木材基本常识技术员及干部教育训练系列教材之木材粗略观之为一相当简单之物质,但惟仔细观察研究,则可发现木材此一自然产物甚为特殊与复杂,木材包括心材与边材,下图为树干之横切面及各部明称:1.木材各部份名称2.木材比重比重系物体之重量与同体积水在摄氏4度时之重量比;一般比重为木材强度及硬度之适当之标示,比重越大木材强度及硬度越佳。3.木材收缩A.弦向收缩率4~14%。B.径向收缩率2~8.5%。C.纵向收缩率0.2%以下。4.木材的变形由于木材剖面之不同,收缩引起变形就不一致。5.边材与心材边材为新近生长靠近树木形成层部份之木材,边材,颜色浅淡之树木生活部份,边材自根部输送树液至树叶及储藏食物以供树木生长。心材由无生机细胞构成,亦即由过去为边材之有生机细胞老化而成。心材颜色常较边材为浓。大多数木材曝露于空气中,因细胞壁内物质与氧化合而渐呈浓深色,此种作用称为氧化。髓位(髓心)于树木之中心,亦具有生机。另一种自树木中心向外辐射之组织称为髓線,此种组织亦为食物之输送道。因比重系根据木材中实有物质之量,故为木材强度与硬度适当之标示。一般言之,比重愈大,木材愈强。但也有些树种如云杉(spruce)、铁杉(hemlock)或白杨木(poplar)赤杨等(alder),其边心材之颜色难以区别。5.边材与心材6.木材的缺陷是指凡呈现在木材上能降低木材质量,影响其使用的各种缺点。针叶树材和阔叶树材的缺陷,都可以分为十类,它们是节子、变色、腐朽、虫害、裂纹、树干形状缺陷、木材构造缺陷、伤疤(损伤)、木材加工缺陷和变形。6.木材的缺陷----节子节子是包含在树干或主枝木材中的枝条部分,在木材上十分常见。按照不同的分类方法,节子有多种分类,常用的如按照节子与周围木材连生的程度,可分爲活节和死節,活节即由树木的活枝所形成,节子与周围木材紧密连生,质地坚硬,构造正常;死节由树木的枯死枝条所形成,节子与周围木材大部分或全部脱离,质地坚硬或松软,在板材中有时脱落而形成空洞。按节子的材质可分为健全节、腐朽节、漏节。活节是指材质完好,无腐朽迹象的连生节;腐朽节指节子本身已经腐朽,常部分或全部形成松软状、筛孔状或粉末状,但并未透入树干内部,节子周围材质仍完好;漏节是不但节子本身已经腐朽,而且深入树干的内部,引起木材内部腐朽。6.木材的缺陷----变色变色是木材正常的颜色发生了改变,可分为化学变色和真菌性变色。化学变色指伐倒木由于化学和生物化学的反应而引起的浅棕红色、褐色或橙黄色等不正常的变色,其颜色一般比较均匀,仅分布于木材表层,对木材的性质没有影响,严重时仅损害木材的外观质量。真菌性变色是由于真菌侵入木材而引起的,又分为霉菌变色、边材变色菌变色、腐朽菌变色。霉菌变色仅限于木材表面,干燥后易于消失,或可以通过刨切清除,仅损害木材的外观,不影响木材的强度;变色菌变色常见的如青变,也有橙黄色、粉红色、浅紫色、棕褐色等,一般不影响木材的物理力学性质,主要损害木材的外观;腐朽菌变色是由于腐朽菌侵入木材初期引起的,常见的有红斑等,初期对木材的物理力学性质影响不大,但会发展成腐朽。6.木材的缺陷---腐朽腐朽是由于腐朽菌侵入木材引起的,按腐朽的类型和性质,可以分为白腐(白色腐朽)和褐腐(褐色腐朽)。白腐系白腐菌破坏木材细胞壁的木质素以及碳水化合物所形成,使得木材多呈白色或浅黄色、浅红褐色或暗褐色等,而具有大量浅色或白色斑点,并露出纤维状结构,其外观多似蜂窝、筛孔,所以又称为筛孔状腐朽、腐蚀性腐朽。褐腐系褐腐菌破坏木材细胞壁的纤维素所形成,外观呈红褐色或棕褐色,质脆,中间有纵横交错的块状裂隙。6.木材的缺陷----虫孔虫孔是各种昆虫为害而造成的木材缺陷,昆虫蛀蚀木材形成的孔道,称为虫眼(虫孔),分为表面虫眼和虫沟、小虫眼、大虫眼等。6.木材的缺陷----裂纹裂纹是木材常见的缺陷之一。按类型和特点,裂纹可以分为径裂、轮裂、冻裂和干裂四种,前三种为立木生长时期因环境(包括气候)或生长应力等因素造成的,后一种为干燥过程中所形成。径裂为木材的心材或熟材内部,从髓心沿半径方向开裂的裂纹,伐倒后在木材干燥过程中,将继续扩展;径裂又分为单径裂和复径裂。轮裂系沿年轮方向开裂的裂纹,常产生在立木中,伐倒后会继续扩展;轮裂又分为整圈开裂和弧裂两种。冻裂系在严寒低温作用下,立木从边材到髓心径向开裂的裂纹,在树干外部纵长方向的裂口周围,常呈肿起或深陷状。干裂系木材干燥不均匀而产生的径向裂纹。裂纹,特别是贯通裂,破坏木材的完整性,降低木材的强度,降低木材的出材率。6.木材的缺陷----树瘤/斜纹树瘤指因为生理或病理作用,使树干局部膨大,呈不同形状大小的鼓包;树瘤会增加木材加工难度,但形成美丽的花纹。斜纹(圆材中称为扭转纹)指木材中纤维排列与纵轴方向不一致所出现的倾斜纹理,由天然形成或加工不当形成;斜纹主要降低木材的强度,对木材的顺纹抗拉、抗弯和冲击韧性等影响较大。6.木材的缺陷----乱纹/髓心乱纹是一种不规则的木材构造,木材纤维呈交错或杂乱排列;它使木材加工困难,降低木材的抗拉、抗压和抗弯等,使木材的抗劈和抗剪有所增加,并形成美丽的花纹。髓心指树干横断面上第一轮的中间部分,由脆弱的薄壁组织构成,髓心周围木材,强度较低,干燥时容易开裂。双心指树干同一断面同时存在两个年轮系统,两个髓心,外围并环绕有共同年轮,主要是由于造材时在树干双枝桠处截断所致;增加木材构造的不均匀性和加工困难,引起锯材产生翘曲和开裂。树脂囊指年轮中间充满树脂的条状槽沟,影响木制品表面的油漆和美观,对于小尺寸构件,可能影响木材的强度。6.木材的缺陷----双心/树脂囊6.木材的缺陷----应力木/伤疤(损傷)应力木包括针叶树材的应压木和阔叶树材的应力木,树干的髓心偏向一侧,偏心部分的年轮特别宽,其构造、物性均与健全木材有差异。伤疤(损傷)指树木受了机械损伤、火烧、鸟害、兽害而形成的伤疤,包括外伤、夹皮、偏枯、树包等。6.木材的缺陷----夹皮夹皮系树木受伤后,由于树木继续生长,将受伤部分全部或局部包入树干中而形成,有时还伴有树脂漏和腐朽。夹皮分为内夹皮和外夹皮,前者即受伤部分隐藏在树干内部,在树干断面上呈弧状或环状裂隙;后者即受伤部分显露在树干外部,在树干侧呈条沟状。夹皮破坏木材的完整性,使附近木材年轮弯曲。6.木材的缺陷----树瘤树瘤指因为生理或病理作用,使树干局部膨大,呈不同形状大小的鼓包;树瘤会增加木材加工难度,但形成美丽的花纹。树瘤(圆材中称为扭转纹)指木材中纤维排列与纵轴方向不一致所出现的倾斜纹理,由天然形成或加工不当形成;斜纹主要降低木材的强度,对木材的顺纹抗拉、抗弯和冲击韧性等影响较大。七.木材材种英文名称中文名称(大陆中文名称)REDOAK红橡木WHITEOAK白橡木(柞木)ASH梣木(水曲柳)ELM榆木MAPLE(HARD,SOFT)硬枫木,软枫木RUBBERWOOD(R/W)橡皮木,橡胶木RAMIN(R.M)拉敏,白木REDPINE红松NEWZEALANDRADIATAPINE纽西兰松LARCHPINE落叶松SPRUCE云杉BRAZILPINE巴西松SOUTHAFRICAPINE南非松LODGEPOLEPINE劳吉普松DURIAN榴莲BEECH山毛榉BIRCH桦木七.美国阔叶木介绍——赤杨ALDER一般介绍赤楊刚砍下来时近乎白色,经空气接触后迅速变爲浅棕色、带有黄色或淡红色的色调。高龄材才有心材形成,白木质与心材之间无明显分界。这种木材颇直,纹理均匀。加工性能赤杨加工性能良好,极适合车削及抛光加工。它能用钉、螺钉及胶水良好固定,可作砂磨、油漆或染色处理,取得良好表面。干燥后老化不多,且具有良好的尺寸稳定性。耐用性赤杨没有心材抗腐力,易受常见的家具甲虫蛀食,但是易渗透防腐处理剂。主要用途家具、橱柜、门、室内模制部件、车制品、雕刻品、厨具。七.美国阔叶木介绍――樱桃木CHERRY一般介绍樱桃木的心材颜色由艳红色至棕红色,日晒后颜色变深。相反,其白木质呈奶白色。樱桃木具有细致均匀直纹,纹理平滑,天生含有棕色树心斑点和细小的树胶窝。加工性能樱桃木机械加工容易,钉子及胶水固定性能良好,砂磨、染色及抛光后产生极佳的平滑平面。樱桃木干燥尚算快速,干燥时收缩量颇大,但是烘干后尺寸稳定。耐用性樱桃木属心材具抗腐力木材。其白木质会受常见家具甲虫蛀食,心材具中等的抗防腐处理剂渗透力。主要用途薄片.家具及箱柜制造、高级细木工制品、厨柜、模制品、镶板、地板、门、船舶内部装饰、乐器、车制品及雕刻品。七.美国阔叶木介绍――白杨POPLAR一般介绍白木質为白色,掺入浅棕色的心材,白木质与心材之间颜色相差不大。这种木材纹理精细均匀,直木纹。加工性能钻钉时不容易开裂,机械加工容易,切割表面略有绒毛而模糊不清,车削及砂磨性能良好。能吸收油漆及染料,产生良好的饰面,但是表面模糊的部位需要护理。收缩率低至中,尺寸稳定性良好。白杨是一种真正的白杨木,其特性及性质与杨木及欧洲白杨类似。耐用性没有心材抗腐力,封防腐处理剂具有极大的抗渗透力。主要用途家具部件(抽屉侧邊)、门、模制部件、画框、室内细木工制品、玩具、厨具、火柴杆(美国)、重要的专业用途包括桑拿浴室板条(因其传热性能差)及筷子。七.美国阔叶木介绍——黑胡桃木WALNUT一般介绍核桃木的白木質为奶白色,心材则爲浅棕至棕黑色,偶有带紫色的出裂纹及较深色条紋。供应的核桃木,可以是先经蒸汽处理,使白木质变色才出售,亦可以未经蒸汽处理出售。核桃木通常为直木纹,亦会带有波纹或曲线形木紋,产生具吸引力、具装饰作用的图形。加工性能核桃木容易用手工工具和机械加工,钉子、螺钉和胶水固定性能良好,具有极良好的油漆及染料保持能力,抛光后能获得特佳的表面。核桃木干燥缓慢,需要小心护理,以避免发生烘干老化。核桃木具有良好的尺寸稳定性。耐用性核桃木获评定为心材抗腐蚀能力极强的木材,即使处于容易腐蚀的环境,亦是一种最耐用的木材,其白木质会受生粉柱甲虫侵蚀。主要用途家具、箱柜制造、室内建筑结构、高级细木工制品、门、地板及镶板。是与浅色木材并用,以产生对比效果的一种好木材七.美国阔叶木介绍——软枫木SOFTMAPLE一般介绍软枫木的绝大部分性质,都与硬枫极为相似。虽然软枫分布广泛,但是其木材颜色随不同产地而出现较大变化。一般而言,软枫木的白木质呈灰白色,有时带有较深颜色的木髓斑点。其心材颜色自浅棕红色至深棕红色。这种木材通常为直木纹。软枫木出售时一般未经颜色分选。加工性能软枫木的机械加工性能良好,染色及抛光后能获得极佳表面。其胶粘、螺钉及钉子固定性能令人满意。干燥缓慢,老化率极小,性能变化小。耐用性没有抵抗腐蚀及昆虫侵蚀能力。心材具有中等的抗防腐处理剂渗透力,但是白木质可渗透防腐处理剂。供应充足。主要用途板材及薄木片家具、镶板、室内细木工制品、厨柜、模制品、门、乐器及车削制品。软枫经常用作硬枫代用品,或者经染色模仿其他木材(例如樱桃木七.美国阔叶木介绍——硬枫木ROCHMAPLE一般介绍硬枫的白木质呈奶白色,帶棕红色调,心材为浅棕红色至深棕红色。深棕红色心材的数量明显随生长地区而变。白木质和心材两者均可能含有木髓斑点。这种木材具有密集精细的纹理,通常为直木纹,但是亦会出现弯曲状、弓背状和乌眼形木纹。加工性能硬枫干燥缓慢,收缩率大,因此易出现性能变化。上钉子及螺钉时,建议先钻孔。小心处理,可用机械良好加工,车削性能良好,胶水固定效果令人满意,经砂磨和抛光能获得优异的表面。耐用性属略有或没有心材抗腐力木材,白木质易受家具甲虫蛀食。心材具有抗防腐处理剂渗透力,但是白木质可渗透防腐处理剂。主要用途薄片,地板、家具、镶板、厨柜、工作台面、桌面、室内细木工制品、楼梯、栏杆、模制品和门。七.美国阔叶木介绍——梧桐木TUNGWOOD一般介绍梧桐木的白木質为白色至淡黄色,心材呈淡褐色至深褐色。梧桐木纹理紧密细微,带斜交木纹,但是与欧洲梧桐(Europeanplane)同科并具有相似的特性。美国梧桐木与其他木材品种差别明显。加工性能梧桐木的机械加工性能良好,但是需要采用高速切割,以防产生表面缺陷。梧桐木