1、木质资源包括:木材、竹材、灌木、藤本、作物秸秆类。
2、我国第一本关于木材的书是1936年唐耀的《中国木材学》。
3、我国的森林覆盖率为18.21%4、我国的森林资源特点:森林覆盖率低,人均占有森林资源少;森林资源地域分布极不均匀;树龄结构不合理,可采资源不足;森林资源质量不高,单位面积蓄量较低。
5、木材的特点:易于加工;强重比高;热绝缘和电绝缘特性;有漂亮的花纹和颜色,光泽;对紫外线的吸收和对红外线的发射作用;良好的声学性质;纤维素的主要来源之一;可提供一些保健药品;具有吸收能量和破坏先兆预警功能;具有湿胀干缩性;可燃烧;易病性;具有天然缺陷。
6、木材科学的定义:是指木质化天然材料及其制品的生物学,化学,和物理性质,以及生产,加工工艺的科学依据。
第1章树木的生长与木材的形成1.常用的植物分类的等级包括界、门、亚门、纲、目、科、属、种。
2.植物命名:以拉丁学名作为命名,采用拉丁文双名法(表示属+种),如:红松:pinus koraiensis。
属名+种加名+命名人构成一个完整的学名。
3.当一树种已知属名,而种名不确定时,可记作:属名+sp。
例如:松木——pinus sp.4.树木是一个有生命的有机体,由树根、树冠和树干三部分组成。
树根占5%-25%,树冠占5%-25%,树干占50%-90%。
5.树木的生长是初生长(高生长)与次生长(径生长)的共同作用结果。
6.次生长:形成层原始细胞向内形成次生木质部;向外形成次生韧皮部7.径生长(次生长):形成层细胞的平周方向分裂和垂周分裂8.树干由树皮、木质部和髓三部分构成。
树皮和木质部之间有形成层。
9.幼茎或成熟树干嫩梢的树皮包括表皮、周皮、皮层和韧皮部等部分。
10.表皮即行脱落,代之以新生的保护层——新生周皮。
周皮可分为3层,位于周皮中层的组织为木栓形成层,木栓形成层向外分生木栓形成层,向内分生栓内层,统称为周皮。
11.形成层的分生功能在于直径加大,故又称为侧向分生组织。
12.形成层都是由纺锤形原始细胞和射线原始细胞两种形成层原始细胞构成。
13.木质部可分为初生木质部和次生木质部,次生木质部是形成层分生出来的,是木材的主体。
第2章木材的宏观构造1.木材的宏观构造是指在肉眼或借助10倍放大镜所能见到的木材构造特征。
2.心材树种(显心材树种):心材和边材颜色区别明显的树种,如松属、红豆杉属、柏木属、紫杉属等针叶树材,水曲柳、桑树、漆树、刺槐等阔叶树材边材树种:心、边材颜色和含水率无明显区别的树种,如桦木、杨木、槭属等阔叶树材熟材树种(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,如云杉属、冷杉属、水冈青3.生长轮:同心圆和波浪状。
年轮不等同于生长轮:温带和寒带:生长轮即年轮为1个;热带:一年有好几个生长轮,不等同于年轮。
4.早材:温带或寒带的树种,通常在生长季节早期所形成的木材,由于环境温度高,细胞分裂速度快,所形成的细胞腔大壁薄,材质较松软,材色浅,称为早材5.晚材:到了秋季营养物质流动减弱,形成层细胞活动逐渐减低,细胞分裂速度变慢并逐渐停止,于是形成了腔小壁厚的细胞,这部分材色深,组织较致密,称之晚材。
6.晚材率:晚材占年轮的比例。
是衡量环孔材强度大小的一个重要标志。
P=(b/a)×100% b——一个年轮中晚材的宽度(cm)a——年轮总宽度(cm)7.导管:是绝大多数阔叶树材具有的中空状轴向输导组织8.管孔:在横切面上可以看到许多大小不等的孔眼9.导管线:导管在木材纵切面上呈现的沟槽状10.导管分子:是组成导管的每一个细胞11.管孔的有无是区别阔叶树材和针叶树材的重要依据12.管孔的组合: 单管孔径列复管孔管孔链管孔团13.管孔的排列及分布在横切面上,散孔材或环孔材的晚材带的管孔排列方式:(1)星散状(2)径列或斜列状(3)弦列状14.管孔的大小及分布:根据管孔在横切面上一个生长轮内的分布和大小情况,可将其分为3种类型:(1)散孔材(2)半散孔材(3)环孔材15.管孔的内含物:是指在管孔内的侵填体、树胶或其他无定形沉积物(矿物质或有机沉积物)16.侵填体:在一些阔叶树材的心材导管中,常含有一种泡沫状的填充物17.侵填体多的木材,因管孔被堵塞,降低了气体和液体对木材的渗透性,增加了木材的天然耐久性,但也难以进行浸渍处理和药剂蒸煮处理18.轴向薄壁组织:是指由形成层纺锤状原始细胞分裂所形成的薄壁细胞群,即由沿树轴方向排列的薄壁细胞所构成的组织19.轴向薄壁组织的排列:根据在横切面上,轴向薄壁组织与导管连生情况,将其分为离管型轴向薄壁组织和傍管型轴向薄壁组织两大类20.木射线:在木材横切面上有颜色较浅的,从树干中心向树皮呈辐射状排列的细胞构成的组织,来源于形成层中的射线原始细胞。
21.胞间道:系分泌细胞围绕而成的长形细胞间隙。
分树脂道(针叶材)和树胶道(阔叶材)。
22.属、落叶松属、云杉属、黄杉属、银杉属、油杉属,其中油杉属树种无横向树脂道23.创伤树脂道:指生活的树木因受气候、损伤或生物侵袭等刺激而形成的非正常树脂道,如:铁杉属、冷杉属、雪松属、水杉属等24.树脂道在木材识别方面上具有很重要的意义。
同时树脂道在木材利用方面是利弊兼之。
一方面可采取树脂,同时木材燃烧热力较高;另一方面,具有树脂道的木材在材面上常具有深色油性线条,它影响木材的胶合和油漆。
当在炎热的夏季,树脂外益,会污染衣服,因此,家具用材很少使用具有树脂道的木材。
树脂道含量大的树种,不利于纤维分离,其木材的透水性和吸湿性较小,而容积重,发热量和耐久性增大。
因此,树脂道对木材的物理、机械性质和木材的利用都有一定的影响。
第3章木材细胞1.木材细胞壁的超微构造,木材的细胞壁主要是由纤维素(骨架)、半纤维素(基体物质)和木质素(结壳物质)3种成分构成的。
2.木材细胞壁的壁层结构:在光学显微镜下通常可将细胞壁分为初生壁(P)、次生壁(S)以及两细胞间存在的细胞间层(ML)3.复合胞间层=胞间层+初生壁4.次生壁的微纤丝排列:在次生壁上,由于纤维素分子链组成的微纤丝排列方向不同,可将次生壁明显地分为3层,即次生壁外层(S1)、次生壁中层(S2)和次生壁内层(S3)5.次生壁S1和S3层较薄,S2层最厚,在管胞、木纤维细胞中可占细胞壁厚度的70-90%,对木材的结构和性质有很大影响。
6.S1层:微纤丝平行排列,与细胞轴成50-70°角。
S型或Z层。
S2层:微纤丝排列的平行度最好,与细胞轴呈10-30°角,几乎平行于细胞轴S3层:微纤丝呈不规则排列。
与细胞轴成60-90°角。
7.木材细胞壁的各级构造:葡萄糖基→纤维素分子链→基本纤丝→微纤丝→纤丝→粗纤丝→薄层→细胞壁→导管、管胞、木纤维等8.木材细胞壁上的特征:纹孔、螺纹加厚、锯齿状加厚、眉条、瘤层9.纹孔:指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。
10.纹孔存在的意义a.立木中是相邻细胞间进行水分和养料交换的通道;b.对木材的渗透性影响很大——如:木材干燥、胶接、木材染色、防虫处理、防腐处理、阻燃处理以及木材改性;c.可能影响木材的强度。
11.纹孔的类型:单稳控和具缘纹孔12. 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的加厚组织。
13.锯齿状加厚:在部分针叶树材射线管胞内壁的次生加厚有锯齿状的突起,称锯齿状加厚。
只存在于针叶材松科木材中14.眉条的功能是加固初生纹孔场的刚性15.瘤层:瘤层系细胞壁内表面微细的隆起物。
通常存在于细胞腔和纹孔腔内壁。
阔叶树材针叶树材16.细胞→组织→输导组织导管早材管胞→机械组织木纤维晚材管胞→薄壁组织轴向、射线→分泌组织分泌细胞泌脂薄壁细胞第4章木材显微结构阔叶树材的显微结构1.导管:是由一连串的轴向细胞形成的无一定长度的管状组织2.导管分子的形态:形状:鼓形、圆柱形、纺锤形、矩形3.穿孔:两个导管分子纵向相连时,其端壁相通的孔隙。
4.穿孔板:两个导管分子之间连接部分的细胞壁。
5.根据纹孔膜消失的情况,穿孔可分为两大类型:(1)单穿孔(2)复穿孔:梯状穿孔、网状穿孔、筛状穿孔6.导管壁上纹孔的排列:(1)梯状纹孔(2)对列纹孔(3)互列纹孔7.导管的内含物主要有侵填体与树胶两类,以侵填体为常见8.木纤维约占木材体积的50%。
9.木纤维的种类:(1)韧型纤维:有单纹孔的纤维(2) 纤维状管胞:具有具缘纹孔的木纤维(3) 分隔木纤维:是具有比侧壁更薄的水平隔膜组织的木纤维,常出现于有较大单纹孔的韧型纤维上。
常见的有桃花心木、黄檀、柚木等(4) 胶质木纤维:指尚未木质化的,胞腔内壁呈胶质状的纤维。
即次生壁胶质化的韧型纤维和纤维状管胞。
主要存在于应拉木。
10.木射线的种类:(1)单列木射线(2)多列木射线(3)聚合木射线(4)复合木射线11.根据射线薄壁组织类别及组合,可分同形射线和异形射线两类12.同形射线:射线组织全部由横卧细胞组成的射线13.异形射线:射线组织全部或部分由方形或直立细胞组成针叶树材的显微结构1.木射线:1-分类:单列木射线和纺锤形木射线2-由射线管胞与射线薄壁细胞组成2.交叉场纹孔交叉场:在径切面上,射线薄壁细胞与早材轴向管胞相交的平面,为交叉场。
又称“井字区”,在这个区域内的纹孔称为交叉场纹孔。
3.交叉场纹孔是针叶树材最重要的识别特征之一4.交叉场纹孔可分为5种类型:窗格状、松木型、云杉型、杉木型和柏木型5.树脂道(1)树脂道的形成:是生活的薄壁组织的幼小细胞相互分离而成的(2)树脂道的组成:树脂道由泌脂细胞、死细胞、伴生薄壁细胞和管胞所组成6.第5章木材的化学性质1.纤维素占木材细胞壁的50%左右,是细胞壁的骨架物质。
纤维素大分子是由许多D-葡萄糖基相互以1,4-β-苷键连结构成的线形聚合物。
纤维素是单一的不溶于水的均一聚糖,系由大量的葡萄糖基所构成的直链大分子化合物。
纤维素分子中的葡萄糖基与葡萄糖基之间通过1,4苷键连接构成的链状分子,是线型结构的天然聚合物。
纤维素大分子链之间的连接是由有分子间力和氢键二者的存在而形成的。
纤维素的结构理论:纤维素是由结晶区与无定形区交错联接而成。
纤维素物料的结晶度:是指纤维素结晶区所占纤维素整体的百分率,它反映纤维素聚集时所形成结晶的程度X-射线衍射法是测定纤维素的结晶度使用最广泛的方法2.纤维素的物理性质:1.吸湿性2.干缩与湿胀3.吸湿滞后现象3.吸湿滞后现象:在同一相对湿度下,纤维素纤维吸湿时水分的吸着量低于解吸时水分的蒸发量,也就是说吸湿时的平衡含水量总比解吸时为低,这种现象叫吸湿滞后现象。
4.干缩与湿胀:在解吸或吸湿过程中,引起纤维素分子之间尺寸的减小或增加叫干缩与湿胀。