木材基本知识——木材构造(精)

第1章木材的宏观构造本章主要介绍木材的主要宏观构造、次要宏观构造及木材宏观构造的识别，并简要地介绍了树皮地宏观特征。

同时，介绍了木材地检索方法及对分检索表地使用方法。

木材地宏观构造(或木材粗视构造)：是指用肉眼或借助10倍放大镜所能观察到的木材构造特征。

1.1木材的三切面1.1.1横切面定义：横切面是与树干长轴相垂直的切面，亦称端面或横截面。

特征：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。

1.1.2径切面定义：径切面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。

特征：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。

1.1.3弦切面定义：弦切面是顺着树干长轴方向，与木射线垂直或与生长轮相平行的纵切面。

1.2木材的主要宏观特征1.2.1边材和心材1.2.2边材和心材的定义：在木质部中，靠近树皮（通常颜色较浅）的外环部分称为边材。

髓心与边材之间（通常颜色较深）的木质部，称为心材。

1.2.3心材的形成边材的薄壁细胞在枯死之前一个非常旺盛的活动期，淀粉被消耗，在管孔内生成侵填体，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，生活细胞死亡，细胞腔出现单宁、色素、树胶、树脂以及碳酸钙等沉积物，水分输导系统阻塞，材质变硬，密度增大，渗透性降低，耐久性提高。

1.2.4心材树种、边材树种和熟材树种a.心材树种（显心材树种）：心、边材颜色区别明显的树种叫心材树种。

b.边材树种：心、边材颜色和含水率无明显区别的树种叫边材树种。

c.熟材树种（隐心材树种）：心、边材颜色无明显区别，但在立木中心材含水率较低。

1.2.5生长轮、年轮、早材和晚材1.2.5.1生长轮、年轮定义：通过形成层的活动，在一个生长周期中所产生的次生木质部，在横切面上呈现一个围绕髓心的完整轮状结构，称为生长轮或生长层。

⽊材学复习资料⽊材结构⼼材、边材、早材、晚材、管孔、纹孔、穿孔、井字区、螺纹加厚、结晶区、⽆定形区、氢键、树脂道、导管、管胞、⽊射线、纤维、⽊纤维、同胞射线、异胞射线、同型射线、异型射线⽊材的特点树⽊来⾃种⼦植物，可分为两⼤类：裸⼦植物，针叶树材，⽆孔材，软材；被⼦植物，阔叶树材，有孔材，硬材；树⽊⽣长是⾼⽣长和直径⽣长共同作⽤的结果；分别起源于顶端分⽣组织和侧向分⽣组织分⽣活动。

表⽪原——表⽪※顶端分⽣组织⽪层原——⽪层初⽣韧⽪部（⾼⽣长）中柱原——中柱初⽣维管束维管束形成层髓初⽣⽊质部次⽣韧⽪部维管束形成层（直径⽣长）次⽣⽊质部形成层原始细胞的种类及功能针叶树材韧⽪部的细胞：筛胞、韧⽪纤维、韧⽪轴向薄壁细胞、韧⽪射线、⽯细胞，其特有细胞是筛胞阔叶树材韧⽪部的细胞有筛管、伴胞、韧⽪纤维、韧⽪轴向薄壁细胞、韧⽪射线、⽯细胞，其特有细胞是筛管、伴胞阔叶材管孔的排列分布；阔叶树材轴向薄壁组织的分类（宏观、显微）；检索表类型和特点：对分检索表，穿孔卡检索表，计算机⽊材识别系统。

对分检索表是使⽤最⼴泛的⽅法。

韧⽪部形成：（1）由顶端（原）分⽣组织向外分⽣初⽣韧⽪部（与表⽪、⽪层很难分开）。

（2）由形成层射线原始细胞向外分⽣次⽣韧⽪部。

（3）由⽪层的最外侧形成⽊栓形成层向外、内分⽣⽊栓层、栓内层，形成周⽪。

⽊材形成：形成层母细胞的分裂形成新（⼦）细胞；新⽣细胞和组织充分分化和成熟；成熟细胞的蓄积。

树⽊的从⼩到⼤结构单元：纤维素⼤分⼦（链）—基本纤丝—微纤丝—纤丝—⼤纤丝—薄层—各层—细胞壁—细胞—组织—器官—树⼲—树⽊壁层结构：分别描述针、阔叶树材组成细胞分⼦：针：轴向：厚壁：轴向管胞树脂管胞索状管胞薄壁：轴向薄壁细胞轴向树脂道泌脂细胞伴⽣薄壁细胞横向：厚壁：射线管胞薄壁：射线薄壁细胞横⽣树脂道泌脂细胞伴⽣薄壁细胞阔：轴向：厚壁：导管管胞⽊纤维薄壁：轴向薄壁细胞轴向树胶道的泌胶细胞横向：厚壁：⽆薄壁：射线薄壁细胞横⽣树胶道的泌胶细胞⽊材化学性质⽊材的化学组成：⽊材化学成分，有细胞壁物质和⾮细胞壁物质之分，或称为主要化学成分和少量化学成分。

木材学复习资料㈠材结构：（每个概念的后的数字为在书本的页数，本答案仅供参考）1、概念(名词解释):(1)心材：在木质部中，靠近树皮（通常颜色较浅）的外环部分，含水率高，立木时具生理功能的木材称边材，担负着由下往上输送水分和养分。

29(2)边材：在靠近髓心周围与边材之间（通常颜色较深）的木质部，在立木时已不具有生理功能的。

28(3)早材:在一个生长轮内，靠近髓心一侧，是树木生长季节早期形成的部分，材色较浅，组织松软，又称为春材。

26(4)晚材:在一个生长轮内，靠近树皮一侧，是树木生长季节后期形成的部分，材色较深，组织紧密，材质坚硬，又称为秋材。

27(5)管孔:导管在横断面上的孔穴状称管孔。

30(6)纹孔:通常指木材细胞壁增厚产生次生壁过程中,初生壁上局部没有增厚而留下的孔隙.45(7)穿孔:两个导管分子直径底壁相通的孔隙.62(8)#字区:(9)螺纹加厚：在细胞次生壁内表面上，由微纤丝局部聚集而形成的屋脊状凸起，呈螺旋状环绕着细胞内壁。

48(10)螺纹裂隙:是应压木中一种不正常的构造特征,其管胞内壁上具有一种贯穿次生壁并且呈螺旋状的裂隙.49(11)结晶区:沿基本纤丝的长度方向，纤维素大分子链的排列状态并不都相同。

在大分子链排列最致密的地方，分子链规则平行排列，定向良好，反映出一些晶体的特征，所以被称为纤维素的结晶区。

43(12)非结晶区——当纤维素分子链排列的致密程度减小、分子链间形成较大的间隙时，分子链与分子链彼此之间的结合力下降，纤维素分子链间排列的平行度下降，此类纤维素大分子链排列特征被称为纤维素非结晶区（有时也称作无定形区）。

44(13)氢键：：当氢原子以主价健与电负性很强的氧原子结合后再以付价键与另一电负性很强的原子相结合所形成的键。

（14）树脂道：在针叶材中，由泌脂细胞围成的特殊孔道。

57具有正常树脂道的针叶树材主要有松属、落叶松属、云杉属、黄杉属、银杉属及油杉属。

（15）导管：阔叶材各类纵向细胞中有一种直径较大，专门承担输导作用的组织.60（16）木射线等各种细胞：在针叶材中木射线由射线薄壁细胞组成。

三、木材的构造作为一种生物材料，木材是由一个个的细胞构成的！这种生物细胞的集合体，在肉眼下，在放大镜下，在各种显微镜下，呈现出有序而又形态各异的变化。

这里将向大家展示针叶树材和阔叶树材宏观上的、微观上的构造，以及化学结构。

木材构造决定了木材的性质，乃至木材的用途。

只有大家来欣赏，并且来积极参与，这里的内容才能得到日益完善三．1、宏观构造用肉眼或放大镜所观察到的木材的特征，称为木材的宏观构造或粗视构造。

木材的宏观构造往往在木材的三切面上观察，即横切面、径切面和弦切面(如图)。

横切面(cross section)是指与树干主轴或木纹相垂直的切面，即树干的端面或横断面；径切面(radial section)是指顺着树干轴向，通过髓与木射线平行或与年轮垂直的切面；弦切面(tangential section)是没有通过髓心的纵切面，顺着木材纹理。

木材的宏观特征包括木材的心材和边材，生长轮(年轮)和早材、晚材，阔叶树材的管孔，胞间道，木射线和轴向木薄壁组织。

心材(heartwood)指许多树种木材(生材)的横切面上，靠近髓心部分，材色较深，水分较少，称为心材；边材(sapwood)指许多树种木材的横切面上，靠近树皮部分，材色较浅，水分较多，称为边材。

生长轮(growth ring)为树木在每个生长周期所形成的木材，围绕着髓心构成的同心圆；年轮(annual growth ring)指如果在温带和寒带，树木的生长周期在一年中只有一度，形成层在一年中向内只生长一层木材，那么此时的生长轮也叫年轮。

轮界线(growth-ring boundary)为年轮之间的界限。

有些树种轮界线清晰可见，有的不清晰。

早材(early wood)指温带和寒带的树种，通常生长季节早期所形成的木材，由于细胞分裂快，所形成的细胞腔大壁薄，材质较松软，材色浅，称为早材；晚材(late wood)指温带和寒带的树种，通常生长季节晚期所形成的木材，由于细胞分裂慢，所形成的细胞腔小壁厚，材质较致密，材色深，称为晚材。

第三章 木材宏观构造宏观构造概念：宏观构造指在肉眼或放大镜下就可以观察到的木材组织和形态。

木材的三切面：横切面指与树干垂直的切面，生长轮形状为同心圆状，木射线为辐射线状；径切面指与射线平行或与生长轮垂直的切面，生长轮形状为平行线状，木射线为片状弦切面指与射线垂直或与生长轮平行的切面 ，生长轮形状为抛物线状；木射线为纺缍状。

心材与边材：心材指树干中靠近髓心，材色较深，水分较少的中心木质部。

边材指树干中靠近树皮，材色较浅，水分较多的外围木质部。

早材:靠髓心材色较浅者（针叶材）；靠髓心管孔较大者（阔叶材）。

晚材:靠树皮材色较深者（针叶材）; 靠树皮管孔较小者为（阔叶材）。

熟材：树干的中心部分与外围部分的材色无区别，但含水率不同，中心水分较少的部分称为熟材。

生长轮：形成层在每一个生长季节里向内分生的一层次生木质部，称为生长轮。

不连续年轮:在同一生长周期内由于突变的外界原因，生长中断然后又开始，形成一个周期内两个年轮（假年轮）。

杉木、松木、柏木常见。

管孔：在横截面上可以看到许多大小不等的孔眼。

导管线：在纵切面上导管呈沟槽状。

有孔材：所有具有导管的阔叶树材。

无孔材：指针叶树材，因为针叶树材不具有导管，在横切面上用肉眼看不出有管孔存在。

管孔的组合：有单管孔，复管孔，管孔团，管孔链。

管孔的排列：有星散状，弦列状，径列状，斜列状，不规则状。

管孔的大小与数目：管孔的大小，是以管孔的弦向直径决定，分三级，极小：弦径小于0.1mm, 小：弦径0.1～0.2mm，肉眼可见,放大镜下明晰，中：弦径0.2～0.3mm，肉眼下易见至略明晰，结构中等，大：弦径0.3～0.4mm，肉眼下明晰，木材结构粗，极大：弦径大于0.4mm，肉眼下很明显，木材结构甚粗；对于散孔材，在横切面上单位面积内管孔的数目，对木材识别也有一定帮助。

可分为以下等级，甚少：每1mm2内少于5个，少： 每1mm2内有5 ～ 10个，略少：每1mm2内有10 ～ 30个，如核桃。

木材结构（肌理）wood texture 木材表面构成木材各种细胞的大小和性质，反应于感官的一种木材构造特性。

按其结构粗细分为5级：（1）甚粗。

管孔直径在0.3mm以上，肉眼显著可见，如臭椿、泡桐；（2）粗。

管孔直径在0.2~0.3mm，肉眼明显可见，如黄波萝、檫树；（3）中庸。

管孔直径在0.1~0.2mm，肉眼略可见，如黄檀、乌桕；（4）细。

管孔直径在0.05~0.1mm，扩大镜（X10）下明晰可见，如枫香、色木；（5）甚细。

管孔直径在0.05mm以下，扩大镜下略可见，如石楠、枇杷。

早材至晚材变化急剧的针叶树材和大多数阔叶树材，都属不均匀结构，如马尾松、麻栎。

就结构性质而言，分粗糙（如泡桐）和光滑（如黄杨）。

结构粗糙和不均匀的木材，加工时板面容易起毛粗糙，油漆后没有光泽；结构致密和材质均匀的木材，容易切削，材面光滑，宜作细木工、木模、雕刻等用材。

结构不均匀泊环孔材，材面花纹美观，而散孔材花纹较差，但晚旋切，刨削光滑。

红木家具知识从木材材质的肌理中去获得某些特殊的直感红木，是继黄花梨、紫檀以后采用最多、最贵重的优质硬木，但传统红木家具所选用的木材并非都是同一树种，其品种和名称多达十几种，如酸枝、红木、老红木、新红木、香红木、红豆木、花梨木、新花梨、老花梨等。

近些年来，还有所谓巴西红木、泰国红木、缅甸红木、老挝花梨、越南花梨等等。

由于红木家具的用材有这许多种不同的名称和类别，因此一般谓之红木的家具在用材上体现的品质和价值也有着很大的差异和区别。

故而，无论是对以前流传下来的红木家具作鉴赏或收藏，还是对现代红木家具进行选购，均需首先正确识别家具采用是什么材质的红木。

一、酸枝（老红木）酸枝即"孙枝"，又名"紫榆"。

酸枝是清代红木家具主要的原料。

用酸枝制作的家具，即使几百年后，只要稍加揩漆润泽，依旧焕然若新。

可见酸枝木质之优良，早为世人瞩目。

酸枝是热带常绿大乔木，产地主要有印度、越南、泰国、老挝、缅甸等东南亚国家，原先在我国福建、广东、云南等地也有出产。

第五章 木材显微构造广义轴向管胞：针叶树材中沿树干主轴方向排列的狭长状厚壁细胞。

包括狭义轴向管胞、树脂管胞和索状管胞三类。

狭义轴向管胞(简称管胞)：切针叶树材都具有，为针叶树材最主要的组成分子，占整个木材体积的90%以上。

轴向管胞与材性的关系：轴向管胞的长度与弦向直径之比称为长径比；细胞壁厚度与细胞腔直径之比称为壁腔比；细胞壁的厚薄对材性影响很大，通常晚材管胞腔小壁厚，因而密度大，强度高。

早材管胞：两端呈钝阔形，细胞腔大壁薄，横断面呈四边形或多边形。

晚材管胞：两端呈尖削形，细胞腔壁厚，横断面呈扁平状。

螺纹裂隙：细胞次生壁呈螺旋状的裂缝。

常见于应力木的木材细胞的胞壁，特别是弯曲的针叶树干中。

眉条：指横跨在针叶材管胞的具缘纹孔腔上下边缘,呈半月状的一种特殊加厚条纹,形似眼眉。

功能是加固初生纹孔场的刚性。

木射线的种类：单列木射线；纺锤形木射线轴向薄壁组织的形态：由砖形或等径形、比较短的和具有单纹孔的细胞组成，两端的细胞较尖削。

树脂道的形成：最初这些细胞聚集成簇, 细胞之间并无间隙, 在细胞成长时，由于胞间层消失，各细胞分离，在分离的细胞簇中形成一个管状的细胞间隙。

这种由于细胞互相分离而形成的细胞间隙，称裂生胞间隙。

交叉场：在径切面上木射线薄壁细胞与早材轴向管胞相交叉的平面。

交叉场纹孔：在径切面由射线薄壁细胞和早材轴向管胞相交叉区域的纹孔式。

附物纹孔：是阔叶树材的一种具缘纹孔，在纹孔缘及纹孔膜上存在一些突起物。

裂生胞间隙：最初细胞聚集成簇, 细胞之间并无间隙, 在细胞成长时，由于胞间层消失，各细胞分离，在分离的细胞簇中形成一个管状的细胞间隙。

这种由于细胞互相分离而形成的细胞间隙，称裂生胞间隙。

拟侵填体：拟侵填体很象侵填体，但它仅为针叶树材具有树脂道的树种才有，当轴向或径向树脂道腔内压力下降时，泌脂细胞膨大，趋于消失生活机能，向腔内伸展堵塞一部或全部树脂道，就形成了拟侵填体。

导管：是绝大多数阔叶树材具有的输导组织，为一连串的轴向细胞形成无一定长度的管状组织。

木材基本知识*●树木与木材树木是生活体，由树冠、树干、树根组成。

树干是树木利用的主体，由树皮、形成层、木质部(次生木质部,即木材)、髓组成。

一、木材的定义树木由轴向及径向排列的细胞组成的多孔性、湿涨干缩、导热和导电性低、易加工、易开裂变形、易腐、易燃,系多孔性、三维结构、各向异性的有机生物复合材料。

分针叶树材和阔叶树材二类，国外称前者为软材、后者为硬材。

（一）多孔性1.木材系多孔性材料(有管胞、导管、纤维等)。

2.影响1)导热性低，如水松根、轻木作水瓶塞；(2)力学上具回弹性,木材受重载荷和冲击时能吸收相当部分的能量，横纹受力更显著；(3)容易锯切；(4)具一定的浮力；(5)孔隙度高贮存空气量多，腐木菌容易生长；(6)易于化学加工防腐，干燥处理,木材改性；(7)保持油漆性及胶粘性好。

(二)各向异性1.由于三维结构所致(细胞不是规则几何图形；胞壁亦非均质)。

2.影响：导电导热：纵向＝2倍横向；湿胀干缩：纵向＝十分之几至百分之几倍弦向，弦向＝2倍径向；引起木材翘曲；顺纹弹性模量＝20倍横纹；顺纹抗拉＝40倍横纹;顺纹抗压＝5～10倍横纹；顺纹抗拉最强,劈开最弱。

(三)变异性树木细胞大小、组成性质、发生的变化使化学、物理性质发生变异。

1.株内变异性与树木发育即幼龄材、成熟材有关。

(1)轴向:树基→顶端管状分子长度及密度渐增至一定长度后变短。

(2)径向:髓心→树皮管状分子长度及密度渐增至一定阶段后或稳定或继续增加或降低。

2.株间变异性－主要是立地条件的影响。

阴坡(背阴)阳坡(向阳);低洼地,丘陵地;土壤肥沃,贫瘠(不肥沃);植株密度材性相差很大。

四)细胞壁的厚薄反映木材密度的大小,即标志木材之重轻和强度高低。

木材重量(或密度)还受细胞比量的影响。

1.针叶树材因管胞占90%以上所以变化较小。

2.阔叶树材纤维比量大者(特别是壁厚者)密度增大。

二、良材及材质评价1．良材的一般概念（1）外观:长、粗、干形通直、无缺陷。