第4章木材的微观构造
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第7次课授课时间:2006年3月20日(星期一)1、2节第四章木材的微观构造§1. 针叶树材的显微构造针叶树材的解剖分子较简单,排列规则,主要有轴向管胞、木射线、轴向薄壁组织和树脂道。
(图P19 9—2 红松P31 15—2 杉木)其中,管胞是组成全部针叶树材的主要细胞,约占总体积的90%。
一、轴向管胞狭义轴向管胞(简称管胞)前者为一切针叶树材所具有广义轴向管胞树脂管胞为针叶树材最主要的组成分子。
(沿树干主轴方向索状管胞后两者为极少数针叶树材所具有排列的狭长状厚壁细胞)那么轴向管胞到底是一种什么样的细胞呢?引入:1.1 管胞的定义轴向管胞是针叶树材中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,同时起水分疏导和机械支持作用,是决定针叶树材材性的主要因素。
1.2 管胞的特征及变异1.2.1 管胞的形态、特征(看显微照片,引导学生归纳管胞的形态的特征)①管胞在横切面上沿径向排列,相邻两列管胞位置前后略交错。
(P11 5—2油杉)②早材呈多角形,常为六角形;晚材呈四角形。
(P11 5—2油杉)③早材管胞两端呈钝阔形,细胞腔大壁薄;晚材管胞两端呈尖削形,细胞腔小壁厚。
晚材管胞比早材管胞长。
(P47 23—6三尖杉P29 14—7柳杉)④细胞壁的厚度由早材至晚材逐渐增大,在生长期终结前所形成的几排细胞的壁最厚、腔最小,(引导学生推导结论)因此针叶树材的生长轮界限均明显。
(P10 5—1油杉)但是,在一个生长轮内,早晚材管胞厚度变化的急缓则因树种而异。
有的缓变,如臭冷杉(P5 2—2臭冷杉),有的急变,如黄花松(P13 6—2黄花松)。
针叶树材结构的粗细与早晚材过渡的急缓有关,凡急变的树种,木材结构粗糙,缓变的树种,木材结构细致。
⑤由早材至晚材,管胞的径向尺寸有变化,而弦向尺寸基本保持稳定。
(P5 2—2臭冷杉)所以,测量管胞的尺寸以弦向尺寸为准。
针叶树材结构的粗细与轴向管胞的直径有关,管胞平均弦向直径为35~45μm,以上为粗结构,以下为细结构。
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。
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。