木材学笔记
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第一章木材的生成1.1.木材的优点:木材的视觉,触觉,听觉,吸湿性能等。
1.2.木材的缺点:1.干缩和湿胀;2.木材易发生腐朽和受到虫蛀;3.木材作为沿海水工建筑材料或木船时,容易被海生钻孔动物所侵害;4.木材易于燃烧;5.木材的变异性差别很大;6.木材有很多天然的缺陷。
1.3.树干的组成(由外向内)(一)树皮:1 表皮:幼茎最外边的保护层;2 皮层:表皮内侧的薄壁组织,有贮存养分及通气的作用;3 韧皮部:俗称内树皮,由形成层产生,是植物中输导养分的组织。
4 周皮:成熟树干最外边的保护层,由木栓层、木栓形成层和栓内层组成,俗称外树皮;(二)形成层: 位于树皮和木质部之间,是包裹着整个树干、树枝和树根的一个连续的鞘状组织层。
(三)木质部: 位于形成层和髓之间,是形成木材的主要部分,根据细胞的来源分为:初生木质部:起源于顶端分生组织,由原形成层分生形成。
与髓紧密相连,占树木的体积很少;次生木质部:是次生分生组织—形成层活动的结果,占树木体积的绝大部分,是木材利用中最主要的部分。
(四)髓:位于树干的中心,是被木质部包围的薄壁组织,其功能是贮存养分供树木生长,在木材利用上价值很小,但其颜色、大小、形状、质地因树种不同而有差异,所以在木材识别上有特征意义。
1.4.形成层带:形成层原始细胞的重复分裂产生木质部母细胞和韧皮部母细胞,这些母细胞和形成层原始细胞形态相似,也可以进行几次分裂,然后才进入到成熟阶段,所以把这层未分化的细胞带叫形成层带,一般有6~8层细胞。
1.5.高生长(顶端生长、初生长):即长高,是顶端分生组织分生的结果;1.6.直径生长(次生长):即长粗,是形成层原始细胞平周分裂的结果。
1.7.幼龄材与成熟材的区别:(一)在结构方面:1 幼龄材的纤维长度短,直径小;2 幼龄材晚材百分率低;3 幼龄材出现螺旋纹理的倾向较大;4 幼龄材细胞次生壁中层的微纤丝角较大。
(二)在物理力学性质方面1 幼龄材的密度低;2 由于S-2微纤丝角度大,造成它的纵向收缩大,横向收缩小,干燥时容易翘曲,降低锯材质量;3力学强度降低约15%~30%,由于由于S-2微纤丝角度增大,顺纹抗拉强度明显降低。
【计算题】1、干缩率、干缩系数、差异干缩有一块标准的马尾松湿材,已知弦向尺寸为20cm,径向尺寸为15cm,现欲将其干燥到含水率为6%,弦向和径向尺寸分别变为10cm 和12cm,试分别计算弦向、径向干缩系数和差异干缩。
弦向干缩率:[(20-10)/20] ×100%=50%径向干缩率:[(15-12)/15] ×100%=20%弦向干缩系数:50%/(30%-6%)=2.08径向干缩系数:20%/(30%-6%)=0.83差异干缩:50%/20%=2.52、各种密度、孔隙度P=(1-ρ /1.5)、含水率3某种木材的绝干密度为0.51g/cm 3, 其孔隙度为(d)a.30%b.40%c.50%d.60%e.70% 纤维饱和点时的含水率, 在200C时为30%,在1200C时为(b) a. 增加b. 减小c. 不变【树种识别】【画图题】【问答题】◇什么是木材的pH 值和缓冲容量?有些树种木材的心材呈碱性,在采用脲醛胶进行胶合板生产时胶合质量不佳,其原因何在?答:木材的PH 值一般泛指木材中水溶性物质的酸性和碱性程度,是定量反应木材水溶液中氢离子溶度大小的指标,通常以木粉的抽提物的pH 值表征。
它不仅是木材的重要物化性质之一,也是木材加工利用的一个重要指标。
在化学上,在一些由弱酸及其弱酸盐,或弱碱及其弱碱盐组成的混合溶液中,加入一定量的酸或碱液时,溶液的pH 值变化很小,即能在一定程度上对外来的酸和碱具有缓冲能力,这种溶液叫座缓冲溶液。
木材的水抽提液是具有缓冲能力缓冲溶液,即木材具有缓冲容量。
因为脲醛胶的固化原理是,在加入氯化铵或硫酸铵作为固化剂的弱酸条件下,尿素与甲醛反应。
若树种的心材呈弱碱性,则会影响脲醛胶的固化,从而使得生产的胶合质量不佳。
◇木材具有各向异性的原因是什么?试从木材的干缩、渗透及力学强度三个方面说明木材的各向异性。
答:木材是天然生长的生物材料,由于组织构造的因素决定了木材的各向异性(anisotropy)木材干缩方面的各向异性主要表现在纵向和横向,弦向和径向之间的差异。
1、画出针叶树材交叉场纹孔类型图。
木材学笔记:(有整理的一定要会,其他的还要自己结合书和笔记)第一章:木材的宏观构造与识别1、树木生长是高生长(顶端生长、初生长)和直径生长(次生长、侧向生长)的共同作用结果。
树木的生长包括高生长和直径生长。
树木中木质部的绝大部分是由直径生长形成,它是形成层原始细胞分生的结果。
所以木材的形成主要经过三个重要过程: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。
2、形成层原始细胞分为:1)射线原始细胞-分生出木射线和韧皮射线; 2)纺锤形原始细胞-分生出导管、管胞、木纤维等。
3心边材对材性和加工工艺的影响心边材在解剖构造上变化有限,在含水率相同时,心材由于浸渗物质较多,有时比边材材色深、重量略高(5%以上)、心材略硬、重、质脆,由于边材含有适于菌虫生长的养料故而招致腐朽、虫蛀。
心材浸渗物对菌虫有毒,故键全心材较边材耐久。
心材物质沉积在胞腔对气体和液体的渗透有不良影响,防腐改性等影响药液的渗透,心边材颜色的差异是细木工镶嵌工艺的很好材料。
但对胶合板制造因材色不一,会影响板面外观,对造纸纤维工业来说,需增加漂白工艺,否则会影响产品表观质量。
4、早晚材比较(1)构造上①早材在年轮内侧,生长初期形成,颜色浅,晚材则相反。
②早材细胞腔大壁薄,长度略短于晚材,宽度大于晚材。
如:水曲柳、柞木的早材导管的细胞腔肉眼下都能看见。
(2)材性上①早材较松软,密度小,晚材较致密,硬重,密度大。
②早材强度小耐磨性差,晚材强度大耐磨性好。
③早材横向干缩小,晚材横向干缩大。
5、阔叶材管孔的排列及分布:(1)环孔材(2)散孔材(3)半环孔材或半散孔材(4)辐射孔材(5)切线孔材(6)交叉孔材(或称花样孔材)6、阔叶材管孔的组合(1) 单管孔(2) 复管孔(3) 管孔链(4) 管孔团7、环孔材晚材管孔排列:①星散排列:管孔大多单独,分布均匀或比较均匀,呈星散排列如:水曲柳,橡树。
第一章绪论1.木材及木材学的概念;木材是来源于森林的主产品-----树木的一种各向异性的多孔性的毛细管胶体。
2.学习木材学的重要意义。
(1)木材作为一种资源所具备的优点:可更新性、可选育性、无污染性不足:投资周期长,占地面积大;产品质量与数量受环境条件影响较大,认为很难控制。
(2)木材作为一种材料或原料所具备的优势:强重比高、热导性能低、回弹性好、声学效果好、绝缘性能良、触觉效果佳。
不足:亲湿性、耐侯性、抗虫性、木材缺陷及各向异性等(3)资源状况要求对木材有正确的认识:国产资源锐减、进口渠道渐窄、天保工程的启动、人工林木材材性下降(4)环境保护对装饰材料要求提高:要求开发绿色环保型、低甲醛或无甲醛释放的材料、加工剩余物的回收及高效利用(5)木制品的性能与木材优化加工:木材与胶粘剂及油漆的相互作用机理、木制品性能与木材之间的关系、木材抗性的提高的机理与方法第二章(1)1.树木及木材的组成部分,各部分的功能;(1)树木的组成部分:树根、树冠、树干,功能...(2)树干的组成:树皮、形成层、髓、木质部2.树木的生长:高生长与径生长3.木材的三个切面横切面:与树干长轴或木纹相垂直的断面,亦即树干的端面径切面:沿树干长轴方向,与树干半径方向一致或通过髓心的纵切面弦切面:沿树干长轴方向,与树干半径方向相垂直或与以髓为圆心的同心圆相切的纵切面4.生长轮的概念及其在三个切面上的表现形式:树木在一个生长周期内形成一层木材,围绕髓心呈同心圆状,称为生长轮;在温带或寒带地区,树木每年只有一个生长期,只形成一个生长轮,则称之为年轮。
生长轮在三个切面上的表现形式:同心圆状或波浪形/平行的条状/倒“V”形5.早、晚材概念6.心、边材概念及其在加工利用上的差异:边材:成熟树干的任一高度上,新生成的颜色较浅,水分较多的木质部。
心材:位于树干中心部位,颜色较深,组织死亡,水分较少,比较耐腐的木质部,硬度有时比边材高。
心材在利用上的优点:特征颜色、渗透性低、耐侯性强、耐腐性及抗菌抗虫性佳7.木射线在三个切面上的表现形式:辐射状线条/平行带状/纺锤形或细线状木射线对加工利用的影响优点:防护溶剂易渗入;装饰效果较好缺点:易导致木材开裂8.管孔式、管孔的组合、侵填体:概念:阔叶材的纵行细胞——导管分子在横切面上呈圆孔状,称为管孔;在纵切面上呈沟槽状,称为导管槽。
木材学复习资料
第一部分:木材的基本特性
木材是一种常见的工程材料,广泛应用于建筑、家具制造和其他行业。
为了更好地了解木材的特性和性能,我们需要对木材的基本特性进行复习。
1. 木材的物理性质
a. 密度:木材的密度是指单位体积的木材所含的质量。
不同的木材种类具有不同的密度,如软木的密度较低,而某些硬木的密度较高。
b. 吸湿性:木材具有吸湿性,可以扩大或缩小。
这是由于木材细胞内的纤维结构,在湿度改变时会发生变化。
c. 导热性:木材是一种较差的导热材料,因此具有良好的保温性能。
d. 弹性:木材具有一定的弹性,能够在外力作用下弯曲而不断裂。
e. 颜色和纹理:不同种类的木材具有不同的颜色和纹理,这些特点与树种的基因有关。
2. 木材的力学性质
a. 强度:木材的强度是指其能够承受的外力。
不同的木材具有不同的强度水平,因此在工程设计中需要选择合适的木材种类。
b. 刚度:木材的刚度是指在外力作用下变形的能力。
某些硬木具有较高的刚度,适用于需要较高承载能力的结构。
c. 延展性:木材在承受外力时能够发生较大的塑性变形,能够吸收冲击和振动,降低结构的破坏风险。
3. 木材的耐久性
木材的耐久性是指其在不同环境条件下能够保持原始性能的能力。
a. 天然耐久木材:某些木材具有天然的耐久性,能够在室外环境中长时间使用而不腐烂或受虫害侵蚀。
b. 防腐处理:为提高木材的耐久性,可以通过防腐处理来延长其使用寿命。
第一章木材宏观构造第一节树干的组成1.<研>.种子植物门(裸子植物亚门和被子植物亚门)种子植物分为裸子植物(针叶树)和被子植物。
被子植物又分为单子叶植物和多子叶植物。
而两者中的木本称为阔叶树。
林奈双命名法(又称两段命名法)。
属名+种加词+变种名<考>.裸子植物就是针叶树,被子植物就是阔叶树。
(╳)(但这话反过来是可以的:针叶树是裸子植物,阔叶树是被子植物。
)2.树木可分为树根,树干和树冠三部分。
各自作用:树根:支持立木于土地上,保持树木垂直,并从土壤中吸收水分,矿物质,储藏备用养料。
树干:一方面把水分和矿物质通过边材从到树木,一方面把养料沿韧皮部送至树木,并与树根共同支撑树木。
树冠:把根部吸收的水分和矿物质养分以及叶子吸收的二氧化碳,通过光合作用,制成碳水化合物,同时呼吸,蒸腾。
树冠的范围是由树干上部第一个大活枝算起,至树冠顶梢为止。
<考>.边材:水分矿物质运输韧皮部:养料运输3.树木的生长是高生长和直径生长共同作用的结果。
<理解>.高生长是顶端分生组织活动的结果,将新长出的细胞留置在下方,生长点向上抬高。
直径生长是形成层分生活动的结果,向内形成次生木质部,向外形成次生韧皮部。
<研>.10米高的树,钉子钉在2米处,当树长到20米高时,钉子在哪儿?(主要就是考高生长是顶端分生,和已分生细胞无关。
)<名词解释>.初生长(高生长)VS次生长(直径生长)<考>.树木开始直接生长的标志是形成层向外生成次生韧皮部,向内生成次生木质部。
直径生长主要是侧向加粗分生组织,所形成的组织为次生组织。
次生组织主要加强树干对外界的应力。
(注意,次生组织的作用。
)<考大题>.树木生长的详细过程4.树干的四个部分:树皮,形成层,木质部和髓。
<了解>.树皮:贮藏养分,防止树木生活组织受外界湿度剧烈变化或机械损伤的影响。
分为内皮(活皮),外皮(死皮),占树干总体的6%-25%。
绪论1、什么是木材学?木材科学是研究木质资源材料的解剖,材性及其相互关系,木质资源材料的加工利用,以及木质资源材料与环境的关系等的科学。
由3大部分组成:生物木材科学,工业木材科学,环境木材科学。
2、木材学包括哪些内容?一、生物木材科学(1)木材组织、构造学:研究木质资源材料的形成(细胞的分化、分生及成熟)、表观特征、细胞组成、胞壁结构等。
包括宏观构造、微观构造、超微观构造,木质资源材料的识别与鉴定等。
(2)木材物理学:研究木质资源材料的密度,木质资源材料与水分,木质资源材料的热、电、光等性质,木质资源材料的声学特性以及力学性质等。
(3)木材化学:研究木质资源材料的主要化学组分(纤维素、半纤维素及木质素)及抽提成分的结构、物理化学性质以及与它们加工、改性之间的关系等。
(4)木材材性遗传学二、工业木材学:木材保护学、木材材性改良学、木材干燥学、人造板制造学、木制品工艺学三、环境木材学:主要研究木质资源材料及其制品与人类、环境(重点为室内环境)的关系。
包括:视觉特性、触觉特性、调湿特性三、木材的优缺点?(一)木材的优点:a. 木材质轻而强度高;b. 木材容易加工,加工所需能量较低,不易污染环境;c. 木材有吸收能量的作用,有缓冲作用;d. 干木材对热、电的绝缘性好,保温性好,不易结露;e. 木材有调节温度、湿度的功能;f. 合理使用的条件下,木材的耐久性强;g. 木材有天然的美丽花纹、光泽和颜色,有特殊的装饰效果;h. 木材是一种再生资源材料。
(二)木材的缺点木材性质具有高度的变异性;木材干缩湿胀,尺寸不稳定,容易变形、开裂、翘曲;木材容易腐朽和被虫蛀;小尺寸木材易于燃烧;木材具有天然缺陷。
第一章树木的生长与木材的形成1、树干由哪几部分组成?树皮、形成层、木质部、髓心。
2、木材形成过程?三句话:形成层原始细胞的分裂———新生木质部细胞的成熟——成熟木质部细胞的蓄积一、形成层原始细胞的分裂1.纺缍形原始细胞(1)向内分裂生成:轴向管胞,导管分子,木纤维,木薄壁细胞,树脂(胶)道分泌细胞,阔叶材管胞。
木材学复习资料木材学复习资料复习一。
对错问题1.木质部是由树木的形成层的直径生长的结果。
2.对于从早材到晚材快速变化的树种,年轮必须明显,而对于变化缓慢的树种,年轮必须不明显。
3.正常的胞间通道仅存在于松科六属的木材中。
4.无孔材料由于没有孔洞,所以相对致密,因此被称为硬质材料。
5.最好观察上下射线的宽度。
6.木材的主要组分中,纤维素因为具非结晶区,所以吸湿性最大。
7.针叶材中仅部分树种木材具薄壁细胞。
8.木材的差异干缩均小于1。
9.压缩木材通常含有胶质木纤维,其板材表面在加工过程中容易起毛。
10.木材白腐菌的主要营养成分是木材中的碳水化合物。
二、选择题1.针叶木具有以下哪些特征。
a.环孔材b.聚合木射线c.交叉场纹孔窗格状d.射线组织异形2.一个年轮内,靠近髓心,颜色较浅的部分称为。
a、边材B.心材C.早期木材D.晚期木材3。
以下哪种树种是无孔木材。
a.水曲柳b.榆木c.红松d.樟木4.螺纹裂隙存在于哪类细胞。
a、导管B.木纤维C.轴向管胞D.轴向薄壁细胞5。
所有针叶木材都有哪两种类型的细胞。
a.管胞和木射线b.管胞和射线管胞c.管胞和纤维状管胞d.厚壁细胞和薄壁细胞6.井字区(交叉场)纹孔是指哪两类细胞间交叉区域的纹孔。
a、早期木材管胞和射线管胞B.早期木材管胞和射线薄壁组织细胞C.晚期木材管胞和射线管胞D.导管分子和射线薄壁组织细胞7。
以下哪种类型的细胞是单凹坑。
a.管胞b.射线管胞c.韧型纤维d.纤维状管胞8.细胞壁下列各层中最厚的是。
a、 i+pb。
sc.s1d。
S29。
木材的心材有各种颜色,给心材赋予不同颜色的成分是不同的。
a.纤维素b.半纤维素c.木素d.抽提物10.同一块木材,其数值最大的密度是。
a、绝对干密度B.空气干密度C.实质密度D.基本密度……………….第一页………………11.在下列哪种情况下,木材的平衡含水率降低。
a.温度升高、湿度降低b.温度、湿度同时升高c.温度降低、湿度升高d.温度、湿度同时降低12.干缩系数是指哪部分水分变化1%时的干缩率。
木材学笔记:(有整理的一定要会,其他的还要自己结合书和笔记)第一章:木材的宏观构造与识别1、树木生长是高生长(顶端生长、初生长)和直径生长(次生长、侧向生长)的共同作用结果。
树木的生长包括高生长和直径生长。
树木中木质部的绝大部分是由直径生长形成,它是形成层原始细胞分生的结果。
所以木材的形成主要经过三个重要过程: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。
2、形成层原始细胞分为:1)射线原始细胞-分生出木射线和韧皮射线; 2)纺锤形原始细胞-分生出导管、管胞、木纤维等。
3心边材对材性和加工工艺的影响心边材在解剖构造上变化有限,在含水率相同时,心材由于浸渗物质较多,有时比边材材色深、重量略高(5%以上)、心材略硬、重、质脆,由于边材含有适于菌虫生长的养料故而招致腐朽、虫蛀。
心材浸渗物对菌虫有毒,故键全心材较边材耐久。
心材物质沉积在胞腔对气体和液体的渗透有不良影响,防腐改性等影响药液的渗透,心边材颜色的差异是细木工镶嵌工艺的很好材料。
但对胶合板制造因材色不一,会影响板面外观,对造纸纤维工业来说,需增加漂白工艺,否则会影响产品表观质量。
4、早晚材比较(1)构造上①早材在年轮内侧,生长初期形成,颜色浅,晚材则相反。
②早材细胞腔大壁薄,长度略短于晚材,宽度大于晚材。
如:水曲柳、柞木的早材导管的细胞腔肉眼下都能看见。
(2)材性上①早材较松软,密度小,晚材较致密,硬重,密度大。
②早材强度小耐磨性差,晚材强度大耐磨性好。
③早材横向干缩小,晚材横向干缩大。
5、阔叶材管孔的排列及分布:(1)环孔材(2)散孔材(3)半环孔材或半散孔材(4)辐射孔材(5)切线孔材(6)交叉孔材(或称花样孔材)6、阔叶材管孔的组合(1) 单管孔(2) 复管孔(3) 管孔链(4) 管孔团7、环孔材晚材管孔排列:①星散排列:管孔大多单独,分布均匀或比较均匀,呈星散排列如:水曲柳,橡树。
②径、斜列:管孔沿径向或斜向排列,可进一步区分为:a、单径列:管孔单引向排列、光叶黄、野梧桐。
b、火焰状:径向之变态,舌部分叉成火焰状,苦楮,槲栎,麻烁。
d、斜列:管孔排列与射线成倾斜角如:栗木、钧栗。
③弦向排列(切线状、榆木状)包括波形,晚材管孔呈弦向排列与年轮略呈平引或呈波形,如:榆、榉、朴。
④团型(丛聚型)若干个相聚成团,如桑树、拓树,剌槐⑤图案型:呈《形黄连木,按一定图案,有规则排列。
8、宏观:轴向薄壁组织的类型(包括傍管型和离管型)(1)傍管型薄壁组织:(2)离管型薄壁组织:(环绕于导管周围(与导管没有联系)与导管相连生)①环管束状:如水曲柳。
①切线状:如苦槠。
②翼状:如泡桐。
②网状:柿树。
③聚翼状:如洋槐。
③离管带状:黄檀。
④宽带状:如铁刀木。
④轮界状:柚木、杨木。
微观:针:星散状切线状轮界状阔:傍管:①环管束状②翼状③聚翼状④宽带状5稀疏傍管状6单侧傍管状离管:①切线状②网状③离管带状④轮界状5梯状6星散状9、胞间道胞间道——指由分泌细胞围绕而成的长形细胞间隙(特殊孔道)。
树脂道——贮藏树脂的胞间道。
存在于部分针叶树材中。
(红松)树胶道——贮藏树胶的胞间道。
存在于部分阔叶树材中。
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。
前五属具有轴向与径向两种树脂道,而油杉属仅有轴向树脂道。
10、树皮的形成树皮形成三阶段:(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。
11、针叶材不具有假宽射线,只有单列或者纺锤形,而阔叶材有单列,多列,假宽木射线(聚合木射线),栎木射线。
12、检索表的类型木材检索方法有三类: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。
概念:边材和心材的定义边材: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。
心材: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。
生长轮、年轮: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。
温带和寒带树木在一年里,形成层分生的次生木质部,形成后向内只生长一层,将其生长轮称为年轮。
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。
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。
导管与管孔:组成木材的细胞大多数是纵向排列的,其内部中空。
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叫导管;导管在横断面上的孔穴状称管孔。
木射线:在木材横切面上有颜色较浅的,从髓心向树皮呈辐射状排列的组织。
第二章:木材细胞1、形成层有两种原始细胞:纺锤形原始细胞和射线原始细胞。
2、纹孔的组成部分纹孔主要由纹孔膜、纹孔环、纹孔缘、纹孔腔(纹孔室、纹孔道)以及纹孔口(内、外口)组成。
在立木时期,纹孔对两侧细胞的压力不一样,将纹孔塞推向一侧,堵住纹孔口,称为闭塞纹孔。
3、管胞细胞壁壁层结构:从四个方面了解各壁层:厚度比例、薄层数、化学组成、纤丝倾角。
纤维素分子(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—树木概念:结晶区与非结晶区结晶区——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。
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)。
在一个基本纤丝的长度方向上可能包括几个结晶区和非结晶区。
基本纤丝:木材细胞壁的组织结构,是以纤维素作为“骨架”的。
它的基本组成单位是一些长短不等的链状纤维素分子,这些纤维素分子链平行排列,有规则地聚集在一起称为基本纤丝(又称微团)。
第三章:木材显微构造1、针叶材早晚材管胞区别: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2、树脂道是如何形成的以及它的组成: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。
树脂道由泌脂细胞、死细胞、伴生薄壁细胞和管胞所组成。
3、射线管胞与射线薄壁细胞的区别:射线管胞——木射线中的横向管胞,为松科木材特征射线薄壁细胞——横向生长的薄壁组织,是组成木射线的主体。
4、阔叶材导管分子的形状:常见有鼓形、纺锤形、圆柱形和矩形等,一般早材部分多为鼓形,而晚材部分多为圆柱形和矩形。
5、交叉场纹孔:在径切面,射线薄壁细胞和早才轴向管胞的相交区域内观察的纹孔式。
常见类型:窗格状云杉型柏木型杉木型松木型6、名词解释: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。
同胞射线:在针叶材中木射线都为射线薄壁细胞组成,没有射线管胞。
异胞射线:在针叶材中木射线都为射线薄壁细胞和射线管胞组成。
同型:在阔叶材中,木射线都是由横卧射线细胞组成。
异型:在阔叶材中,木射线由方形的或直立的射线细胞与横卧射线细胞组成。
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。
7、针阔叶材的组成分子: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第四章:木材的化学性质1、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。
2、木材三要素的结构单元,结构特点,分布纤维素:纤维素是由D-葡萄糖基构成的直链状高分子化合物。
纤维素的化学结构是1,4-β-D-吡喃式失水聚葡萄糖组成。
结构特点:①葡萄糖基的连接为1、4-β-甙键联结。
②单元是D —葡萄糖基,相邻的葡萄糖基旋转180度。
③葡萄糖基包含三个醇羟基,分别位于2、3、6三个碳原子上。
④C1位置具隐性醛基,显还原性。
⑤葡萄糖基为环式结构。
图4-1 木材的化学组成 木材木质素碳水化合物 半纤维素 (水解单糖—D-葡萄糖、D-半乳糖、D-甘露糖、D-木糖、L-阿拉伯糖) 纤维素 (水解单糖—D-葡萄糖) 细胞壁主要组分少量组分无机物(灰分)有机物(芳香族、萜烯类、脂肪族等化合物)半纤维素:是由两种或两种以上的糖基所组成分子量较小的高分子化合物,其结构型为支链型,常带有各种短侧链。
仅含有150-200个半纤维素糖基。
针叶树材(softwood )与阔叶树材(hardwood )两者的半纤维素虽然有些差异: 阔叶树材的半纤维素,高聚糖主要有两种:木糖和葡甘聚糖,约占20-35%。
针叶树材的半纤维素,高聚糖主要为:①半乳糖基葡萄糖基甘露聚糖。
②阿拉伯糖基-4-氧-甲基-葡萄糖醛酸基木聚糖,前者约占15-35%,后者约占5-10%。
半纤维素在细胞壁中的分布和作用:1.分布模式:①围绕纤维轴成同心薄层状态集聚的,常与非结晶态的纤维素交织在一起。
②分散分布。
2.分布浓度:经研究指出S1层最高,内向逐渐降低,在S2的中部浓度较低,且恒定。
半纤维素一般为非结晶状态,存在于纤维素微纤丝之间。
化学性质有些与纤维素相同。
木质素:是由苯基丙烷结构单元通过醚键和碳-碳键联接而成、具有三维结构的芳香族高分子化合物。
苯基丙烷单元分成三类:愈疮木基丙烷(G )、紫丁香基丙烷(S )和对羟基丙烷(H )。
C CCOCH 3OH C C C OCH 3OH CCC OHH 3CO 木质素的分布 :木质素在木材中的分布不均匀,一般采集部位愈高,木质素含量愈低。
木质素在植物结构中的分布是有一定规律的,胞间层的木质素浓度最高,细胞内部浓度则减小,次生壁内层又增高官能团 :甲氧基 羟基 羰基羧基 ( 一般认为木质素中是不存在羧基的,但在磨木木质素中存在0.01-0.02/OCH3。
)木质素与糖类的连接:木质素部分结构单元与半纤维素中的某些糖基通过化学键连接在一起,形成木质素—糖类复合体,成为LCC复合体。
3、半纤维素与纤维素的比较(1)共同点共属于多聚糖,都是甙键连接,可以酯化(乙酰化)或醚化;在适当条件下水解;在碱性条件下降解;均含游离羟基具有亲水性。