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木材的微观构造

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第4章木材的微观构造

第4章木材的微观构造
第4章 木材的微观构造
本章内容
4.1 针叶树材的显微构造 4.2 阔叶树材的显微构造
4.1 针叶树材的微观构造
橫切面
径 切 面
弦切面
图4-1 针叶树材微观构造实例 （自 Indentifying wood, R.Bruce.Hoadley ）
管胞
木射线 薄壁细胞
射线 管胞
轴向薄 壁细胞
图4-2 针叶树材的主要细胞类型（佐伯浩， 1985）
穿 孔 板 (perforation plate) ： 2个导管分子端壁间相互连接的 细胞壁。
分为单穿孔和复穿孔。
单穿孔：指穿孔板上具有单独的， 通常形大，而略呈圆形的开口。 复穿孔：指穿孔板上具有两个以 上开口，两个相邻孔口的横隔，称 穿孔隔。分为3类：梯状穿孔、网 状穿孔、筛状穿孔。 梯状穿孔：穿孔板上具有平行排 列扁长的复穿孔，如枫香、光皮桦。 网状穿孔：穿孔板上有许多比穿 孔细的分隔，呈许多密集的穿孔， 或壁的部分常不规则分期，形成网 状的外观穿孔，如杨梅，双参。 筛状穿孔：穿孔板上具有像筛状 的圆形或椭圆形许多小穿孔的复管 孔。
图4-36 导管之间的纹孔（R.Brucen Hoadly ,1990）
6、导管壁上的螺纹加厚
在阔叶树材的环孔材中，螺纹加厚一般常见于晚材导 管。 散孔材则早晚材导管均可能具有螺纹加厚。
(佐伯浩,1985)
(古野,1974)
图4-38 导管壁上的螺纹加厚
7、导管的内含物
侵填体:常见于榆
侵
科、山毛榉科、桑
图4-3 松属木材管胞排列实例
形状：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 呈扁平状的四边形。

第4章 木材的微观构造

第4章 木材的微观构造

侵填体:常见于榆 科、山毛榉科、桑 科、豆科、漆树科、 玄参科、紫葳科等。 最丰富的如：滇楸、 麻栎、刺槐、檫木、 漆树、泡桐、皂荚、 合欢、梓树。 树胶:通常为红色 和褐色。
侵 填 体

树 胶
图4-39 侵填体和树胶 （自text book of wood technology ,1984 ）
图4-40 管孔中的侵填体（腰希申，1988）

纤维状管胞：是标准的木纤维细 胞，腔小壁厚，两端尖削，而壁 上具有透镜形或裂隙状纹孔口的 具缘纹孔。其次生壁的内层平滑 或有螺纹加厚。 纤维管胞在有些树种中完全 无，一些树种中数量很少，但如 科和金缕梅科等属树种中极显著， 为组成木材的主要成分。
一、导管 vessel
1 ．导管和导管分子概念
导管：是绝大多数阔叶 树材具有的输导组织，是 一串的轴向细胞形成无一 定长度的管状组织。

导管分子：组成导管的 每一个细胞，即是导管分 子。
导管占木材体积的20%。
2、导管分子的形状与大小

形状：鼓形、圆柱形、纺锤形、矩形等； 长度一般200-800um； 直径：最小的在25um以下，大的可达400um以上。
二、木纤维
木纤维是两端尖削，呈长纺 锤型，腔小壁厚的细胞。 占阔叶木材体积的50%。 分为纤维状管胞、韧性纤维、 分隔纤维和胶质纤维。 支持树木的功能，为木材提 供强度。 木 纤 维 长 度 为 500-2000μm ， 直 径 为 10-50μm ， 壁 厚 为 111μm，热带材一般直径大。

图4-18 轴向薄壁组织（铅笔柏） （古野，1986； R.Bruce.Hoadley ，1990）
2、轴向薄壁组织的分布

木材宏观构造与微观构

木材宏观构造与微观构

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图2- 树皮的构造
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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。
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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
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②特殊外皮
皮孔—外皮上各种形状凸起的气孔。 图2-28
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皮刺—长在树皮上的尖刺。 栓皮—呈木栓质的外皮。
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
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(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。
不整齐槽棱—槽与 棱的长短、大小、疏密 明显不一致。
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• 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。
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• 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

第四章 木材的微观构造针叶

第四章 木材的微观构造针叶

第四章木材的微观构造The Minute Structure of Wood针叶树材第一节针叶树材的微观构造一、轴向管胞t r a c h e i d(1)排列：横切面上管胞沿径向排列比较整齐，因它们是起源于同一形成层纺锤形原始细胞。

2、管胞壁上的纹孔⏹纹孔的分布：早材管胞径面壁上很多，主要在管胞两端,通常1列或2列；弦面壁上少或无（与晚材交界处有）。

晚材管胞径面壁与弦面壁上都有，多为一列，纹孔内口为透镜形，但是弦面壁上纹孔稀少。

⏹纹孔的排列、大小和形状：胞壁上多为单行排列；或互列及对列(见图4-9)。

常见纹孔呈圆形,但有特殊纹孔(见图)。

管胞上的具缘纹孔图4-9对列纹孔与互列纹孔特种纹孔雪松型3、螺纹加厚sprial thickening管胞壁上的螺纹加厚螺纹加厚与螺纹裂隙的不同⏹在应压木中,有些管胞壁上具有一种贯穿胞壁的螺纹裂隙,称为螺纹裂隙.⏹螺纹加厚仅限于细胞壁内层,螺纹裂隙往往穿透次生壁而至复合胞间层;同时倾斜度也大,裂纹的相互距离不等.螺纹裂隙常发生在松、雪松、侧柏等属的木材.4、眉条crassulae5.索状管胞和树脂管胞(特种细胞)(1)索状管胞s t r a n d t r a c h e i d：是从纺锤形原始细胞分生后的细胞保持原有的形态（未分化成正常的管胞），而只是从断面分裂，形成多个短细胞。

这种短细胞就叫索状管胞。

由于它是轴向成串，又称其为串行管胞。

常见于树脂道附近或生长轮的外围。

⏹其特点：形体短，长矩形，细胞径壁和两端壁都有具缘纹孔，腔内不含树脂。

(2)树脂管胞resinous tracheid⏹树脂沉积在管胞的腔中，常位于心材部位。

二、木射线⏹体积约占7%。

⏹射线细胞（r a y c e l l）——构成木射线的每个单独细胞。

⏹木射线（w o o d r a y）——由多数射线细胞相互连续聚合而成的组织。

1、木射线的种类(1)单列木射线：(2)纺锤形木射线：2、木射线的组成(1)射线管胞：在松科某些属（松、云杉、落叶松、铁杉、雪松、黄杉等属）中有射线管胞(2)射线薄壁细胞射线管胞的特征射线管胞（r a y t r a c h e i d）——木射线中的横向管胞.a.形体与射线薄壁细胞大致类似，多数较不规则，长度约为轴向管胞的1/10；b.具缘纹孔，少而小；c.胞腔不含树脂；d.多数位于射线的上边缘，成1～2列；e.内壁平滑或有锯齿状加厚。

木材的微观构造

木材的微观构造

受伤树脂道：在针叶材中，凡任何破坏树木正常生长的现象，都可能产生受伤树脂道。
阔叶材微观构造
导管
定义：由一连串的轴向细胞形成无一定长度的管状组织，构成导管的单个细胞称为导管分子。在木 材横切面上导管呈空状，称为管孔。 形状：导管分子形状不一，大小不定，随树种而异。常见有鼓形，圆柱形，纺锤形，矩形等，一般 早材部位多为鼓形，而晚材部分多为圆柱形或矩形。 大小：导管分子大小长度不一，随树种及部位而定。大小的测定以弦向直径为准。
纤维状管胞
纤维状管胞是标准的木纤维细胞，腔小壁厚，两段尖削，壁上具有透镜形或裂隙状纹孔口的具缘纹 孔。纤维状管胞因树种而异，通常次生壁的内层平滑，间或有螺纹加厚，存在于细胞壁的全部或局 部。
轴向薄壁组织
定义：轴向薄壁组织是由形成层纺锤形原始细胞衍生成两个或者两个以上的具单纹孔的薄壁细胞， 纵向串联而成的薄壁组织。 作用：存储和分配养分 形态：轴向薄壁组织由轴向薄壁细胞串联而成，在这一串细胞中只有两段细胞呈尖削形，中间细胞 呈多面形或圆柱形，在纵切面观察呈长方形或近似长方形。 特异：在轴向薄壁细胞中可根据树种的不同有时可含油、黏液的结晶，他们分别呈油细胞，黏液细 胞，结晶细胞，因含各类物资造成细胞特别膨大时，又称巨细胞或异细胞
树脂道
定义：树脂道是由薄壁的分泌细胞环绕而成的孔道，是具有分泌树脂功能的组织。 类： 正常树脂道： 树脂道是生活在薄壁组织中的幼小细胞相互分裂形成的。 组成：泌脂细胞、死细胞、伴生细胞、管胞 大小：松属树脂道最大也最多。其直径可达60-300微米。树脂道平均长度为50cm， 最长可达1m，随树干高度而减小。
导管的分布和组合
导管的分布：导管的横切面称为管孔，根据管控的形态，可将木材分为： 环孔材：一个生长轮内管孔大小差异小，分布均匀 散孔材：一个生长轮内早材比晚材的管孔大得多，沿生长轮呈环状排列 半散孔材：一个生长轮内早材管胞比晚材稍大，逐渐变小，大小界限不明显

建筑材料—木材

建筑材料—木材

[ 1 ( W 12 )] 12 w

式中
σ:含水率为 12％时的木材强度 (MPa）； σW : 含 水 率 为 Ｗ (%) 时 的 木 材 强 度
(MPa)；


Ｗ－一试验时的木材含水率 α——木材含水率校正系数。 α随作用力和树种不同而异，如顺纹抗压所 有树种均为 0.05 ；顺纹抗拉时阔叶树为 0.015 ， 针叶树为０；抗弯所有树种为 0.04 ；顺纹抗剪所 有树种为0.03。
1. 木材的微观构造 在显微镜下观察，可以看到木材是由 无数管状细胞紧密结合而成，它们大部分 为纵向排列，少数横向排列（如髓线）。 每个细胞又由细胞壁和细胞腔两部分组成， 细胞壁又是由细纤维组成，所以木材的细 胞壁越厚，细胞腔越小，木材越密实，其 表观密度和强度也越大，但胀缩变形也大。

第2节 木材的物理力学性质 木材的物理力学性质主要有含水率、湿 胀干缩、强度等性能，其中含水率对木材的 湿胀干缩性和强度影响很大。 1. 木材的含水率 木材的含水率是指木材中所含水的质量占干 燥木材质量的百分数。木材中主要有三种水， 即自由水、吸附水和结合水。自由水是存在 于木材细胞腔和细胞间隙中的水分，吸附水 是被吸附在细胞壁内细纤维之间的水分。
第四节 木材的防腐与防火 1. 木材的腐朽与防腐 （1）木材的腐朽 木材的腐朽为真菌侵害所致。真菌分霉 菌、变色菌和腐朽菌三种，前两种真菌对木 材影响较小，但腐朽菌影响很大。腐朽菌寄 生在木材的细胞壁中，它能分泌出一种酵素， 把细胞壁物质分解成简单的养分，供自身摄 取生存，从而致使木材产生腐朽，并遭彻底 破坏。真菌在木材中生存和繁殖必须具备三 个条件，即：适量的水分、空气（氧气）和 适宜的温度：温度低于５℃时，真菌停止繁 殖，而高于６０℃时，真菌则死亡。

第二章木材宏观构造与微观构2

第二章木材宏观构造与微观构2
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2.2.3 细胞壁层次结构 1.细胞壁各层微纤丝状况 1.细胞壁各层微纤丝状况
壁 层 占胞壁厚 纤丝层数 纤丝排列 纤丝角
初生壁(P) 初生壁(P) 1% 10～ S1层 10～22% 70～ S2 层 70～90% 2～8% S3 层 瘤状层(W) ≤1% 1～2 漫无规则 4～ 50° 70° 4～6 规则网状 50°～70° 30～40早材 10° 30° 30～40早材 近平行排列 10°～30° ≥150晚材 ≥150晚材 60° 90° 1～6 平坦螺旋状 60°～90° 高度≦ 直径≤ 高度≦1微米 直径≤1微米
结构
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: 微纤丝排列方向 与细胞轴所成的 角度。 角度。
2)纤丝角 (2)纤丝角
右图:红桧管胞S 右图:红桧管胞S2
层微纤丝
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2.2.2 细胞壁结构的成层倾向 在电子显微 镜下观察, 镜下观察,细胞 壁中的微纤丝和 木素之间的排列, 木素之间的排列, 存在更微细的成 层倾向。 层倾向。
右图: 右图:细胞壁成层倾向模式
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2.2.4.3 胞壁的其它特征
1.螺纹裂隙 1.螺纹裂隙 细胞次生壁呈螺旋状 的裂缝。 的裂缝。常见于应力 木的木材细胞的胞壁。 木的木材细胞的胞壁。
右图: 右图: 马尾松应压木管胞壁 螺纹裂隙
图3—13 13
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
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2.径列条 2.径列条 在径切面上看, 在径切面上看,横跨细 胞弦壁并在同一高度贯 串数个细胞的棒状结构。 串数个细胞的棒状结构。
右图:红松、柏木管胞中的径 右图:红松、 列条
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3.分隔 3.分隔
指木纤维或薄壁细 胞胞腔中的横向隔 膜。
右图: 右图: 见血封喉的分隔木纤 维

木材的微观构造1

木材的微观构造1

2.1.1 木材的微观构造
木材按照植物学特点分类：针叶材和阔叶材。

针叶材与阔叶材的微观构造是不同的。

针叶材的微观构造机构是由轴向管胞、木射线、轴向薄壁组织和树脂道等组织组成，其中轴向管胞的形态特征是细长而狭窄，在微观结构中的排列方向与年轮的方向一致，它是针叶材的主要组成部分，约占总体积的90%；木射线的含量仅次于轴向管胞，约占针叶材总体积的7%左右；轴向薄壁组织一般含量较少，有时甚至没有，仅占1%左右；树脂道通常是一种由细胞形成的孔道，并且该细胞具有分泌树脂的作用，其含量比轴向薄壁组织的含量还少，约占0.1%-0.7%。

第五章木材显微构造

第五章木材显微构造

射线管胞的内壁 A 平滑(红松) B齿状(马尾松)
射线薄壁细胞
A水平壁薄，不具纹孔(罗汉松)b水平壁厚，具纹孔(铁杉)
交叉场纹孔类型: 交叉场(cross field):径切面上射线薄壁细胞与轴向管胞相交的 平面，又称“井字区”，一般指早材部分而言。 交叉场纹孔(cross-field pit ):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。 交叉场纹孔可分五种类型： 窗格状(window-like pit) ：云南松 松木型(pinoid pit)：白皮松、长叶松 云杉型(piceoid pit )：雪松、罗汉松、南洋杉、冷杉、油 杉等 杉木型(taxodioid pit) ：雪松、罗汉松、冷杉、油杉、侧 柏、杉科的大部分树种。 柏木型(cupressoid pit) ：柏科
导管分子的形态 A.鼓形；B.圆柱形；C.纺锤形；D.矩形 a.穿孔；b.穿孔隔；c.穿孔板
管孔的分布、组合与排列： 可参见本书的第2章。 导管分子的穿孔： 穿孔：两个导管分子纵向相连时，其端壁相通的孔隙称为穿孔。 穿孔板：在两个导管分子端壁间相互连接的细胞壁称为穿孔板。
导管分子的穿孔板
1几个穿孔 2多个穿孔 3梯状穿孔 4三个愈合穿孔 孔 6麻黄式穿孔 7网状穿孔
纺 锤 形 木 射 线
单 列 木 射 线
木射线的组成： 由射线管胞(ray tracheid)和射线薄壁细胞(ray parenchyma cell)组成。 射线管胞(ray tracheid):木射线中的横向管胞，为松科木材 特征 硬松类：有锯齿状加厚 软松类：无锯齿状加厚 射线薄壁细胞：横向生长的薄壁组织，是组成木射线的主 体。 水平壁与垂直壁：把垂直于木质部年轮的细胞壁称径面壁 弦向的壁称弦面壁。 凹痕（indenture）:径切面上射线薄壁细胞四周的凹穴。 除南洋杉外，存在于针叶树材的各科木材中。

木材的构造与组成

木材的构造与组成

9.1 木材的构造与组成
1. 木材的宏观构造
指用肉眼和放大镜观察到的构造。

木材的构造不均匀，而其性能与构造有密切的关系。

横切面：垂直于树轴的切面。

径切面：通过树轴的纵切面。

弦切面：平行于树轴的切面
从横切面来观察树木的构造，可见树木有树皮、木质部和髓心所组成，表示如图9.1、9.2所示。

木质部：髓心和树皮之间的部分，是使用的主要部位。

髓心：木材第一年生的部分，材质松软，强度低，容易被腐蚀和虫蛀。

2. 木材的微观构造
指在显微镜下能观察清楚木材的构造。

木材由无数管状细胞紧密结合而成。

绝大部分纵向排列，少数横向排列。

每一个细胞分为细胞壁和细胞腔两部分，细胞壁是有细纤维组成。

细胞中存在的水，可分为自由水和吸附水
自由水：是存在于细胞腔、细胞间隙的水分，对木材的性能影响较小。

吸附水：是存在于细胞壁内被木纤维吸附的水分，对木材性能影响较大。

纤维饱和点：木材内无自由水，而细胞壁内饱和，即仅含有吸附水的最大含水率。

5第四章 木材的微观构造-针叶树材

5第四章 木材的微观构造-针叶树材
其特点：形体短，长矩形，细胞 径壁和两端壁都有具缘纹孔，腔 内不含树脂。 索状管胞、轴向管胞和轴向
薄壁细胞？
索状管胞
（申宗圻，木材学）
(2)树脂管胞 resinous tracheid
树脂沉积在管
胞的腔中，常 位于心材部位。
树脂管胞 （申宗圻，木材学）
二、轴向薄壁组织 axial parenchyma
六、总结：
1、针叶树材的解剖分子：
纵向 横向 锐端厚壁细胞 轴向管胞 射线管胞 薄壁细胞 纵向薄壁细胞 木射线薄壁细胞 轴向泌脂细胞 横向泌脂细胞

2、针叶树材的解剖特征：
横切面：生长轮、早晚材、树脂道、木射线、管
胞形状、轴向薄壁组织
径切面：管胞形状、纹孔、射线管胞、射线薄壁
三、木射线
1、木射线的种类
(1)单列木射线： (2)纺锤形木射线：
单列射线和纺锤形木射线
2、木1)射线管胞：部分
松科树种
(2)射线薄壁细胞）
射线薄壁细胞和射线管胞
自（ Indentifying wood，R.Bruce.Hoaclley ）
射 线 管 胞 的 特 征：
(2)树脂道的组成
树脂道的组成（申宗圻，1984）
(3)拟侵填体：
1：泌脂细胞 2：死细胞 3：伴生薄壁细胞 4：管胞
拟侵填体
拟侵填体
存在位置？ 形成原因？ 与侵填体异同？
2、创伤树脂道
创伤树脂道
五、针叶树材主要识别特征
管胞：管胞尺寸，具缘纹孔对，螺纹加厚与螺纹
裂隙； 轴向薄壁组织：存在与否，分布类型，节状加厚； 树脂道：具有与不具有； 木射线：交叉场，射线管胞的齿状加厚。

木材的构造

木材的构造

§8．4人造木材 与天然木材相同，人造木材具有很多特点：可 以节约优质木材，消除木材各向异性的缺点，能消 除木材疵病对木材的影响，不易变形，小直径原木 可制得宽幅板材等。 (一) 胶合板 胶合板是将原木蒸煮软化后经旋切机切成薄木 单片，经干燥、上胶、按纹理互相垂直叠加再经热 压而成。层数由3～13层(均为单数)不等。其特点 是：面积大，可弯曲，轻而薄，变形小，纹理美 丽，强度高，不易翘曲等。 依胶合质量和使用胶料不同，分为四类。

树木的躯干叫木材，是天然生长的有机材料。 优点



1、属于暖性材料，容易使人亲近。 2、质轻而强度高。 3、具有良好的弹性和韧性。 4、加工性能良好，耐久性好。 5、绝缘性能好。。 6 、保温性能好。 7、有美丽的天然纹理，装饰性能好。

缺点：各向异性，胀缩变形大，易腐、易燃， 天然疵病等。

常用木制装饰材料：



1、条木地板 2、拼花地板 3、木制饰件 4、人造板材 5、微薄木贴面板
三角叶杨
红榆木
软木地板
复合木地板的施工
木 制 饰 品
微 薄 木 贴 面 板
二、阻燃与防火 木材的燃烧点很低，仅为220℃，极易燃烧。木 材在燃烧过程中，固相燃烧转变为气相燃烧，燃 烧温度可高达800～1300℃，形成气固相燃烧键。 因此，木材阻燃及防火相当重要。 木材的防火处理是对木材表面进行涂刷或浸注 防火涂料，在高温或火中产生膨胀，或者形成海棉 状的隔热层，或者形成大量灭火性气体、阻燃气 体，以达到防火的目的。
2、湿胀干缩：
含水率低于纤维饱和点时，发生湿胀干缩。

二、木材的力学性质：
各向异性
抗压强度、抗拉强度、抗弯强度、抗剪强 度等几种强度。 顺纹、横纹

第四章 木材的微观结构

第四章 木材的微观结构
在具正常轴向树脂道的六属中，松属树脂 道最多也最大，其直径为60～300μm，落叶松 次之为40～80μm，云杉为40～70μm，银杉和 黄杉为40～45μm，油杉为最小。 树脂道长度平均为50cm，最长可达1m，它 随树干的高度而减小。
（二）创伤树脂道 在针叶树材中，凡任何破坏树木正常生活的现 象，都可能产生受伤树脂道。 针叶树材的受伤树脂道可分为轴向和横向二种， 但除雪松外很少有两种同时存在于一块木材中。 轴向受伤树脂道在横切面上 呈弦列分布于早材部位， 通常在生长轮开始处较常 见（臭冷杉） 。而正常轴 向树脂道为单独存在，多 分布早材后期和晚材部位。
（三）轴向薄壁细胞和轴向管胞的区别 （四）轴向薄壁组织的分布形态 针叶树材轴向薄壁组织在横切面上的分布类 型有三种：星散型、切线型、轮界型 （五）轴向薄壁组织在木材利用上的特征 1 削弱木材的物理力学性质； 2 具有挥发性的油类，可蒸提出来作为它用或使 木材具有较高的耐久性。
三 木射线 （一）木射线的组成 针叶树材木射线中包含三种类型的细胞： 1 分泌细胞：分布于木射线中横向树脂道的周围。 2 射线薄壁细胞：针叶树材的射线薄壁细胞与纵行管 胞的径面壁相接的区域称交叉场。交叉场上纹孔的特 征对于针叶树材的显微识别有重要作用。交叉场上纹 孔的类型有五种： 3 射线管胞：是针叶树材中松科树种的特征，硬松射 线管胞的内壁具有不规则的锯齿状加厚，有助于识别 硬松，而软松射线管胞的内壁平滑。
五 针叶树材显微结构概览图示 (一)针叶树材显微结构分子
(二)针叶树材显微结构三切面
(三)针叶树材显微结构立体结构
松 构
阔叶树材除水青树、昆栏树等极少数树种外，都具有 导管，故此称有孔材。阔叶树材的组成分子有导管、 木纤维、轴向薄壁组织、木射线和阔叶树材管胞等。

木材的微观结构

木材的微观结构

耐腐蚀性
木材对某些化学物质敏感，容易受到腐蚀和变色。
生物分解性
01
02
03
微生物分解
木材可以被微生物分解， 如霉菌、细菌等。
昆虫破坏
木材易受昆虫如白蚁、木 蠹等的破坏。
自然分解
在自然环境中，木材经过 长时间会逐渐分解成土壤 的有机成分。
05 木材的加工和应用
锯割
锯割是木材加工中的基本技术，通过 锯割可以将大块的木材切割成所需的 尺寸和形状。
化学成分
纤维素
木材的主要成分，提供强度和韧性。
木质素
增强纤维之间的连接，赋予木材硬度。
半纤维素
填充在纤维素和木质素之间的物质，增加木 材的物理性能。
抽提物
少量存在于木材中的有机物质，如树脂、树 胶等。
04
03
02
01
化学性质
可燃性
木材易燃，燃烧时释放大量热量。
吸湿性
木材能吸收和释放水分，影响其尺寸和形状稳 定性。
木射线在木材中的分布密度和排列方式也因树种而异，对木材的声学性能和加工性 能等方面有一定影响。
木材的纹理和颜色
02
纹理
01
纹理类型
木材的纹理可分为直纹、斜纹和乱纹三种类型。直纹纹 理清晰、质地均匀，斜纹纹理则呈现出一定的角度，乱 纹纹理则较为复杂，无规律可循。
02
纹理密度
纹理密度越高，木材的质地越细密，反之则较为疏松。 纹理密度对木材的硬度和耐磨性有一定影响。
染色处理
为了满足不同的装饰需求，人们常常会对木材进行染色处理。染色处理 的木材颜色鲜艳、均匀，但长时间使用或暴露在阳光下容易褪色。
03
颜色与木材质量的关系
一般来说，颜色越鲜艳、均匀的木材，其质量越好。这是因为木材的颜

第四章木材的微观构造针叶

第四章木材的微观构造针叶

第四章木材的微观构造针叶第四章木材的微观构造The Minute Structure of Wood针叶树材第一节针叶树材的微观构造一、轴向管胞t r a c h e i d(1)排列：横切面上管胞沿径向排列比较整齐，因它们是起源于同一形成层纺锤形原始细胞。

2、管胞壁上的纹孔纹孔的分布：早材管胞径面壁上很多，主要在管胞两端,通常1列或2列；弦面壁上少或无（与晚材交界处有）。

晚材管胞径面壁与弦面壁上都有，多为一列，纹孔内口为透镜形，但是弦面壁上纹孔稀少。

纹孔的排列、大小和形状：胞壁上多为单行排列；或互列及对列(见图4-9)。

常见纹孔呈圆形,但有特殊纹孔(见图)。

管胞上的具缘纹孔图4-9对列纹孔与互列纹孔特种纹孔雪松型3、螺纹加厚sprial thickening管胞壁上的螺纹加厚螺纹加厚与螺纹裂隙的不同在应压木中,有些管胞壁上具有一种贯穿胞壁的螺纹裂隙,称为螺纹裂隙.螺纹加厚仅限于细胞壁内层,螺纹裂隙往往穿透次生壁而至复合胞间层;同时倾斜度也大,裂纹的相互距离不等.螺纹裂隙常发生在松、雪松、侧柏等属的木材.4、眉条crassulae5.索状管胞和树脂管胞(特种细胞)(1)索状管胞s t r a n d t r a c h e i d：是从纺锤形原始细胞分生后的细胞保持原有的形态（未分化成正常的管胞），而只是从断面分裂，形成多个短细胞。

这种短细胞就叫索状管胞。

由于它是轴向成串，又称其为串行管胞。

常见于树脂道附近或生长轮的外围。

其特点：形体短，长矩形，细胞径壁和两端壁都有具缘纹孔，腔内不含树脂。

(2)树脂管胞resinous tracheid树脂沉积在管胞的腔中，常位于心材部位。

二、木射线体积约占7%。

射线细胞（r a y c e l l）——构成木射线的每个单独细胞。

木射线（w o o d r a y）——由多数射线细胞相互连续聚合而成的组织。

1、木射线的种类(1)单列木射线：(2)纺锤形木射线：2、木射线的组成(1)射线管胞：在松科某些属（松、云杉、落叶松、铁杉、雪松、黄杉等属）中有射线管胞(2)射线薄壁细胞射线管胞的特征射线管胞（r a y t r a c h e i d）——木射线中的横向管胞.a.形体与射线薄壁细胞大致类似，多数较不规则，长度约为轴向管胞的1/10；b.具缘纹孔，少而小；c.胞腔不含树脂；d.多数位于射线的上边缘，成1～2列；e.内壁平滑或有锯齿状加厚。

第五章木材显微构造

第五章木材显微构造

a窗格状 b云杉型
c柏型
d杉型
e、f松型
(三) 轴向薄壁组织
轴向薄壁组织分类：
根据轴向薄壁细胞在针叶树材横断面的分布状态，可分为 三种类型: 星散型： 间位型： 轮界型：
(四)
树脂道
树脂道: 由薄壁的分泌细胞环绕而成的孔道，是具有分泌树脂 功能的一种组织，为针叶树材构造特征之一。 根据树脂道发生和发展可分为正常树脂道和创伤树脂道，
环管管胞:多数分布在早材大导管的周围围，受导管内 压力的影响，而被压缩成扁平状，其长度不 足木纤维之一半，平均长500～700μ m，与导 管一样起输导作用。
(三)
木纤维
约占木材体积的50%，木纤维是两端尖削，呈长纺锤形， 腔小壁厚的细胞。 木纤维的类型： 纤维状管胞： 韧型木纤维： 分隔木纤维： 胶质木纤维；
正常树脂道
树脂道 A没有树脂而有侵填体 B充满树脂 C横向树脂道
D纵向树道与横向树脂道连接情况 1泌脂细胞 2死细胞 3伴生薄壁细胞 6射线管胞
4管胞 5细胞间隙
轴向树脂道
横生树脂道
5.2
阔叶树材的显微构造
阔叶树材除水青树、昆栏树等极少数树种外，都具有导管，故 此称有孔材。 阔叶树材的组成分子有导管、阔叶树材管胞、木纤维、轴向薄 壁组织和木射线等。 与针叶树材相比，阔叶树材构造特点是结构复杂，排列不规整， 材质不均匀。其中导管约占20%，木纤维占50%，木射线占17%，轴向 薄壁组织占2%～50%。
单列射线
多列射线
聚合射线
Kribs射线分类 同形射线：射线组织全部由横卧细胞组成的射线。 同形单列： 同形单列及多列： 异形射线：射线组织全部或部分由横卧、方形或直立细胞组成。
异形单列： 异形多列： 异形Ⅰ型： 异型Ⅱ型： 异形Ⅲ型：
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准的木纤维细胞，腔小壁厚，两段尖削，壁上具有透镜形或裂隙状纹孔口的具缘纹 孔。纤维状管胞因树种而异，通常次生壁的内层平滑，间或有螺纹加厚，存在于细胞壁的全部或局 部。
轴向薄壁组织
定义：轴向薄壁组织是由形成层纺锤形原始细胞衍生成两个或者两个以上的具单纹孔的薄壁细胞， 纵向串联而成的薄壁组织。 作用：存储和分配养分 形态：轴向薄壁组织由轴向薄壁细胞串联而成，在这一串细胞中只有两段细胞呈尖削形，中间细胞 呈多面形或圆柱形，在纵切面观察呈长方形或近似长方形。 特异：在轴向薄壁细胞中可根据树种的不同有时可含油、黏液的结晶，他们分别呈油细胞，黏液细 胞，结晶细胞，因含各类物资造成细胞特别膨大时，又称巨细胞或异细胞
木材的宏观构造
木材的三切面
横切面：横切面是与树干长轴或木材纹理相垂直的切面，亦称端面或横切面。在此切面上，可以观 察到木材的生长轮、心材和边材、早材和晚材、木射线、薄壁组织、管孔（管胞）、胞间道等。
木材的三切面
径切面：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平行的纵切面，在这个 切面上可以看到互相平行生长轮或生长轮线、边材和心材的颜色、导管或管胞沿纹理方向排列、木 射线等。
导管-射线间纹孔式
同管间纹孔：几乎与导管间纹孔式相同，常见于蝶形花科、梧桐科的树种 单纹孔：大小同管间纹孔，常见于杨柳课树种 大圆形：常见于桑科、龙脑香科 梯状：常见于木兰科、八角、含笑等属木材 刻痕状：有纵列刻痕状和横列刻痕状，多见于壳斗科 大孔状：类似于穿孔 单侧复纹孔式：一个纹孔与相邻细胞的两个或两个以上的纹孔相互队列，在一个平面上看，俨若一 个大纹孔包含数个小纹孔，在樟科、木兰科中常见
星散形：轴向薄壁细胞呈不规则状分布在生长轮中，如杉木 切线形：轴向薄壁细胞呈两个至多个弦向分布，呈断续切线装，如柏木 抡界形：轴向薄壁细胞分布在生长轮的末缘，如铁杉
树脂道
定义：树脂道是由薄壁的分泌细胞环绕而成的孔道，是具有分泌树脂功能的组织。 分类：
正常树脂道： 树脂道是生活在薄壁组织中的幼小细胞相互分裂形成的。 组成：泌脂细胞、死细胞、伴生细胞、管胞 大小：松属树脂道最大也最多。其直径可达60-300微米。树脂道平均长度为50cm，
梯状穿孔：穿孔板上具有平行排列扁而长的复穿孔，如枫香、光皮桦 网状穿孔：穿孔板上有许多比穿孔细的壁分隔，呈许多密集的穿孔，或壁部分常有不规则 分歧，形成网状外观的穿孔，如虎皮楠、双参，杨梅 筛状穿孔：穿孔板上具有像筛状的圆形或椭圆形许多小穿孔的复穿孔，如麻黄
导管面上纹孔的排列
梯状纹孔：为长形纹孔，他与导管长轴呈垂直方向排列，纹孔的长度常与导管的直径几乎相等，如 木兰等 队列纹孔：为方形或长方形纹孔，上下均呈对称排列，形成长短不一的水平状排列，如鹅掌楸 互列纹孔：为圆形或多边形纹孔，上下左右交错排列。若纹孔排列非常密集，则纹孔呈六边形，类 似蜂窝状;若纹孔排列较为稀疏，则近似圆形。阔叶材大多数树种为互列纹孔，如杨树、香樟
木材的三切面
弦切面：弦切面是顺着树干长轴方向，与木射线
木材的微观构造
目录
• 针叶材的微观构造
• 轴向管胞 • 木射线 • 轴向薄壁组织 • 树脂道
• 阔叶材的微观构造
• 导管 • 木纤维 • 轴向薄壁组织 • 木射线 • 胞间道 • 阔叶树材管胞
针叶材微观构造
轴向管胞
• 定义：广义的轴向管胞是针叶材树中延树干主轴方向排列的狭长状厚壁细胞。狭义的轴向管胞包 括轴向管胞、树脂管胞、索状管胞
• 形态：轴向管胞是轴向排列的厚壁细胞，两端封闭内部中空，细而长，胞壁上具有纹孔 • 作用：疏导水分和机械支撑作用 • 形状：早材：两端呈钝阔型，细胞腔大壁薄，横断面呈四边形或多边形：晚材：两端呈尖锲形，
细胞腔小壁厚，断面呈扁平状四边形 • 大小：管胞的直径测定以径向直径为准。平均为45微米，30微米以下为细结构，30-45微米为中
轴向薄壁组织
定义:轴向薄壁组织由许多轴向薄壁细胞聚集而成。组成轴向薄壁组织的轴向薄壁细胞是由纺锤形原 始细胞分身而来，有长方形或方形较短的和单纹孔细胞串联起来所组成。在木质部的薄壁细胞称为 木薄壁组织，因是在轴向串联又叫轴向薄壁组织；在横断面仅见单个细胞，有时也称轴向薄壁细胞 形态特征：其组成细胞胞壁较薄，细胞短，两段水平，壁上为单纹孔，细胞腔内常含有深色树脂。 横切面常为方形或长方形。 分类：
射线薄壁组织：组成木射线的主体，横向生长的薄壁细胞 形态：细胞体型大，矩形以及不规则形状，壁薄，壁上有单纹孔，胞腔内常含有树脂，射线薄
壁细胞核射线管胞相连接的纹孔为半具缘纹孔对。 水平壁：射线管胞水平壁的厚薄以及有无纹孔是识别木材依据之一。
交叉场纹孔
定义：在径切面上射线薄壁细胞与轴向管胞相交的平面，称为交叉场。在这个区域内的纹孔，称为 交叉场纹孔。 形态：窗格形、松木形、云杉形、柏木形
木射线的组成
阔叶材射线薄壁细胞按径切面排列方向和形状分为3类： 同形射线：射线组织全部由横卧细胞组成的射线
同形单列射线：射线组织全部为单列射线或偶见两列射线，全部由横卧细胞组成。如杨属、红 厚壳木
同形单列及多列：射线组织由单列或多列射线组织组成，全部由横卧细胞组成。如桦木属，合 欢属
木射线的组成
异性射线：射线组织全部或部分由方形或直立细胞组成 异性1形 异性2形 异性3形 异性4形
射线的特殊构造
叠生射线：在弦切面上，射线高度一致，呈水平方向整齐排列，有时肉眼亦可见，即宏观构造中的 波纹。多见于温带木材，如柿属 乳汁管：存在于射线组织中的变态细胞是含有乳汁的连续管状细胞，如夹竹桃科的盆架属 单宁管：形状与乳汁管相似，也存在于射线中，其管道甚长，无纹孔，管内含铁的化合物，凝聚时 呈蜡状深红色，为肉豆蔻科特有标志 油细胞：射线管胞中特别膨大，内含油份的薄壁细胞，这类细胞也可能存在于轴向薄壁组织中。常 见于樟科、木兰科 径向树脂道：出现于纺锤形射线中径向生展的胞间道，常含树胶。为漆树科、橄榄科某些属特有标 志。
结构，45微米以上的为粗结构。管胞的平均长度为3-5mm，最长达11mm，最短1.12mm
管胞壁上的特征
1.纹孔： 定义：木材细胞壁加厚产生次生壁时，初生壁上未被增厚的部分，即次生壁上的凹陷 作用：水分和营养物质交换的主要通道 2.螺纹加厚和螺纹裂痕 区分：螺纹加厚仅限于细胞壁内层，螺纹裂隙往往穿透细胞壁，通过纹孔延伸至复合胞间层
木射线
1.形成：木射线由形成层射线原始细胞形成，通常是由在径向生长的带状细胞群组成的带状组织。 2.作用：在边材，活的薄壁细胞起储藏营养物质和径向输导作用，在心材，薄壁细胞已经死亡 3.木射线的种类： 单列木射线：仅有一个或两个细胞所组成的射线， 纺锤形木射线：在木射线中部，由于横向树脂道德存在而使木射线呈纺锤形。 4.木射线的组成：
最长可达1m，随树干高度而减小。 受伤树脂道：在针叶材中，凡任何破坏树木正常生长的现象，都可能产生受伤树脂道。
阔叶材微观构造
导管
定义：由一连串的轴向细胞形成无一定长度的管状组织，构成导管的单个细胞称为导管分子。在木 材横切面上导管呈空状，称为管孔。 形状：导管分子形状不一，大小不定，随树种而异。常见有鼓形，圆柱形，纺锤形，矩形等，一般 早材部位多为鼓形，而晚材部分多为圆柱形或矩形。 大小：导管分子大小长度不一，随树种及部位而定。大小的测定以弦向直径为准。
射线管胞
射线管胞：木材组织中唯一横向生长的厚壁细胞，是松科部分属木材的重要特征。 形态：多为不规则形状，长度较短，仅为轴向管胞的1/10，细胞内不含树脂，胞壁上有具缘纹
孔，小而少。 特征：一般认为较高等的针叶树材不存在射线管胞。射线管胞有无齿状加厚及齿状大小是识别
松科树种的主要特征之一。
射线薄壁组织
胞间道
定义：胞间道指不定长的细胞间隙，通常储藏着有泌脂细胞或泌胶细胞分泌的树脂或树胶。 分类：正常的树胶道、受伤的树胶道
阔叶材的管胞
导管状管胞 环状管胞
傍管薄壁组织
• 稀疏傍管状 • 单侧傍管状 • 环管状 • 翼状 • 聚翼状
木射线
定义：木射线位于形成层内木质部上，呈带状并沿径向延长的薄壁细胞集合体。阔叶材内木射线较 为发达，含量较多 分类：木射线有初生木射线和次生木射线。初生木射线源于初生组织，并借形成层向外延长。从形 成层所衍生的射线，向内不延伸到髓的射线称为次生木射线
导管壁上的螺纹加厚
导管的内含物
主要有侵填体和树胶两类，以侵填体最为常见
木纤维
定义：木纤维两段尖削，呈长纺锤形，是腔小壁厚的细胞。约占木材体积的50%，根据壁上纹孔类 型，有具缘纹孔的木纤维称为纤维状管胞，有单纹孔的木纤维称韧形纤维。 功能：支撑树体，承受力学强度 变化规律：髓周围最短，在未成熟材部分向外逐渐增长，达到成熟材后迅速减缓，达到稳定。
导管的分布和组合
导管的分布：导管的横切面称为管孔，根据管控的形态，可将木材分为： 环孔材：一个生长轮内管孔大小差异小，分布均匀 散孔材：一个生长轮内早材比晚材的管孔大得多，沿生长轮呈环状排列 半散孔材：一个生长轮内早材管胞比晚材稍大，逐渐变小，大小界限不明显 导管的组合： 单管孔：管孔单独存在于木材中，管孔周围全是由其他组织包围，他不与其他管孔相连。如栎木 复管孔：由两个至数个管孔相连呈径向或弦向排列，除两段的管孔为圆形外，中间的管孔呈扁平状。 如桦木， 管孔链：指一串互相连接但各自仍保持原来形状的单管孔，呈径向排列。如冬青
导管分子的穿孔
定义：两个导管分子纵向相连时，其端壁相通的空隙称为穿孔。在两个导管分子端壁间相互连接的 细胞壁称为穿孔板。 分类：
单穿孔：穿孔板上具有一个圆或略圆的开口。单穿孔代表进化的树种。 复穿孔：导管分子两端的纹孔在原始时期，为许多平行排列的长纹孔对和圆孔，当导管分子发 育成熟时，纹孔膜消失，在穿孔板上留下许多开口称为复穿孔。