史上最全的木材学笔记.docx

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1、史上最全的木材学笔记史上最全的木材学笔记 第一章 木材宏观构造 第一节树干的组成 1.种子植物门 种子植物分为裸子植物和被子植物。 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。属名+种加词+变种名 .裸子植物就是针叶树，被子植物就是阔叶树。 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

2、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。 .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。 .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。 .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？ .初生长VS次生长 .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。 .树木生长的详细过程 4.树干

3、的四个部分：树皮，形成层，木质部和髓。 .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，外皮,占树干总体的6%-25%。 作为原木识别的主要依据 形成层：位于树皮和木质部之间，肉眼不见，由具有细胞分裂机能的细胞构成，向内分裂次生木质部，向外分裂次生韧皮部。 木质部：初生木质部起源于顶端分生组织，次生木质部起源于形成层的逐年分裂，占绝大部分，是木材的主体。 木质部明显多于韧皮部的原因。 壮龄树的树干由90%的木质部和10%的韧皮部组成。 髓：由薄壁细胞组成；功能：在树木生长初期，贮存养分供给树木生长。 髓与初生木质部共同组成髓心。 髓心组织松软，强度低，易开裂，

4、在附近多节，质量要求较高的木材，不允许带有髓心。 偏心材：树木受生长环境影响，髓偏离中心而移向一侧。髓vs髓心 一切组织均起源于形成层。 形成层是产生木材的源泉。 髓的形状和大小可作为鉴别木材的特征之一。 最外层的生长层是最新的木质部。 5.木材的三切面 三切面的定义： 横切面：与树干纵轴或木纹方向相垂直的切面； 径切面：与树干纵轴或木纹方向相平行，沿树干半径所作的切面； 弦切面：与树干纵轴或木纹方向相平行，与树干半径相垂直，与年轮相切的切面。 板厚的中心线与年轮的切线，两直线所成夹角大于60度，称为径切板，小于30度，称为弦切板。 斜切板：夹角介于30度和60度之间的，也称半径切板或半弦切板

5、。 .通常用弦切板用作乐器的共鸣板。 .以水曲柳为例，画出径切面和弦切面示意图或比较水曲柳和水青冈的弦切面花纹。 第二节木材的宏观构造 宏观构造指在肉眼或扩大镜下能观察到的构造和外貌特征，分为构造特征和辅助特征两大类。 1.心边材 .木材中心边材颜色有显著差别的，称显心材树种。 心边材颜色无明显差别，但含水率有差别的，称隐心材树种。 心边材颜色无明显差别，且含水率无差别的，称边材树种。 树木在幼龄时期全部由边材构成。 边材的宽度与树木在林分里的优势程度有关，活力大的树木有较宽的边材。在树木内部，树冠的边材最宽，向下到树干基部宽度减小。 *树木从边材到心材的转变过程：1生活细胞失去作用2细胞壁中

6、水分大大减少3营养物质自细胞中移去4导管中侵填体形成5细胞壁中浸提物质沉积6纹孔处于闭锁状态 假心材：某些心边材颜色无明显差别的树种，菌类寄生，使木材变色，中心部分成为假心材，山杨最易形成。vs隐心材 内含边材：在心边材有明显差别的树种中，心材部分偶现材色较浅的环带，称为内含边材。是由于菌类或气候影响形成的，在栎木中常见。 髓心vs髓斑 .看不到髓心的树种，称为隐心材。 所有树种的边材含水率都是高于心材的。 以新采伐的木材颜色作为识别依据，识别较为准确。 边材的宽窄，为鉴定木材的特征之一。 2.生长轮，早晚材 在同一树木中，其垂直分布大致是越近树基年轮越窄，越近树梢年轮越宽，水平分布大致是越近

7、髓心年轮越宽，越近树皮年轮越宽。 *在木材利用上，以横切面上垂直年轮方向1cm内年轮的树木来估计木材的物理力学性质。一般来说，针叶树材以每厘米内年轮树木均匀者强度为大，而阔叶树材的环孔材则是年轮越宽，强度越大。 在一个年轮内，早材至晚材的转变程度是识别针叶树材的重要特征之一。 生长轮的形成是缘于外界环境变化造成木质部的不均匀生长现象。 *软松华山松 红松 锯齿状加厚 瘤层 硬松马尾松 油松 。 。 如何区别软松和硬松 软松是松属中的单维管束松亚属，一般早晚材缓变，射线管胞内壁平滑，无锯齿状加厚出现，瘤层存在于管胞表面角隅处。而硬松是双维管束松亚属，早晚材急变，在射线管胞的径切面内壁上，有锯齿状

8、加厚，瘤层普遍出现于管胞内表面和纹孔缘，纹孔室表面，纹孔膜等处。软松商品名为红松，硬松商品名为松木。 晚材率 晚材率的多少是衡量木材强度大小的一个重要标志，晚材率越高，密度越大，木材强度越大。 晚材率计算公式：100%。 晚材率自髓心向外逐渐增加，但达到最大限度后便开始降低，所以，年轮越靠近树皮，晚材率越小。 假年轮：由于菌害，气候原因，致使同一生长周期内，形成两个或更多年轮，其中不完整的年轮称为假年轮或伪年轮。 .靠近树干根部的横切面上的年轮树木，可以代表树木年龄。 在散孔材中，生长在温带和寒带的树种，其轮界线仍然比较明显。 3.管孔 导管分子的横切面称为管孔。椭圆形管孔的径向直径大于弦向，

9、但管孔大小以弦向直径为准。 管孔的分布类型是识别阔叶树材的重要特征之一。 导管分子在纵切面上呈细沟状，称为导管槽。 导管槽是形成木材花纹的主要因子之一。 导管内通常含有侵填体和树胶等内含物。 侵填体：横切面呈泡沫状，纵切面管槽内呈有光泽的薄膜，是识别阔叶树材的特征之一。 树胶：肉眼观察呈不定形的褐色或红褐色的胶块，无光泽。 .阔叶材称为硬材，针叶材为软材，这里的硬材和软材是作为木材商品上的名称。 软材的硬度都要小于硬材。 4.轴向薄壁组织 轴向薄壁组织对宏观识别木材具有重要的特征意义，是阔叶树材的重要特征之一。 注，是组织，不是细胞。结合第三章导言 *轴向薄壁组织是树木生长时的贮藏养分的组织，

10、也是构成花纹的主要因子之一，但其本身会导致木材的开裂和强度的降低。 5.木射线 木射线是木材中唯一呈辐射状的横线排列组织。 木射线在横切面呈细线辐射状，反应宽度和长度。 在径切面呈或断或续的丝带状或片状，反应其长度和高度。 在弦切面呈短竖线状或纺锤状，反应其高度和宽度。 木射线在树木生长时起横向输导和贮藏养料的作用。 某些宽木射线的木材，其径切面常呈现银光纹理，构成美丽花纹，适作家具和细木工材料。 *木射线的优缺点：优：1有利于横向渗透2限制木材径向变形和提高木材径向抗压强度 缺：1木射线是薄壁细胞组织，强度低2木材干燥时，常沿木射线开裂 髓射线：从髓心放射出来的射线vs木射线：位于木质部vs

11、韧皮射线：位于韧皮部 初生木射线vs次生木射线 波痕：木射线或轴向细胞叠生排列所形成的，又称布格纹或叠生构造。 针叶材木射线均为单列木射线，宏观下宽度极细。 6.胞间道：由分泌细胞围绕而成的长形细胞间隙 树脂道：是泌脂细胞所围成的充满树脂的孔道，为某些针叶树材所特有，晚材中最为明显。 具有树脂道的树种，其木材易于燃烧且热力较高，但不利于油漆，且易遇热渗油， 受伤树脂道：由2个或以上的树脂道组成，位于早材部分，常出现在年轮开始生长处，呈短切线状排列。 在春季采割松脂时，易形成受伤树脂道，所以轴向受伤树脂道常分布于早材内。 .正常树脂道vs受伤树脂道：树木受机械损伤，菌害气候等影响，凡破坏树木正常

12、生理活动的，均足以引起受伤树脂道。 .具有树脂道，说明具有树脂细胞。但不具有树脂道的树种，同样也有树脂细胞。 .松科六属木材的树脂道在横切面上呈浅色小点，观察须凭借显微镜。 正常树脂道为针叶材正常生理现象，轴向树脂道都只是星散分布在年轮中。 受伤树脂道的生成，不仅发生在具有正常树脂道的树种中，也可能发生在无正常树脂道的树种中。 通常根据有无正常树脂道和树脂香气的大小，将针叶材分为有脂材和无脂材两类。，有脂材，无脂材。） 脂道材vs有脂材 7.木材的颜色和光泽，滋味 颜色：木材的颜色作为木材的识别特征之一。 木材细胞本身无明显颜色，但因细胞内含有各种色素及其他，致使木材呈现各种颜色。 同一树种的

13、木材，也因木材干湿，空中暴露的久暂，有无腐朽及树龄，部位等的不同而不同。 识别木材要看新切削材面的颜色。 长期至于阳光下的木材，由于风化和氧化作用，会变为浅灰色，长期贮存于水中的木材，由于鞣质和铁盐的作用，材色会变深。*木材初期腐朽的标志：马尾松边材常带青变色，水青冈变为浅黄色，桦木变为淡红褐色，色木常有杂色斑纹。 *木材的漂白方法：双氧水100克，水100克，氨水20克混合涂在木材表面。 光泽：木材的光泽多呈现于纵切面上，横切面上不易看见。 光泽反应木材细胞壁的化学组成特点，也反映着木材树种间的差别和树木生长状况。 同颜色一样，观察木材的光泽，应该在新切削纵切面上进行。 滋味：是可溶物质沉淀

14、或积聚在细胞内或细胞壁上所致，与细胞壁本身无关。 由于心材中沉淀物较多，所以木材的心材滋味较边材显著。 8.木材结构纹理，花纹 结构：木材细胞直径越大，结构越粗。直径越小，结构越细。 阔叶材以导管的弦向直径为标准，针叶材以管胞的弦向直径为标准。 斜纹理可分为以下几种:螺旋纹理，交错纹理，波浪纹理和皱状纹理。 第三节 木材识别 1树木分类知识 三名法：属名+种加词+命名人 或属名+种加词+变种名。 在科学研究和市场贸易中，必须要求木材名称是拉丁学名。 2成为商品材的特点：1多年生2须具直立多年生主茎 3生长过程中不断生存新木质层和树皮层，使主茎直径逐渐增大。 第二章 木材细胞壁 第一、二节 细胞

15、壁的微观构造 细胞壁的超微结构 在结构上可以分出细胞壁的层次，是因为各层的化学组成不同和微纤丝的排列方向不同。 胞间层：主要由木素和果胶质物质组成，高度木质化。在成熟细胞中很难区分出胞间层。 初生壁：细胞增大期间形成的壁层，也是高度木质化。 次生壁：在细胞成熟以后形成的壁层，细胞体积不变，向内加厚。 当细胞腔内的原生质体停止活动，次生壁就停止沉积，细胞腔形成中空。 细胞壁的厚薄主要由次生壁中的S2层厚度决定。 胞间层 初生壁P S1 三大素 S2 S3 瘤层 同S2 存在于某些针叶树角度 其他 无角度 无规则 50-70度 10-30度 60-90度 材杉科 无纤维素 无规则交叉网状 分层含量

16、 木素 果胶 三大素 木素多 各层厚度 三大素 纤维素多 1% 1%-22% 70%-90% 2%-8% 当木材切片染色后，在显微镜下可以见到胞间层，初生壁，S1,S2,S3层。 分析次生壁较初生壁规则的原因初生壁多呈不规则的交错网状，而次生壁往往比较有规则。细胞生长过程中，微纤丝由横向改变为纵向的过程。细胞生长过程中，微纤丝沉积在细胞壁内壁，并随着细胞壁的伸展而改变其排列方向。刚开始的时候，微纤丝是沿着细胞轴横向平行围绕，这样限制了细胞的侧面生长，于是细胞伸长，微纤丝的方向就逐渐趋于与细胞长轴平行。 试以管胞和纤维为例论述壁层结构理论 纤丝单元 光学显微镜下观察 可见0.4-1.0um 粗纤

17、丝 电子显微镜下观察 可见10 -30 nm 微纤丝 电子显微镜下观察 可见3.5-5.0nm 基本纤丝 纤维素的最小组成单元是基本纤丝。 基本纤丝微纤丝纤丝粗纤丝薄层细胞壁层 结晶区 纤维素分子链平行排列，在x射线衍射图反应是高度结晶 非结晶区纤维素分子链排列疏密程度减少，分子链间形成较大间隙 通常在微纤丝可以通过x射线图看到结晶区和非结晶区，二者逐渐过渡，无明显界限。 微纤丝倾角的测定方法 (考过的)将细胞壁脱木素后，再用碘处理，其间隙往往有碘的针状结晶。碘结晶的长度方向即显示微纤丝的排列方向，即倾角大小。 第三节 细胞壁上的特征 纹孔 次生壁上的凹陷结构，也就是次生壁在增厚过程中所遗留的

18、局部未增厚的部分。 相邻细胞间的水分和养料通道。 纹孔的利用 1 在立木中，纹孔是相邻细胞间的水分和养分通道。 2 在加工过程中，对木材干燥，胶粘剂渗透和化学处理剂浸注有较大影响。 3 木材识别 纹孔是细胞壁上的重要特征，在木材显微识别上有重要作用。 Ps 渗透性的相关因素：纹孔 管孔侵填体 木射线 心边材 纹孔由纹孔腔 纹孔膜和纹孔口三部分组成 纹孔腔：一个纹孔从纹孔膜到细胞腔的全部空间 纹孔膜：一对纹孔之间的隔膜，由两个细胞的初生壁间层所组成 纹孔口: 通入细胞腔和纹孔室的空口 纹孔塞：纹孔膜中央的加厚部分 纹孔环：纹孔膜的边缘 纹孔缘：拱形次生壁 纹孔室：纹孔膜和纹孔缘之间的空间 纹孔道

19、：细胞腔和纹孔室之间的通道 纹孔内口：纹孔道通向细胞腔的开口 根据纹孔腔的形状不同，将纹孔分为单纹孔和具缘纹孔。 单纹孔：特点是纹孔腔的宽度内外大致相等，常见于薄壁细胞，厚壁细胞中仅见于韧型纤维。 具缘纹孔：主要存在于木质部的组成分子中，指在次生壁增厚时骤然收缩，纹孔膜被环形次生壁环抱的纹孔。 在显微镜下，可以看见到的是纹孔环，纹孔塞和纹孔口三个环中的任意两个环，和剖面无关，是因为焦距的问题。所以改变焦距，就可以看见三个环中的任意两个。 早材看不出外口内口，易形成闭塞纹孔 原因：早材管胞壁较薄，所以纹孔缘没有明显加厚，看不到内外口，另纹孔塞较为柔软，所以易发生闭塞纹孔。 半具缘纹孔存在于早材管

20、胞与射线薄壁相交的交叉场纹孔，轴向薄壁细胞与管胞之间，射线薄壁细胞与射线管胞之间 ，单纹孔对的纹孔膜上发现有原生质痕迹的小孔。 导管间具缘纹孔的不同形状和排列是鉴别阔叶材的重要特征。 盲纹孔：在薄壁组织中，纹孔靠近细胞间隙，或其他部位的细胞壁上，单纹孔仅在一侧，另一侧不显出凹陷构造。 分歧纹孔vs筛状纹孔 内含vs外延 如果某些薄壁细胞没有真正意思上的加厚，那么也就没有显著纹孔。 纹孔道通向纹孔室的开口称为纹孔外口。 具缘纹孔一般构造较单纹孔要复杂，其中具缘纹孔都有纹孔塞结构。 螺纹加厚 次生壁内表面上，由微纤丝局部聚集而形成的屋脊状凸起。 聚集覆盖于S3层上，呈S型或Z型缠绕。 通常，螺旋倾

21、角与细胞腔直径大小呈反比。 螺纹加厚常出现于针叶材管胞，射线管胞，也可以存在于某些阔叶材的导管，木纤维，导管状管胞等厚壁细胞中，偶见于薄壁细胞。 螺纹加厚的有无，显著程度，形状等均可作为鉴别木材的参考依据。 区别螺纹加厚和螺纹裂隙 倾斜度 发生不问 存在树种 识别价值 说明螺纹裂隙只发生于针叶材。 瘤层 无定形，一般存在于细胞腔和纹孔腔内壁。 瘤层是区别针叶材中一些科属及亚属的重要标志。 螺纹加厚 小于45度 只在S3层 多发于厚壁细胞 有 螺纹裂隙 大于45度 穿透次生壁至复合胞间层 任何生长不良的针叶材 无 第三章导言 木材的显微构造 木材细胞：轴向细胞：由纺锤形原始细胞产生 径向细胞：由

22、射线原始细胞产生 全部横行细胞存在于木射线中 木射线是木材中唯一的横行细胞 木材细胞在立木中的作用：机械支持，输导和贮存，分泌。 细胞形态可分为纤维状和非纤维状两大类。 木材中只有导管分子是唯一相通，呈孔状的。 弦向直径，因为径向直径从早材到晚材变化由大到小，无参考意义。 第一节针叶树材的显微构造 1、管胞 90 平均长度3-5mm，长宽比100：1，平均直径40um。 早晚材管胞比较试比较早晚材管胞构造特点，并结合各自作用加以分析 早材 晚材 长度 小 大 纹孔 多 基本相等 少 大 扁平状 径尖 弦尖 机械支持 管胞上的纹孔主要分布在径面壁上，且集中于管胞两端。 由于管胞从早材到晚材变化增

23、厚，故针叶材早晚材转变度都明显。 2、轴向胞壁细胞 三类胞壁细胞：射线薄壁细胞，分泌细胞，轴向薄壁细胞。 部分针叶材中不存在轴向胞壁细胞 3、泌脂细胞 树脂道 0.1-0.7% 树脂道的组成：管胞，泌脂细胞，死细胞，伴生薄壁细胞 拟侵填体vs侵填体 联系p3，软松，硬松。 画出具拟侵填体的横向树脂道和纵向树脂道示意图拟侵填体 泌脂细胞 死细胞 伴生胞壁细胞管胞/射线管胞 创伤树脂道可发生在全部针叶树种。 4、木射线 7 木射线中包含的细胞种类：射线薄壁细胞，射线管胞和泌脂细胞。 射线管胞：存于松科五属 交叉场纹孔：在径切面上，由射线薄壁细胞和轴向管胞相交区域内的纹孔式，通常在早材部分。 类型：

24、窗格状，松木型，云杉型，杉木型，柏木型。 第二节1、阔叶材 导管 20 早材鼓形，晚材圆柱形和矩形。 同管胞一样，测量直径以弦向直径为准。 根据管孔的分布状态，分为环孔材，散孔材，半散孔材。 组合，分为单管孔，复管孔，管孔链，管孔团。 复管孔vs管孔链 穿孔：两个导管分子之间底壁相通的空隙 穿孔板：连接部分的细胞壁 单穿孔 根据穿孔膜的消失，穿孔分为： 进化 导管和导管之间的纹孔， 梯状穿孔 程度 为木材鉴定的重要特征之一 复穿孔 网状穿孔 趋高 纹孔排列形式：梯状纹孔 麻黄穿孔 长度近似导管直径 对列纹孔 互列纹孔 螺纹加厚 环孔材常见晚材，散孔材早晚材都有。 导管内含物：侵填体形成过程只形

25、成于导管与薄壁组织的相邻之处，是在薄壁组织具活力时，由导管周围的薄壁细胞或射线薄壁细胞经纹孔口挤入导管，以至填塞细胞腔而形成。 红橡vs白橡 第四章联系力学性质 木材的化学性质 第一节粉末状，颗粒状 木材的化学组成 纤维素微骨架结构钢筋 赋予木材弹性和强度 木质素结壳物质 混凝土 赋予木材硬度和刚性 半纤维素填充物质细铁丝 赋予木材剪切强度 木材中的主要成分为纤维素，半纤维素和木素，次要成分为抽提物和内含物。 在针叶材中，心边材差异较大，而阔叶材则差异较小。zty13 第二节每个晶胞具有4个葡萄糖基 纤维素 纤维素的结构单元是葡萄糖基 重复单元是二糖单元 纤维素分子结构式 纤维素的物理结构，及

26、氢键与吸湿机理、差异干缩、吸湿滞后及力学强度等的相互关系 试从天然纤维素晶胞模型的角度说明木材各向异性的基本原因模型 a轴：氢键 b轴:共价键 c轴：范德华力 因此纤维素的力学强度在各轴方向上也不同，这是木材各向异性的基本原因。a轴：径向 b轴：顺纹方向 c轴：弦向 结晶区与非结晶区：水分只能进入非结晶区，因为结晶区中无自由羟基。 试写出纤维素的吸湿过程 1非结晶区的羟基以氢键的形式结合水分子2水分子以范德华力吸附水分子 试从纤维素的吸湿机理解释木材的横向与纵向的差异干缩 水分只能进入非结晶区的分子链之间及结晶区的表面，因此水分的增减会引起链分子间距离的增多或减小，从而导致纤维素的横向膨胀或收

27、缩，而纤维素的轴向尺寸却无明显变化。 试从纤维素的角度分析木材力学强度为什么在纤维饱和度下随水分子的减少而增加？纤维素大分子间形成氢键。 “有效羟基说”，更好理解 试从纤维素的吸湿机理解释吸湿滞后的原因吸湿过程中发生的润胀破坏了氢键，游离出羟基吸着水。在解析过程中，部分羟基重新形成氢键，但受到内部阻力的抵抗，已被吸着的水分不易蒸发，形成的氢键较少，吸着水的量也相应较多。在吸湿过程中，由于部分羟基和羟基之间形成相互间的氢键结合，当开始吸着水分时，一些氢键结合分离，但是另一部分仍然保持氢键结合状态，因此木材中能吸着水分的有效羟基数目减少，从而降低了由吸着达到的平衡含水率，而解吸不存在这个问题。 木

28、材干燥过程中，初期水分较易蒸发，而后期因为水分与木材间的氢键，导致较难干燥。考过干燥过程中，水分从25%降至20%和从10%降至%5 哪个需要热量大 纤维素的微细结构 在原细纤维的周围存在半纤维素，而由原细纤维所组成的微纤维周围存在木质素。因此，微纤维只有在脱木质素后才能观察到，原细纤维在半纤维素水解后才能观察到。 纤维素的化学性质 木材水解制取酒精：纤维素在酸性溶液中受热水解，引起苷键断裂，最后水解产物是葡萄糖，发酵得酒精。 纤维素与浓碱反应，生成碱纤维素 纤维素的热解 纤维素的酯化和醚化纤维素分子中基环上的羟基的氢被酸根取代生成酯。好处：吸湿性降低，体积稳定性，耐湿性，耐腐性，耐热性和耐磨

29、性均有所改善。 第三节半纤维素 针叶材：主要己糖 阔叶材：主要戊糖 通过碱液处理的木材细胞壁中所抽提出的非纤维素聚糖类，统称为半纤维素。 半纤维素的命名方法：首先列出支链的糖基，当含有多个支链时，将含量少的支链排在前面，将含量多的支链排在后面，而将主链的糖基列于最后，并于支链糖基前加“聚”字，如聚C糖B糖A糖。 比较纤维素和半纤维素的异同点 半纤维素在木材加工过程中的变化1在高温处理中的变化2在水热处理中的变化3 与纤维板生产工艺的关系 半纤维素的一些特点：1 在“三大素”中吸湿性最强 2 在“三大素” 中耐热性最差 3 在“三大素“中最易分解 第四节木素 结构单元：愈疮木基丙烷、紫丁香基丙烷

30、、对羟基苯丙烷 主要功能基：甲氧基，羟基 木材细胞中的木素绝大多数分布在胞间层内。 云杉硫酸木素vs云杉碘酸木素 云杉硫酸木素：用硫酸法从云杉中分离出来的木素云杉碘酸木素：用高碘酸钠处理云杉木材后得到的木素 分离木素的溶解度取决于是否具有空间结构，分子量大小，所含的功能基。 “三大素”中只有木素有颜色。 木素的颜色反应 木素的颜色反应可以作为鉴定木材组织中或机械纸浆中有无木素存在的一种可行方法。 第五章 木材的物理性质 第一节 水分 立木中水分是树木生长中必不可少的物质，也是树干输送各种物质的载体，以树液形式出现。 水分存在状态：自由水 细胞腔细胞间隙 纹孔腔 吸着水 存在于细胞壁中 微纤丝基

31、本纤丝间隙 木素内部间隙 纹孔膜小孔 和羟基结合 化合水 温度达到使木材破坏，才会逸散 吸着水按其在细胞壁内的位置和接着方式的不同分为：表面束缚水 -OH以氢键结合水分子 在微毛细管的最内表面 一水分子膜水层厚度被吸束缚水 以范德华力吸附在表面束缚水的表面 多分子层水膜凝结水 由微毛细管张力所凝结的水 影响凝结水的数量的因素:1微毛细管直径2相对湿度 无论是大毛细管内的自由水，还是微毛细管内的吸着水，都受到毛细管张力的束缚，只是张力与毛细管直径成反比。 自由水并非都是液体形式，包括液态水和腔内水蒸气两部分。 在木材干燥过程中，大毛细管中的水分移除完后，再蒸发微毛细管中的水。 这只能针对单个细胞

32、，对于整块木材是错的。 含水率测定方法：重量法 蒸馏法 电测法 微波法 吸湿的根本原因:空气中的水蒸汽压力大于木材表面水蒸汽压力时，木材从空气中吸水。 (注)木材的吸湿性不仅指吸湿，包括解吸。 平衡含水率随相对湿度增加而增加，随温度增加而减少。 解释为什么纤维饱和点随温度的升高而减少？ 温度升高，被吸附水分子动能增加，易摆脱束缚，另被吸附水分子在木材表面停留时间短，吸附能力减弱。所以温度升高，被吸附的水减少。 关注表述，参照木材干燥。 细管间隙变小，胞壁紧密，强度增加。另：纤维素分子链中的自由羟基互相连接，形成氢键增加强度。） 水分的移动 ：纵向水分移动速度较横向大，横向中径向大于弦向。 水分

33、移动的驱动力：含水率梯度 1水蒸气压力差2微毛细管张力差 在F.S.P以上时，仅由水蒸汽压力差引起液态水以水蒸汽形式蒸发。 在F.S.P以下时，由水蒸汽压力差引起的水蒸汽移动和微毛细管张力引起的液态水移动。 解释为什么针叶材水分速度大于阔叶材？ 尽管阔叶材又专司输导的导管，但板材的水分主要靠横向传导，而木纤维直径较管胞小，纹孔小而少，所以阔叶材水分传导困难。 水分移动速度：针叶材软阔叶材硬阔叶材 第二节干缩湿涨 干缩vs湿涨 短而宽的射线比长而细的射线更能减少径向干缩，但随密度的增加，这种能力减弱。 差异干缩机理： 纵向远小于横向： 1纤维素纵向吸水几率远小于横向。 四条理由 2微纤丝主要是横

34、向干缩 每条都是由前一条推出 3细胞的纵向干缩远小于横向干缩 来 4木材的纵向干缩远小于横向干缩 弦向大于径向： 1木射线 2早晚材 晚材胞壁实质多 干缩大；径弦向的串并联 3纹孔 纹孔主要存在于径面壁上减少径向胞壁实质；并使微纤丝绕过纹孔，倾角增大，干缩减少 (细胞壁厚度方向上的干缩与纹孔无关) 影响因素：密度晚材率 树种 涨缩三大后果:1尺寸改变 2 开裂(应力) 3翘曲变形(含水率不均,干缩各向异性) 提高尺寸稳定方法:1表面涂饰 2高温干燥 3化学处理 4机械抑制 5用径切板 解释基本密度常用的原因(最稳定的原因) 第三节密度 常用气干密度和基本密度,运输建筑用生材密度,比较材性用基本

35、密度。 密度测定方法直接测量法，水银测容器法，排水法，快速测定法 排水法如何”称”试材体积 快速测定法方法。 基本密度vs实质密度 阔叶材密度大于针叶材密度. (不一定,最重最轻的都是阔 叶材) 区别心边材,幼龄材和成熟材. 辨认心边材的关键在于木材距形成层的远近 辨认幼龄材和成熟材的关键在于分生该木段的形成层的年龄,即距离髓心的形成层距离 怎样区别幼龄材和成熟材,幼龄材有哪些性质?结合第一章,性质(结构,物理力学,化学)怎样识别,怎样利用. 解释为什么未经干燥的气干材密度随含水量的增减变化比湿材慢？ 第六章木材的力学性质 第一节 基本概念 木材的力学性质包括弹性，塑性，蠕变，硬度，韧性，各类

36、强度和工艺性质， 按力学性质分，分为强度，硬度，刚性，弹性。 应力(在外力作用下，单位面积所受的内力)vs应变） 弹性vs塑性 弹性模量:柔量的倒数，是在弹性限度范围内，物体抵抗外力改变其形状或体积的能力，是材料刚性的指标。 极限荷载vs破坏荷载 第三节第四节各向异性和正交对称性 塑性，蠕变及松弛 木材由受到方向相反的重量荷载而削弱其强度，称疲劳。 在恒定的压力下，木材的应变随时间增长而增长的现象成为蠕变。 木材在受外力作用时，由三种变形：顺时弹性变形，粘弹性变形及塑性变形。 蠕变曲线 详细解释蠕变曲线各段含义 蠕变规律 1施载产生瞬间变形后有一随时间增大而变形增加的蠕变变形过程。 2 卸载后

37、有一瞬间弹性恢复变形，在数值上就等于施载时瞬间变形。 3 卸载后有一随时间增长而变形减少的蠕变回复，蠕变回复过程中反应出变形称初次蠕变。 4 卸载回复至一定时间后，变形不再回复，而残留的变形成为永久变形，数值上等于二次蠕变变形。 5 蠕变变形等于初次蠕变变形和二次蠕变变形值之和。 蠕变：vs松弛： 木材之所以会产生蠕变和松弛两种现象，归根到底是因为木材是既具有弹性，又具有塑性的粘弹性材料。 第五节单轴应力下木材的变形特点 顺纹压缩：通常破坏线出现在弦面上，形状与部位取决于木材含水率和硬度， 横纹压缩：三段式曲线：第一段:早材弹性曲线 第二段：早材压损过程曲线 第三段：晚材弹性曲线 横纹压缩有两种应变曲线，针叶材所具有的常规型和阔叶材所具有的三段型曲线。