木材宏观构造

木材宏观构造重点是：针、阔叶树材主要宏观构造特征。难点是：木材宏观构造特征与木材识别、木材性质的关系。木材宏观构造切面名称定义横切面与树干垂直的切面径切面与射线平行或与生长轮垂直的切面弦切面与射线垂直或与生长轮平行的切面木材的三切面什么是木材宏观构造？构造名称研究工具放大倍数观察目标宏观构造肉眼或放大镜10倍组织形态微观构造光学显微镜40-1600倍细胞形态超微构造电子显微镜1600倍以上胞壁局部形态榉木主要宏观特征辅助宏观特征生长轮早材和晚材心材和边材管孔轴向薄壁组织木射线胞间道颜色和光泽纹理、结构和花纹气味和滋味质量和硬度1.1生长轮或年轮定义:在一个生长周期中所形成的次生木质部。若一年仅形成一层,则称为年轮。明显度:不明显、略明显和明显葱状铁木豆，生长轮不明显坤甸铁樟木，生长轮略可见柚木，生长轮明显2.生长轮或年轮(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)初步判定木材材性。(4)记录历史气候与灾害。假年轮年轮的作用1.2早材和晚材(1)早材：靠近髓心端的部分是树木在生长季节早期所形成的木材，细胞分裂速度快，形成的细胞形态较大、壁薄，材质较松软，材色浅淡。(2)晚材：靠近树皮，生长季节晚期所形成的木材，细胞分裂慢，所形成的细胞腔形态相对较小、壁厚，材质较致密、坚硬，材色深沉。缓变:早晚材间无明显界限，如左图。急变:早晚材带材色区别明显,有明显界限，如右图。1.3早材和晚材1.3早材和晚材缓变急变心材：靠髓心，材色较深，水分较少部分；边材：靠树皮，材色较浅，水分较多部分。1.4边材和心材材性：心材的利用价值大于边材,心材——材质重硬,渗透性差,耐久性高,材色美观心材树种(显心材树种):心边材区别明显。边材树种:心边材无明显区别。熟材树种(隐心材树种):心边材颜色无明显区别，心材含水率较低1.4边材和心材印茄白梧桐红皮云杉形成机理：所有心材都是由边材转变而来。(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。(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。1.4边材和心材1.5管孔导管：绝大多数阔叶材所有的输导组织管孔：导管单位的横切面，在纵切面称导管槽桃花心木有孔材：阔叶材有导管；无孔材：针叶材无导管。黄松导管是鉴别阔叶材和针叶材的主要标志。环孔材-红橡环孔材：在个生长轮内，早材管孔比晚材管孔大得多。散孔材：在生长轮内，早晚材管孔大小没有明显差别。半散孔材：在生长轮内，早材管孔比晚材管孔稍大，从早材到晚材管孔逐渐变小，管孔大小界限不明显。阔叶材管孔分布类型是识别木材的重要特征1.5管孔散孔材-桃花心木半散孔材-黑胡桃1.5管孔侵填体:在某些树种管孔内呈泡沫状或膜状物质，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，常具银白色光泽。树胶:在管孔内呈块状或不规则状的物质,通常为黄褐色。矿物质或有机沉积物管孔内含物1.6轴向薄壁组织定义：由纺锤形成层原始细胞所分裂形成的薄壁细胞群，是木材储藏养分和输送养分的细胞。在针叶材中，轴向薄壁组织不发达或没有，仅在杉木、柏木等少数树种中存在，但肉眼和放大镜通常不易辨识；薄壁组织的清晰度和分布类型是识别阔叶材的重要依据在阔叶材中，薄壁组织发达，是其主要特征之一。1.6轴向薄壁组织——类型(1)离管型：轴向簿壁组织不依附于导管周围轮界状—薄壁组织沿生长轮交界处作线状分布。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离管带状—薄壁组织呈细线状或宽带状排列(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。翼状—薄壁组织围绕管孔并向一侧或两侧延伸，形如鸟翼状或眼状聚翼状—翼状簿壁组织的翼尖相互连接在一起。1.6轴向薄壁组织——类型1.7木射线定义：在木材横切面上，由髓心向外呈辐射状排列的浅色线条。在针叶材中，木射线很细，在肉眼和放大镜通常不易辨识；在阔叶材中，木射线的宽度、高度和数量等在不同树种之间有明显区别，是识别阔叶材重要特征之一。柞木射线宽度细射线:宽度0.05～0.1mm，肉眼下不见至略可见中射线:宽度0.1～0.2mm，肉眼下易见至略明显宽射线:宽度0.2mm以上，肉眼下显著。1.7木射线——分类射线高度矮射线:高度2mm以下。中射线:高度2～10mm。高射线:高度10mm以上。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。1.7木射线1.8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。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；多出现在晚材带或早晚材交界处。多数单个分散,偶有2-3个弦列。(1)正常树脂道：仅松科的松属（大、多）、落叶松属（大、少）、黄杉属（小、少）、云杉属（小、少）、银杉属、油杉属（少）木材具正常树脂道。1.8胞间道(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。1.8胞间道树胶道:在某些阔叶材中能分泌树胶的特殊管道。(1)正常树胶道轴向树胶道:出现在龙脑香科各属、苏木科油楠属，多呈弦向排列。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。黄柳桉黄连木主要宏观特征辅助宏观特征生长轮早材和晚材心材和边材管孔轴向薄壁组织木射线胞间道颜色和光泽纹理、结构和花纹气味和滋味质量和硬度2.1颜色形成原因：木材细胞无明显颜色，但因细胞内含有各种色素、树脂、单宁、树胶及油脂等物质，故木材具有多种颜色。作用：（1）识别木材木材颜色变异大，受含水率、外界环境（紫外线、氧化剂、真菌）等影响。——边材色浅，心材色深；早材色浅，晚材色深；——长久暴露在空气中木材颜色较浅。（2）颜色丰富木材装饰性好（3）木材中提取色素，可以制备染料（4）深色木材耐久性好，浅色木材容易腐蚀2.2光泽定义：是指光线在木材表面反射时所呈现的光亮度.木材光泽多显现于纵切面上，因树种的不同而光泽不同。红影木一般：木材结构细腻、含有蜡质的，光泽较强。如红影、麻栎等。光泽较好的木材有槭木、桑木及云杉等。木材的光泽可增加装饰效果。2.3结构分类：针叶材——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。①细：晚材带小，早材至晚材缓变，射线细而可见。如：杉木、竹柏等②粗：晚材带大，早材至晚材急变。如：马尾松、落叶松等。定义：木材细胞大小及差异程度。杉木马尾松（2）阔叶材：以导管弦向平均直径和数目，射线大小等表示。①细：管孔在肉眼下不见，射线细。如：冬青、槭木。②中：管孔在肉眼下略见，射线细。如：桦木。③粗：管孔在肉眼下明显，射线细。如：水青冈，水曲柳。2.3结构冬青桦木水曲柳2.3结构①结构细：容易进行表面加工，加工后材面光滑，但花纹较简单，宜作细木工、木模、雕刻等用材。②结构粗：花纹美丽，装饰感强，但在加工过程中容易起毛，且难油漆。对材性及利用的影响椴木黄杨木水曲柳2.4纹理定义：木材纵向主要细胞（纤维、导管、管胞等）的排列方向分类（1）直纹理：细胞排列方向基本与树干长轴平行。——木材强度高，易加工，花纹简单。（2）斜纹理：细胞排列方向与树干长轴成一定角度。——木材强度降低，不易加工，花纹美丽。隆源桉（螺旋纹理）黄花梨（涡旋纹理）①螺旋纹理②交错纹理③波浪纹理④皱状纹理杉木（直纹理）2.5花纹定义：木材表面因生长轮、木射线、轴向薄壁组织、颜色、节疤、纹理等而形成的图案。黄花梨鬼脸花纹樱木花纹2.5花纹关东槭鸟眼花纹檫木褶皱花纹2.5花纹水曲柳山峰花纹花梨树桠花纹条纹乌木花纹美学图案创作2.5花纹利用木材特殊纹理所形成的美学元素，创造丰富的木纹美学图案2.5花纹风蚀松木木纹美学图案创作2.6气味和滋味⑴气味：在许多木材的新鲜切面上可闻到各种气味。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。形成机理：细胞腔所含有的树脂、树胶、单宁及各种挥发性物质⑵滋味：用舌头品尝到的味道。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。形成机理：水溶性抽提物中的一些特殊化学物质。2.7质量和硬度测定方法：硬度一般需要用实验机测定，但在木材识别中要求较粗放，一般是用拇指指甲在木材上试之有无痕迹，或用小刀切削，试其软硬程度。分类：（1）轻—软木材：密度小于0.5g/cm3，端面硬度在5000N以下的木材，如泡桐、鸡毛松、衫木等。（2）中等木材：密度在0.5~0.8g/cm3之间，端面硬度5001~10000N的木材，如黄杞、枫桦等。（3）重—硬木材：密度大于0.8g/cm3，端面硬度在10000N以上的木材，如子京、荔枝、蚬木等