第四章-木材分析
• 内容和要点
4.1 木材的概述 4.2 木材的组织结构 4.3 木材的宏观结构 4.4 木材的微观结构 4.5 木材的化学组成 4.6 木材与水分 4.7 木材的改性 4.8 木材的主要应用
4.1 木材的概述
(1)我国的木材资源及现状
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
我国林业土地26743万公顷,森林1.75亿公顷,森林覆盖率由 新中国成立初的 8.6% 提高到目前的 18.21% ,活立木蓄积量 124.56亿m3,森林蓄积量 101.4亿m3,人工林保存面积 0.53亿 公顷,蓄积量15.05亿m3,人工林面积居世界首位。 我国森林总量不足,森林覆盖率仅相当于世界平均水平的 61.52%,居世界第130位;人均森林面积0.132公顷,不到世 界水平的25%,居世界第134位。 我国国土辽阔,森林分布不均。从国民经济社会发展来看, 森林资源和森林质量难以满足社会发展和经济增长的需求。 林地流失依然严峻,林木过量采伐仍相当严重。 我国既是一个木材生产大国,又是一个木材消费大国,而且 目前对木材的利用率不高。
4.1 木材的概述
(2)木材的特点
易于加工
质轻、强度高,强重比大 热绝缘与电绝缘特性
能引起亲近感的颜色、花纹和光泽
对紫外线的吸收和对红外线的反射作用 良好的声学性质
4.1 木材的概述
(2)木材的特点
纤维素的主要来源,并且可提供一些保健药品成分
具有吸收能量和破坏先兆预警功能 具有湿胀、干缩性
80~90
55~70 65~75
5~10
20~25 15~20
5~10
10~20 10~15
4.2 木材的组织结构
(2)树木的生长
树木的生长是高生长(顶端生长,初生长)与直径生长
(次生长)的共同作用结果。
树木的高生长包括茎干的不断加高、侧枝的不断延伸和根
的不断延长。其生长过程依赖于其顶梢、枝梢和根尖部位具 有无限分生能力的组织。
可燃烧性
易腐朽或遭虫蛀 具有天然缺陷
4.1 木材的概述
(3)木材的分类
植物界可划分为藻类植物、苔藓植物、蕨类植物和种子植 物四大门。其中种子植物的种最多。木材来源于种子植物。
种子植物按其习性,可分为木本和草本。木本植物一般具 有多年生的根和茎,维管系统发达,并能由形成层形成次 生木质部和次生韧皮部。 木本植物习惯上又分为乔木、灌木和木质藤本三种。
乔木通常是指具有单一主干,树高可达6m以上的木本植 物,即通常所说的树木。木材主要来源于乔木树种。
木材又包括针叶树材和阔叶树材。
4.2 木材的组织结构
(1)树木的组成部分
树根:树木的地下部分,占立木总
体积5~25%。是主根、侧根和毛根 的总称。 树冠:树木最上部分生长着的枝丫、 树叶、侧芽和顶芽等部分的总称。 树干:树冠与树根之间的直立部分, 是树木的主体,也是木材的主要来 源。
4.3 木材的宏观结构
(2)木材的三切面
木材的三切面可充分把木材结构特征反映出来。反之,要 充分认识木材的结构特征,又必须通过三切面进行。 三切面本身不是木材特征,它是人为确定的三个特定的木 材截面对它们的观察就可以达到全面了解木材构造的目的。 木材的三切面:横切面、径切面、弦切面
4.3 木材的宏观结构
弦切面
4.3 木材的宏观结构
• 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垂 直的纵切面。在这个切 面上可以看到相互平行 的生长轮或生长轮线、 边材和心材的颜色、导 管或管胞线沿纹理方向 的排列、木射线等。
生物质材料
主要内容
• • • • • • • • 第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 绪论 纤维素基材料 木质素 木材 淀粉基材料 甲壳素基材料 蛋白质基材料 其他生物质材料
第四章 木材
• 目的和要求
了解木材的组织结构、化学组成、主要性质与应用等相关 知识。重点掌握木材的组织和细胞结构、化学组成及其与 部分木材性质的关联。
4.3 木材的宏观结构
(1)概述
木材的宏观结构是指用肉眼或借助10倍放大镜所能观察到 的木材构造特征。 木材的宏观特征分主要宏观特征和辅助宏观特征两部分。 木材的主要宏观特征是木材的结构特征,它们比较稳定, 包括心材和边材、生长轮、早材和晚材、管孔、轴向薄壁 组织、木射线、胞间道等。 木材的辅助宏观特征又称次要特征,通常变化较大,只能 在宏观识别木材中作为参考,如髓斑、色斑、乳汁迹、内 含韧皮部、油细胞和粘液细胞等。还包括木材的颜色、光 泽、纹理、花纹、结构、材表、气味、滋味、轻重和软硬 等一些作为木材识别辅助依据的物理特征。
• 横切面是与树干长轴 相垂直的切面,亦称 端面或横截面。在这 个切面上,可以见到 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 ( 或管胞 ) , 胞间道等,是木材识 别的重要切面。
横切面
4.3 木材的宏观结构
• 弦切面是顺着树 干长轴方向,与 木射线垂直或与 生长轮相平行的 纵切面。弦切面 和径切面同为纵 切面,但它们相 互垂直。在弦切 面上生长轮呈抛 物线状,可以测 量木射线的高度 和宽度。
4.2 木材的组织结构
活树各部分的体积比例
树 种 体积(%) 树 干 65~67 77~82 50~65 55~70 78~90 树 根 15~25 12~15 15~20 15~25 5~12 树 枝 8~10 6~8 10~20 15~20 5~10
松树 落叶松 栎树 梣树 桦树
山杨
山毛榉 枫树
树木的直径生长是木质部和韧皮部细胞不断增加的结果,
它是由形成层原始细胞进行弦向平周分裂来完成的,向内形 成木质部,向外形成韧皮部。
4.2 木材的组织结构
(3)树干的构造
树干由树皮、木质部和髓三部分构成,在宏观条件下即可
区分。在树皮和木质部之间,还有一层极薄、不易为人们用 肉眼分辨的形成层。 树皮:包裹在树木的干、枝、根次生木质部外侧的全部组 织的统称。 形成层:位于树皮和木质部之间,是包裹整个树干、树枝 和树根的一个连续的鞘状层,由于其分生功能在于直径加大, 又称为侧向分生组织。 木质部:位于形成层和髓之间,是树干的主要部分。根据 细胞的来源,木质部分为初生木质部和次生木质部。 髓:位于树干的中心部位 。