 1.胞间道定义: 由分泌细胞围绕而成的狭长细胞间隙。在针叶树材称树脂道;在阔叶树材称树胶道. 2.树脂道: 在某些针叶树材的横切面上呈星散分布的浅色小点或小孔称之;多出现在晚材带或早晚材交界处。多数单个分散,偶2-3个弦列。 图2-7B、 图2-15 (1)正常树脂道:仅松科的松属、油杉属、黄杉属、银杉属、云杉属、落叶松属木材具正常树脂道。 正常树脂道有轴向和径向之分,除油杉属仅有轴向树脂道外,其余5属均有轴向树脂道与径向树脂道。 图2-29、 图2-30

  15. (2)受伤树脂道: 立木受虫菌危害或机械损伤形成的树脂道。 它与正常树脂道的区别是成串分布,多出现在无正常的针叶材中。图2-7A (3)树脂道的作用: 可根据树脂道及树脂香气的有无,将针叶材分为三大类。 脂道材:具正常树脂道的针叶材。 有脂材:无正常树脂道,但有树脂香气或受伤树脂道。 无脂材:无树脂道又无树脂香气的针叶材。

  16. 3.树胶道:在某些阔叶材中能分泌树胶的特殊管道。3.树胶道:在某些阔叶材中能分泌树胶的特殊管道。 (1)正常树胶道 图2-16 轴向树胶道:仅出现在龙脑香科各属、苏木科油楠属。 径向树胶道:可见于漆树科、橄榄科、五加科、山竹子科木材中。 (2)受伤树胶道:立木受虫菌危害或机械损伤形成的树胶道。可见于枫香、木棉、桉树、苦栋、樱桃等木材中。

  17. 2.1.8 轴向薄壁组织 1.定义:在木材横切面上看到材色较浅,用水润湿后更加明显的组织。 2.类型 (1)离管型:指轴向薄壁组织不依附于管孔周围分布。 轮界状—薄壁组织沿生长轮交界处作线状分布。 图2-31、 图2-32 网状—薄壁组织作短线状,相互间距与射线间距大致相等而成网眼状。 图2-18、 图2-33 离管带状—薄壁组织呈同心的细线状 图2-11或宽带状排列。 图2-19

  18. (2)傍管型:指轴向簿壁组织环绕管孔周围分布。(2)傍管型:指轴向簿壁组织环绕管孔周围分布。 环管(束)状—薄壁组织于管孔周围呈圆圈状或鞘状。 图2-20、 图2-33 翼状—薄壁组织围绕管孔并向一侧或两侧延伸,形如翅膀断面形状或眼状。 图2-21、 图2-8A 聚翼状—翼状簿壁组织的翼尖相互连接在一起。图2-21、 图2-22 傍管带状—环管或聚翼状薄壁组织相互连成同心带状。 图2-22、 图2-34

  19. 2.1.9 木材的次要宏观特征 1.材色和光泽 ⑴材色:木材具有各种不同的颜色,而且一般为混合色。 ⑵光泽:指木材表面的反光程度。反光强或有光泽者,青冈木;反光弱或无光译者,稠木。 2.气味和滋味 ⑴气味:在许多木材的新鲜切而上可闻到各种气味。例如:松木具松香气味;杉木具杉香气味;樟木具樟脑气味;花梨木具清香气味;酸枝木具酸臭气味;香榧具难闻药味。 ⑵滋味:滋味是用舌头品尝到的味道。但这里不主张大家品尝,因为不少树木的汁液是有毒的。例如:漆树的汁液会使人皮肤过敏;箭毒木的汁液会使人致死。

  20. 3. 结构和纹理 ⑴结构:指组成木材的各种细胞大小的差异程度。 结构细:板面细腻平滑。针叶材晚材带窄,早材至晚材缓变者;阔叶材管孔小、射线细者均属结构细。 结构中:板面略粗糙。针叶材晚材带宽,早材至晚材急变者;阔叶材管孔中、射线细者均属结构中。 结构粗:板面粗糙。针叶材晚材带宽,早材至晚材急变者;阔叶材管孔大或射线宽者均属结构粗。 ⑵纹理:指组成木材的纵向细胞的排列情况。 直纹理—指木纹与树干纵轴平行者。 斜纹理—指木纹与树干纵轴成一定角度者。 交错纹理—各层木材均为斜纹理,并且各层间交错排列。

  21. 4. 髓斑和内函韧皮部 ⑴定义:在木材横切面上见到一些呈弯月状而且组织疏松的褐色斑点或斑块,在纵切面上呈褐色条纹。 ⑵存在树种 髓斑:多出现在桦木属( Betula ),槭属( Acer),樱桃属(Prunus),杉木属(Cunninghamia),柏木属(Cupressus)的木材 中。图2-35 内函韧皮部:白木香(Aquilaria sinensis),小叶谷木(Memecylon scutellatum)。 图2-36

  22. 2.1.10 材表(身)特征 1.槽棱:树干在增粗过程中,木射线因受树皮石细胞压力而凹下,在材表(身)上形成沟状为槽,凸起部分为棱。 整齐槽棱—槽与棱的长短、大小、疏密近一致。 不整齐槽棱—槽与棱的长短、大小、疏密明显不一致。

  23. 网纹槽棱—槽与棱均呈纺缍形,粗而密,成网眼状。网纹槽棱—槽与棱均呈纺缍形,粗而密,成网眼状。 • 细长槽棱—凸起的棱细而长.底部宽平。

  24. 2.灯纱纹(细纱纹)—木射线在材表上作规则而均匀排列,形如汽灯纱罩的花纹。 图2-23 • 3.波痕—叠生木射线在材表上呈与木纹垂直相交的细线条,形如布格花纹。

  25. 4.棱条—材表因受树皮不平衡压力而呈起伏条纹。图2-244.棱条—材表因受树皮不平衡压力而呈起伏条纹。图2-24 • 5.平滑—材表平整光滑。

  26. 2.1.11 树皮的宏观特征 1.树皮的概念:所谓 树皮,是指树木木质部以外所有组织的总称。 2.树皮的层次⑴外皮:指树皮外层已死的组织,一般颜色较浅,亦称死皮。 ⑵内皮:指树皮内层活的组织,颜色较深,亦称活皮。 图2- 树皮的构造

  27. 3.树皮的特征 ⑴外皮特征(从树皮纵表面观察) ①开裂方式 纵裂—外皮呈纵向开裂,深度2～20mm。

  28. 不规则裂—外皮呈不规则的纵、横列。 图2-26 平滑—外皮不开裂并且较平整光滑。 图2-27

  29. ②特殊外皮 皮孔—外皮上各种形状凸起的气孔。 图2-28

  30. 皮刺—长在树皮上的尖刺。 栓皮—呈木栓质的外皮。

  31. ⑵内皮特征:(从树皮横切面观察) ①花纹—为韧皮纡维在树皮中的排列形态。 ②石细胞—树皮中的硬质细胞,常白色,偶深红色。 ③针状晶体—树皮中呈银白色的草酸钙结晶。

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