木材學-李堅木材學筆記完整

1、1、畫由針葉樹材交叉場紋孔類型圖第一章:木材的宏觀構造與識木材學筆記：（有整理的一定要會，其他的還要自己結合書和筆記） 別第一章:木材的宏觀構造與識同作用結果。它是形成層原始新生細胞和組織1同作用結果。它是形成層原始新生細胞和組織所以木材的形成主要經過三個重要過程：形成層母細胞的分裂形成新（子）細胞； 充分分化和成熟；成熟細胞的蓄積。2、形成層原始細胞分為：1）射線原始細胞-分生由木射線和韌皮射線 ；2 ）紡錘形原 始細胞-分生由導管、管胞、木纖維等。3心邊材對材性和加工工藝的影響心邊材在解剖構造上變化有限，在含水率相同時，心材由于浸滲物質較多，有時比 邊材材色深、重量略高（5減上）、心材略硬

2、、重、質脆，由于邊材含有適于菌蟲生長的養(yǎng)料故而招致腐朽、蟲蛀。心材浸滲物對菌蟲有毒，故鍵全心材較邊材耐久。心材物質沉積在胞腔對氣體和液體的滲透有不良影響，防腐改性等影響藥液的滲透，心邊材顏色的差異是細木工鑲嵌工藝的很好材料。但對膠合板制造因材色不一，會影響板面外觀，對造紙纖維工業(yè)來說， 需增加漂白工藝， 否則會影響產品表觀質量。4、早晚材比較（1）構造上早材在年輪內側，生長初期形成，顏色淺，晚材則相反。早材細胞腔大壁薄，長度略短于晚材，寬度大于晚材。如：水曲柳、柞木的早材導管的細胞腔肉眼下都能看見。（2）材性上早材較松軟，密度小，晚材較致密，硬重，密度大。早材強度小耐磨性差，晚材強度大耐磨性好

3、。早材橫向干縮小，晚材橫向干縮大。、闊葉材管孔的排列及分布 ：（1）環(huán)孔材（2）散孔材（3）半環(huán)孔材或半散孔材（4）輻射孔材（5）切線孔材（6）交叉孔材（或稱花樣孔材）6、闊葉材管孔的組合 （1）單管孔 （2）復管孔 （3）管孔鏈 （4）管孔團、環(huán)孔材晚材管孔排列：星散排列：管孔大多單獨，分布均勻或比較均勻，呈星散排列如：水曲柳，橡樹徑、斜列：管孔沿徑向或斜向排列，可進一步區(qū)分為：a單徑列：管孔單引向排列、光葉黃、野梧桐。b、火焰狀：徑向之變態(tài)，舌部分叉成火焰狀，苦楮，柳桃，麻爍。d、斜列：管孔排列與射線成傾斜角如：栗木、鈞栗。呈波形，如:弦向排列（切線狀、榆木狀）包括波形，晚材管孔呈弦向排列

4、與年輪略呈平引或 榆、棒、樸。呈波形，如:團型（叢聚型）若干個相聚成團，如桑樹、拓樹，剌槐圖案型：呈形黃連木，按一定圖案，有規(guī)則排列。8、宏觀：軸向薄壁組織的類型（1）傍管型薄壁組織：繞于導管周圍與導管相連生）環(huán)管束狀：如水曲柳翼狀：如泡桐。聚翼狀：如洋槐。包括傍管型和離管型）（環(huán)2）離管型薄壁組織：（與導管沒有聯系）切線狀：如苦楠。網狀：柿樹。離管帶狀：黃檀。輪界狀：柚木、楊木。包括傍管型和離管型）（環(huán)2）離管型薄壁組織：（與導管沒有聯系）切線狀：如苦楠。網狀：柿樹。離管帶狀：黃檀。輪界狀：柚木、楊木。微觀:狀闊：針：星散狀切線狀輪界傍管：環(huán)管束狀翼狀聚翼狀寬帶狀5稀疏傍管狀6單側傍管狀離管

5、：切線狀網狀離管帶狀輪界狀5梯狀6星散狀9、胞間道胞間道樹脂道指由分泌細胞圍繞而成的長形細胞間隙（特殊孔道）。貯藏樹脂的胞間道。存在于部分針葉樹材中。（紅松）樹膠道道。存在于部分闊葉樹材中。胞間道樹脂道指由分泌細胞圍繞而成的長形細胞間隙（特殊孔道）。貯藏樹脂的胞間道。存在于部分針葉樹材中。（紅松）樹膠道道。存在于部分闊葉樹材中。屬、銀杉屬及油杉屬。具有正常樹脂道的針葉樹材主要有松屬、落葉松屬、貯藏樹膠的胞間 云杉屬、黃杉木射線（聚合木索表是使用最廣木射線（聚合木索表是使用最廣前五屬具有軸向與徑向兩種樹脂道，而油杉屬僅有軸向樹脂道。樹皮的形成樹皮形成三階段：由頂端（原）分生組織向外分生初生韌皮部

6、（與表皮、皮層很難分開）由形成層射線原始細胞向外分生次生韌皮部。由皮層的最外側形成木栓形成層向外、內分生木栓層、栓內層，形成周皮。 針葉材不具有假寬射線，只有單列或者紡錘形，而闊葉材有單列，多列，假寬 射線），橋木射線。12、檢索表的類型木材檢索方法有三類：對分檢索表，穿孔卡檢索表，計算機木材識別系統。對分檢 泛的方法。概念：邊材和心材的定義邊材：在木質部中，靠近樹皮（通常顏色較淺）的外環(huán)部分，含水率高，立木時具生理功能的木材稱邊材，擔負著由下往上輸送水分和養(yǎng)分心材：在靠近髓心周圍與邊材之間（通常顏色較深）的木質部，在立木時已不具有生理功能的。生長輪、年輪：通過形成層的活動，在一個生長周期中所

7、產生的次生木質部，在橫切面上呈現一個圍繞髓心的完整輪狀結構，稱為生長輪或生長層。溫帶和寒帶樹木在一年里，形成層分生的次生木質部，形成后向內只生長一層，將其生長輪稱為年輪。早材：在一個生長輪內，靠近髓心一側，是樹木生長季節(jié)早期形成的部分，材色較淺，組織松軟，又稱為春材。晚材：在一個生長輪內，靠近樹皮一側，是樹木生長季節(jié)后期形成的部分，材色較深，組織緊密,材質堅硬，又稱為秋材。導管與管孔：組成木材的細胞大多數是縱向排列的，其內部中空。闊葉材各類縱向細胞中有一種直徑較大，專門承擔輸導作用的組織叫導管；導管在橫斷面上的孔穴狀稱管孔。木射線：在木材橫切面上有顏色較淺的，從髓心向樹皮呈輻射狀排列的組織 第

8、二章：木材細胞1、形成層有兩種原始細胞：紡錘形原始細胞和射線原始細胞。2、紋孔的組成部分紋孔主要由紋孔膜、紋孔環(huán)、紋孔緣、紋孔腔（紋孔室、紋孔道）以及紋孔口（內、外口）組成在立木時期，紋孔對兩側細胞的壓力不一樣，將紋孔塞推向一側，堵住紋孔口，稱為閉塞紋孔。3、管胞細胞壁壁層結構：從四個方面了解各壁層：厚度比例、薄層數、化學組成、纖絲傾角。層次厚度比例/%薄層數/層化學組成/%纖絲傾角/PWf: WV恒定(最大)W V Wf： W TJ - V成正比Wo時V最小強度w Wf： w TJ o恒定(最小)wV wf： w TJoJT成反比w o時o一最大導電性木材是絕緣體、水是導體w wf： w T

9、J p增加幾十倍。w V wf： w TJ - pTJ (成正比)owf p增加幾百萬倍木材的干縮各向異性？1.木材縱向、橫向干縮濕脹差異的原因木材縱向干縮濕脹 VV橫向干縮濕脹 是由木材的構造特點造成的，絕大多數細胞都是縱向排列；而細胞主要取決于次生壁中層(S2)微纖絲的排列方向。因此原因有二：(1)細胞壁微纖絲是由平行排列的大分子鏈所組成的，大分子鏈長度方向可移動的距離是大分子鏈橫向之間的 0.2%? 0.05%,纖絲間距離的變化主要表現在橫向。S2微纖絲的排列與細胞主軸成10?-30?幾乎相平行，干縮濕脹時表現在縱向的量：asi n a； 表現在橫向的量：acosasin a cos a

10、2.木材徑向、弦向干縮濕脹差異的原因(1)木射線對徑向收縮的抑制早晚材差異的影響徑向壁和弦向壁中的木質素含量差別的影響徑壁、弦壁紋孔數量的影響第六章：木材的力學性質1、概念：?強度 是抵抗外部機械力破壞的能力。?硬度硬度是抵抗其它剛性物體壓入的能力。3?剛性剛性是抵抗外部機械力造成尺寸和形狀變化的能力。力。大小，=應力/柔量：力。大小，=應力/柔量：a=應變/.彈性：應力解除后即產生應變完全回復的性質。.彈性模量（E ）:物體產生單位應變所需要的應力，它表征材料抵抗變形能力的 應變物體的彈性模量值愈大，在外力作用下愈不易變形，材料的強度也愈大。.彈性模量的倒數，表征材料在荷載狀態(tài)下產生變形的難

11、易程度。應力.泊松比物體的彈性應變在產生應力主軸方向收縮（拉伸）的同時還伴隨有垂直于主軸方向的橫向應變，將橫向應變與軸向應變之比稱為泊松比（）。分子表示橫向應變，分母表示軸向應變。9?蠕變：在恒定應力下，木材應變隨時間的延長而逐漸增大的現象。.松弛：在恒定應變條件下應力隨時間的延長而逐漸減少的現象。松弛與蠕變的區(qū)別在于：在蠕變中，應力是常數，應變是隨時間變化的可變量；而在松弛中，應變是常數，應力是隨時間變化的可變量。.木材具有彈性固體和黏性流體的特性，具有兩者不同機制的形變，并體現彈性固體和流體的綜合特性。木材的這種特性稱為木材的黏彈性（流變學特性），它包括蠕變和松弛。2、為什么正交異向彈性理

12、論適用于木材？木材是圓柱狀，當直徑大的時候，徑向木射線相對平行，弦向取小段時可視為直線。（大概是這樣，自己發(fā)揮）3、三段式應力應變曲線適合于哪一類木材？圖見 P185木材橫紋壓縮是指作用力方向與木材紋理方 向相垂直的壓縮。木材進行壓縮時，應力一應變關系是一條非線性的曲線：常規(guī)型是散孔材橫壓時的特征，為不具平臺的連續(xù)曲線。 三段型是針葉樹材和闊葉樹材 環(huán)孔材徑向受壓時的特征曲線 ：橫紋壓縮應力一一應變曲線OA耳材的彈性曲線AB-早材壓損過程曲BC-晚材彈性曲線 弦向壓縮時不由現 3段式曲線影響木材力學性質的主要因素木材密度的影響含水率的影響溫度的影響長期荷載的影響 紋理方向及超微構造的影響 木材

13、缺陷的影響實驗結果整理中的 5項統計指標？木材物質力學性質的主要統計指標有5項一一算術平均數、均方差、變異系數、均值誤差和準確指數。第八章：木材缺陷木材缺陷的種類 ？節(jié)子、變色、腐朽、蛀孔、裂紋、樹干形狀缺陷、木材構造缺陷和損傷。此外，鋸 材還有木材加工缺陷和變形節(jié)子，腐朽，裂紋的分類？節(jié)子：.根據節(jié)子的質地及與周圍木材的連生程度分：（1）活節(jié)：由樹木的活枝條形成，活節(jié)與周圍木材緊密相連，分布在樹干上部，質地堅硬，構造正常。（2）死節(jié)： 由樹木的枯死枝條，木材組織與周圍木材部分或全部分離，主要分布在 樹干的中下部。有的質地堅硬，有的腐朽松軟.根據節(jié)子的材質分：（1）健全節(jié)：節(jié)子材質完好，無腐朽

14、跡象。（2）腐朽節(jié)：節(jié)子本身已經腐朽，但并未透入樹干內部，節(jié)子周圍材質仍完好。（3）漏節(jié)：不但節(jié)子本身已經腐朽，而且深入到樹干內部，引起木材內部。漏節(jié)常成為樹干內部腐朽的外部特征。.按照節(jié)子斷面形狀分：（1）圓形節(jié)：節(jié)子斷面呈圓形（長短徑比不足3） o（2）條狀節(jié)：在鋸材的徑切面呈長條狀（長寬比3） o（3）掌狀節(jié)：在鋸材徑切面呈兩相對稱排列的長條狀。（針葉樹材具有）腐朽：（1）按腐朽的性質可分為白腐和褐腐白腐 一一即白色腐朽。主要由白腐菌破壞木質素，同時也能破壞纖維素。篩孔狀或腐蝕性腐朽 褐腐一一即褐色腐朽。主要由褐腐菌破壞胞壁的碳水化合物所形成。粉末狀或破壞性腐朽（2）按在樹干內、外部位邊

15、材腐朽（或稱外部腐朽）腐一系樹木伐倒后，由于干燥遲緩，木腐菌自邊材外表侵入所形成。心材腐朽（或稱內部腐朽）是立木受木腐菌侵害所形成的心材（或熟材）部分的腐朽。（3）按在樹干上、下部位 根部腐朽（根腐） 干部腐朽（干腐） 裂紋：形成時期方向立木（立木裂紋）伐倒木（干燥裂紋）徑向（徑向裂紋）徑裂單徑裂干裂干燥不當的徑向裂 紋， 可用加工措施避免。復徑裂凍裂弦向（弦向裂紋）環(huán)不裂（半個周長）輪裂-瓜裂(V半個周長)3、怎樣有效克服上述缺陷對木材的影響？節(jié)子：一.合理下鋸，將節(jié)子盡量集中在一兩塊板材上。二.盡量降低節(jié)子的不良影響，把節(jié)子密集或節(jié)子尺寸較大部分加工成對節(jié)子不加限制的直接使用原木、造紙用料

16、等。三？因勢利導，變廢為寶：將節(jié)子設計在次要部位或增強強度的受力方式，如：徑向橫壓、弦面硬度；利用節(jié)子在不同切面表現的花紋以提高木材及其制品的經濟價值。腐朽：腐朽木材的合理利用對于根部心材腐朽，盡量作鋸切用原木使用在保證原木等級前提下，盡量將腐朽用在允許存在或要求較低的原木上。貯存中防止措施在能保證供給的條件下，應盡量減少木材場地貯存時間。控制木材含水率25蛆下。貯木場保 持清潔并進行消毒。(消毒劑應具備的條件是，對真菌具有毒性，而對人的有害性??；經消毒劑處理的木材應無色、無味；消毒劑價格低廉和處理方便。)裂紋：一 ?在制材時合理下鋸：消除裂紋二.盡量作為直接使用原木，如坑木三.若裂紋滿足1、

17、2等材時，盡量作為長材使用四.在不影響下節(jié)原木等級時，可將裂紋的長度適當分散在不同原木上總之，盡可能地縮小裂紋的不良影響。4、真菌的生活必備條件，如何抑制真菌的寄生繁殖？(1)適宜的溫度：真菌和其它植物一樣，在溫暖條件下生長要比冷氣氣候下快得多。真菌的最佳生長溫度24.430 C,低于或高于最佳溫度均會延緩或仰制真菌的生長。(2)氧的供給適宜的木材含水率：30%? 40%(4)充足的養(yǎng)料：木材是真菌良好食物。(5)酸堿性：多數木材微酸性 根據上述條件自己靈活運用解答。5、什么是生長應力？類型？生長應力是纖維細胞成熟期間，由次生壁內木素的沉積和聚合而產生。木素的填入 造成纖維橫切面有小的側向膨脹，按照泊松比在長度上就應有相應的減小。但它與 內側的木材胞連成一個整體，它在長度上要有收縮，內側的細胞就會對它進行限制，也就是說對它形了拉伸作用。相反靠心部木材每個細胞在長度方向受到壓縮作用。生長應力使立木中產生裂紋(1)徑向心裂 一一 是徑向通過髓心，向外裂口寬度漸減，是內部裂紋。(脆心材)(2)輪裂剪切應力第九章：竹材1、竹子是禾本單子葉被子植物。3 竹壁，維管束的構造？竹壁構造：表皮層一一長形細胞栓質細胞硅質細胞氣孔器竹青皮下層一一小柱形細胞皮層一一柱形細胞基本組織一一薄壁細胞竹肉韌皮部（原生后生）一一篩管伴胞薄壁細胞外纖維帽維管束原生木質部