木材保护第一章

1、 木材改性与保护木材改性与保护林学院：张晓燕林学院：张晓燕 第一章第一章 木材缺陷木材缺陷第一节第一节 木材缺陷概述木材缺陷概述一一 木材缺陷的范围木材缺陷的范围（一）木材缺陷的定义（一）木材缺陷的定义 木材的组织由于结构不正常或者受到机械损伤及发木材的组织由于结构不正常或者受到机械损伤及发生病虫害，致使材质受到影响，降低了木材的利用价值，生病虫害，致使材质受到影响，降低了木材的利用价值，甚至使木材完全不能使用，这种影响材质的改变称为甚至使木材完全不能使用，这种影响材质的改变称为“木材缺陷木材缺陷”。 在宏观上，木材物理力学试验标准中规定的无疵木材应具备：在宏观上，木材物理力学试验标准中规定的

2、无疵木材应具备：取自干形正常和无异常情况的树干，如尖削度小，不弯曲，不偏心；取自干形正常和无异常情况的树干，如尖削度小，不弯曲，不偏心；生长中未受损伤和无树瘤；木材的轴向系统组织通直平行；未受生物生长中未受损伤和无树瘤；木材的轴向系统组织通直平行；未受生物侵蚀；木材无裂纹等。侵蚀；木材无裂纹等。第一节第一节 木材缺陷概述木材缺陷概述（二）对木材缺陷范围的认识（二）对木材缺陷范围的认识广义：从经济的观点出发，认为木材缺陷是降低木材商品广义：从经济的观点出发，认为木材缺陷是降低木材商品价值的性状，如密度过低，脆性等都属于木材缺陷。价值的性状，如密度过低，脆性等都属于木材缺陷。狭义：认为木材缺陷是木

3、材存在的和健全材质有偏离的部狭义：认为木材缺陷是木材存在的和健全材质有偏离的部分，是局部的。分，是局部的。使用观点：认为木材缺陷是对某一特殊用途的木材质量缺使用观点：认为木材缺陷是对某一特殊用途的木材质量缺损或偏离。损或偏离。（三）我国标准对木材缺陷规定的范围（三）我国标准对木材缺陷规定的范围 原木缺陷原木缺陷和和锯材缺陷锯材缺陷规定的共有缺陷是：节子、规定的共有缺陷是：节子、变色、腐朽、虫眼、裂纹、木材构造缺陷和伤疤；原木还变色、腐朽、虫眼、裂纹、木材构造缺陷和伤疤；原木还有树干形状缺陷，锯材还有木材加工缺陷和变形。有树干形状缺陷，锯材还有木材加工缺陷和变形。 二二 木材缺陷的特点木材缺陷的

4、特点 （一）立木缺陷和伐倒木缺陷（一）立木缺陷和伐倒木缺陷 （二）寄生性缺陷和非寄生性缺陷（二）寄生性缺陷和非寄生性缺陷 （三）木材缺陷的存在及其影响（三）木材缺陷的存在及其影响 （四）原木和锯材缺陷的差别（四）原木和锯材缺陷的差别u立木缺陷：立木缺陷：与树木生长有关，与树木生长有关， 存在于活树木材中。存在于活树木材中。u伐倒木缺陷：伐倒木缺陷：树木伐倒后外界因素引起。树木伐倒后外界因素引起。 立木缺陷立木缺陷 伐倒木缺陷伐倒木缺陷 节子节子 （ 心材）心材） 腐朽和变色腐朽和变色 （边材）（边材） 虫害虫害 裂纹裂纹 （天然斜纹）（天然斜纹）木材构造缺陷木材构造缺陷 （人为斜纹）（人为斜纹

5、） 伤疤伤疤 树干形状缺陷树干形状缺陷 木材加工缺陷和变形木材加工缺陷和变形 （如弯曲、尖削）（如弯曲、尖削） （如翘弯、扭曲及干裂）（如翘弯、扭曲及干裂）u寄生性缺陷：寄生性缺陷：由外部生物因子引起，如由外部生物因子引起，如真菌、昆虫、海洋蛀虫等；真菌、昆虫、海洋蛀虫等；u非寄生性缺陷：非寄生性缺陷：木材生长或加工过程形木材生长或加工过程形成的，另外，气候因子导致的木材磨损成的，另外，气候因子导致的木材磨损和成分降解也算非寄生性缺陷。和成分降解也算非寄生性缺陷。 （三）木材缺陷的存在及其影响（三）木材缺陷的存在及其影响-具有相对性具有相对性 （四）原木和锯材缺陷的差别（四）原木和锯材缺陷的差

6、别 从缺陷的发生来说，锯材缺陷一部分是来源从缺陷的发生来说，锯材缺陷一部分是来源于原木缺陷，一部分是在加工过程中新产生的；于原木缺陷，一部分是在加工过程中新产生的； 从发生的部位来说，原木中不同部位缺陷的从发生的部位来说，原木中不同部位缺陷的差别在锯材上体现不出来；另外，相同缺陷在原差别在锯材上体现不出来；另外，相同缺陷在原木和锯材上的影响也不同，如节子对原木的影响木和锯材上的影响也不同，如节子对原木的影响小，对锯材的影响大。小，对锯材的影响大。 第二节第二节 木材的主要缺陷木材的主要缺陷一一 节子（木节）节子（木节） （一）节子的概念和生成（一）节子的概念和生成 （二）节子的种类（二）节子的

7、种类 （三）节子对材质的影响（三）节子对材质的影响（一）节子的概念和生成（一）节子的概念和生成l概念：概念：节子是在树干或主枝中包含的枝条节子是在树干或主枝中包含的枝条部分，即枝丫的隐生部分。部分，即枝丫的隐生部分。 l形成：形成：节子是树木在生长加粗的过程中，节子是树木在生长加粗的过程中，将树枝基部包含在树干内形成的，活树枝将树枝基部包含在树干内形成的，活树枝的基部与树干是有机联系在一起的，形成的基部与树干是有机联系在一起的，形成活节；枯枝基部与树干没有有机联系，形活节；枯枝基部与树干没有有机联系，形成死节。成死节。 （二）节子的种类（二）节子的种类 1 根据枝的生长情况分为：根据枝的生长情

8、况分为：p活节：活节：活树枝的基部与树干是有机联系在一起的，活树枝的基部与树干是有机联系在一起的，在用材中，节子与周围木材紧密相连，这样的节子在用材中，节子与周围木材紧密相连，这样的节子叫活节。叫活节。p死节：死节：树枝枯死后，埋在树干内部的枯枝基部与周树枝枯死后，埋在树干内部的枯枝基部与周围树干没有有机联系，在用材中称为死节。围树干没有有机联系，在用材中称为死节。p隐生节：隐生节：树枝枯死或人为整枝后，枯枝未脱落的部树枝枯死或人为整枝后，枯枝未脱落的部分随树木的生长就会被掩盖在新木材中，在树干的分随树木的生长就会被掩盖在新木材中，在树干的外表看不出来，叫隐生节。被掩盖在新木材中的枯外表看不出

9、来，叫隐生节。被掩盖在新木材中的枯枝叫残桩。枝叫残桩。 活节活节 死节死节 隐生节隐生节 活节：正常枝丫基部活节：正常枝丫基部隐生节隐生节死节：枯枝基部，有残桩死节：枯枝基部，有残桩整枝无残桩整枝无残桩只有活节，无死节；只有活节，无死节；整枝有残桩整枝有残桩外部是死节，内部是活节。外部是死节，内部是活节。 （二）节子的种类（二）节子的种类 2 2 根据节子的腐朽情况分为：根据节子的腐朽情况分为： p 腐朽节：腐朽节：节子本身腐朽，但周围材质仍完好。节子本身腐朽，但周围材质仍完好。p 漏节：漏节：节子本身的腐朽深入到树干内部，引起木材节子本身的腐朽深入到树干内部，引起木材内部腐朽。内部腐朽。p

10、健全节：健全节：未腐朽的材质完好的节子。未腐朽的材质完好的节子。 （三）节子对材质的影响（三）节子对材质的影响1 节子损坏木材外观的一致性；节子损坏木材外观的一致性；2 影响木材的力学强度；影响木材的力学强度；3 破坏木材的均匀性；破坏木材的均匀性；4 造成木材材面的磨损不均匀；造成木材材面的磨损不均匀；5 含树脂树种的节子有树脂渗出。含树脂树种的节子有树脂渗出。 二二 变色与腐朽变色与腐朽（一）木材真菌的形态、繁殖和传播（一）木材真菌的形态、繁殖和传播 1 1 木材真菌木材真菌 引起木材腐朽和变色的真菌统称为木材真菌。引起木材腐朽和变色的真菌统称为木材真菌。造成木材腐朽和变色的真菌不同。木材

11、腐朽菌可分造成木材腐朽和变色的真菌不同。木材腐朽菌可分解木材细胞壁，引起木材腐朽和破坏；木材变色菌解木材细胞壁，引起木材腐朽和破坏；木材变色菌从细胞腔中的物质得到营养，对木材物质本身的分从细胞腔中的物质得到营养，对木材物质本身的分解作用相对较小。解作用相对较小。 2 2 真菌的形态、繁殖和传播真菌的形态、繁殖和传播 2 2 真菌的形态、繁殖和传播真菌的形态、繁殖和传播 （1 1）真菌菌丝体）真菌菌丝体 真菌的菌丝是其营养器官，由孢子发育而成。真菌的菌丝是其营养器官，由孢子发育而成。菌丝能产生分枝，分枝后聚集成网状叫菌丝体。菌丝能产生分枝，分枝后聚集成网状叫菌丝体。（2 2）真菌孢子及其传播）真

12、菌孢子及其传播 孢子对真菌相当于种子植物的种子，真菌的繁孢子对真菌相当于种子植物的种子，真菌的繁殖和传播依靠孢子，传播媒介是空气、水。殖和传播依靠孢子，传播媒介是空气、水。（3 3）真菌的繁殖）真菌的繁殖 有无性繁殖和有无性繁殖和 有性繁殖两种。有性繁殖两种。（二）腐朽（二）腐朽木材由于木腐菌的侵入，逐渐改变其颜色和结构，使细胞壁木材由于木腐菌的侵入，逐渐改变其颜色和结构，使细胞壁受到破坏，物理、力学性质随之发生变化，最后变得松软受到破坏，物理、力学性质随之发生变化，最后变得松软易碎，呈筛孔状或粉末状形态，称为腐朽。易碎，呈筛孔状或粉末状形态，称为腐朽。 1 木材腐朽菌寄生的条件木材腐朽菌寄生

13、的条件 2 木材腐朽的类别木材腐朽的类别 3 木腐菌对木材的破坏状态木腐菌对木材的破坏状态 4 木材腐朽的判定木材腐朽的判定 5 腐朽对木材材质的影响腐朽对木材材质的影响 6 木材贮存中防治腐朽的措施木材贮存中防治腐朽的措施 1 1 木材腐朽菌寄生的条件木材腐朽菌寄生的条件（1 1）适宜的温度。最佳生长温度是）适宜的温度。最佳生长温度是24-3024-30，温度，温度升高，真菌活性提高。升高，真菌活性提高。（2 2）氧的供给。木腐菌利用空气氧化木材细胞壁）氧的供给。木腐菌利用空气氧化木材细胞壁并从中获得能量。并从中获得能量。（3 3）适宜的木材含水率。木腐菌生长的最佳含水）适宜的木材含水率。木

14、腐菌生长的最佳含水状况是稍高于纤维饱和点，状况是稍高于纤维饱和点，30%-40%30%-40%之间最适合。之间最适合。 2 2 木材腐朽的类别木材腐朽的类别 （1 1）按腐朽的性质分为）按腐朽的性质分为白腐：白腐：由白腐菌破坏木质素和纤维素形成，为害木由白腐菌破坏木质素和纤维素形成，为害木材干燥时表面不开裂，多呈白色或浅黄色，材质材干燥时表面不开裂，多呈白色或浅黄色，材质松软。松软。褐腐：褐腐：由褐腐菌破坏胞壁的碳水化合物形成，为害由褐腐菌破坏胞壁的碳水化合物形成，为害木材常呈褐色、材质脆，干燥后表面开裂呈块状。木材常呈褐色、材质脆，干燥后表面开裂呈块状。（2 2）按在树干上的内、外部位分为：

15、）按在树干上的内、外部位分为： 边材腐朽（外部腐朽）边材腐朽（外部腐朽） ： 树木伐倒后，木腐菌树木伐倒后，木腐菌自边材外表侵入形成。自边材外表侵入形成。心材腐朽（内部腐朽）心材腐朽（内部腐朽） ： 立木受木腐菌侵害形成立木受木腐菌侵害形成的心材部位的腐朽。的心材部位的腐朽。 内部腐朽按在树干上的部位又分为：内部腐朽按在树干上的部位又分为： 内部根腐内部根腐 ： 真菌自根部或外伤处真菌自根部或外伤处侵入树干形成，沿树干侵入树干形成，沿树干上升，越往上越小。上升，越往上越小。内部干腐：内部干腐： 立木受木腐菌侵害形成立木受木腐菌侵害形成的心材部位的腐朽从树的心材部位的腐朽从树干外伤或树枝折断处开

16、干外伤或树枝折断处开始侵入，向上下蔓延。始侵入，向上下蔓延。 3 木腐菌对木材的破坏状态木腐菌对木材的破坏状态n腐朽初期木材变色腐朽初期木材变色n后期胞壁被分解，木材结构、外观发生变化后期胞壁被分解，木材结构、外观发生变化 4 木材腐朽的判定木材腐朽的判定l担子菌子实体的出现；担子菌子实体的出现；l材色、气味有变化；材色、气味有变化；l木材变轻，材质变软；木材变轻，材质变软；l原木或锯材折断面光滑；原木或锯材折断面光滑；l干缩后出现块状断裂；干缩后出现块状断裂；l浸入水中吸水快，颜色变暗。浸入水中吸水快，颜色变暗。 5 腐朽对木材材质的影响腐朽对木材材质的影响p 材色发生改变；材色发生改变；p

17、吸水较快；吸水较快；p在干燥时的收缩较大；在干燥时的收缩较大；p密度、强度较健全材低；密度、强度较健全材低；p较健全材更易燃烧。较健全材更易燃烧。 6 木材贮存中防治腐朽的措施木材贮存中防治腐朽的措施控制木材含水率；控制木材含水率；贮存场地保持清洁和消毒。贮存场地保持清洁和消毒。 （三）变色（三）变色1 1 引起木材颜色变化的原因引起木材颜色变化的原因n细胞内含物的氧化或化学变化；细胞内含物的氧化或化学变化；n与化学品（特别是铁）接触；与化学品（特别是铁）接触；n木腐菌造成的初期腐朽；木腐菌造成的初期腐朽；n在木材表面或贯透木材的边材变色菌或霉菌造成。在木材表面或贯透木材的边材变色菌或霉菌造成

18、。 2 2 木材的真菌变色木材的真菌变色( (有两种有两种) )u变色菌变色：变色菌变色：由侵入材表的变色菌引起，又叫边材由侵入材表的变色菌引起，又叫边材变色，有多种颜色，都来源于染色的胞壁或暗色的变色，有多种颜色，都来源于染色的胞壁或暗色的菌丝。如蓝变、褐变、黄变、绿变、红变等。菌丝。如蓝变、褐变、黄变、绿变、红变等。u霉菌变色：霉菌变色：是霉菌在边材表面生长和形成孢子引起，是霉菌在边材表面生长和形成孢子引起，形成各种各样的颜色。它也局限于木材表面，但不形成各种各样的颜色。它也局限于木材表面，但不影响木材的力学强度性质。影响木材的力学强度性质。边材变色菌和木材腐朽菌侵害木材的机制边材变色菌和

19、木材腐朽菌侵害木材的机制 区别区别 边材变色菌边材变色菌 木材腐朽菌木材腐朽菌获取养分途径获取养分途径从边材薄壁细胞中从边材薄壁细胞中贮存的营养物质获贮存的营养物质获取养分取养分降解木材细胞壁物质降解木材细胞壁物质（纤维素、半纤维素、（纤维素、半纤维素、木质素）木质素）菌丝对细胞壁菌丝对细胞壁的穿透的穿透机械性地通过纹孔，机械性地通过纹孔，穿过胞壁的菌丝极穿过胞壁的菌丝极细细菌丝前端分泌酶，先菌丝前端分泌酶，先在细胞壁上溶解出一在细胞壁上溶解出一个孔再行穿透个孔再行穿透 边材边材 变色菌变色菌 木材腐朽菌木材腐朽菌 边材变色对木材性质的影响边材变色对木材性质的影响l从装饰角度说，任何变色都是缺

20、点；从装饰角度说，任何变色都是缺点；l从力学性质来说，边材变色对木材抗压和抗弯强从力学性质来说，边材变色对木材抗压和抗弯强 度的影响不显著，但对韧性有较大损失。度的影响不显著，但对韧性有较大损失。 木材贮存和运输中防治真菌变色的措施木材贮存和运输中防治真菌变色的措施l对原木喷洒防腐剂；对原木喷洒防腐剂；l及时将已采原木运出林区、迅速干燥或水贮；及时将已采原木运出林区、迅速干燥或水贮；l锯材要迅速干燥；锯材要迅速干燥；l木材蓝变可通过漂白消除。木材蓝变可通过漂白消除。初期腐朽的变色与霉或变色菌的变色不同初期腐朽的变色与霉或变色菌的变色不同 初期腐朽的变色初期腐朽的变色 霉或变色菌的变色霉或变色菌

21、的变色发生部位发生部位 多发生在边材，但不总限定在多发生在边材，但不总限定在边材边材大多限于边材，有时全在材大多限于边材，有时全在材表表症状症状呈块状或条状，有深色条线呈块状或条状，有深色条线一般呈延散分布，常在木射一般呈延散分布，常在木射线中，没有明显分界的条线线中，没有明显分界的条线材色材色针叶材中常呈褐色，阔叶材中针叶材中常呈褐色，阔叶材中呈白色或暗褐色斑点或条纹呈白色或暗褐色斑点或条纹材色变化有多种：蓝、灰、材色变化有多种：蓝、灰、绿、黑、黄、红等绿、黑、黄、红等纤维变弱纤维变弱情况情况用螺丝起子可感觉出纤维变弱用螺丝起子可感觉出纤维变弱并断裂并断裂用螺丝起子感觉不出纤维变用螺丝起子感

22、觉不出纤维变弱弱 三三 虫害虫害（一）木材害虫的分类地位（一）木材害虫的分类地位（二）木材害虫的生物学特征（以昆虫为例）（二）木材害虫的生物学特征（以昆虫为例）（三）木材害虫的生态因子（以昆虫为例）（三）木材害虫的生态因子（以昆虫为例）（四）木材的虫害状态和主要害虫种类（四）木材的虫害状态和主要害虫种类（五）白蚁（五）白蚁（六）船蛆和海虱（六）船蛆和海虱 （一）木材害虫的分类地位（一）木材害虫的分类地位 动物界分动物界分10个门，造成木材虫害的动物主要有：个门，造成木材虫害的动物主要有：1 昆虫：昆虫：它属于节肢动物门的昆虫纲，其中为害木它属于节肢动物门的昆虫纲，其中为害木材最常见的是鞘翅目昆

23、虫和等翅目的白蚁，另外，材最常见的是鞘翅目昆虫和等翅目的白蚁，另外，还有膜翅目的树蜂。还有膜翅目的树蜂。2 海水蛀虫：海水蛀虫：有两类，一是船蛆，属于软体动物门；有两类，一是船蛆，属于软体动物门；二是海虱，属于节肢动物门的甲壳纲。二是海虱，属于节肢动物门的甲壳纲。 天牛天牛 粉蠹虫粉蠹虫 树蜂树蜂 船蛆船蛆 海虱海虱 （二）木材害虫的生物学特征（以昆虫为例）（二）木材害虫的生物学特征（以昆虫为例）卵卵孵化孵化 幼虫幼虫化蛹化蛹成虫成虫羽化羽化蛹蛹 天牛成虫天牛成虫 天牛幼虫天牛幼虫（三）木材害虫的生态因子（以昆虫为例）（三）木材害虫的生态因子（以昆虫为例）1 温度：温度：2 光：偏于短光波光：

24、偏于短光波3营养物质：韧皮部细胞中的营养可直接摄取，木营养物质：韧皮部细胞中的营养可直接摄取，木质部中的纤维素通过与其它动物共生加以利用。质部中的纤维素通过与其它动物共生加以利用。4 传播：风力、木材运输传播：风力、木材运输 （四）木材的虫害状态和主要害虫种类（四）木材的虫害状态和主要害虫种类 昆虫为害木材造成的木材缺陷为虫眼，根据蛀蚀昆虫为害木材造成的木材缺陷为虫眼，根据蛀蚀程度不同可以分为：程度不同可以分为：1 表面虫眼和虫沟：表面虫眼和虫沟：径向深度不足径向深度不足10毫米，多由小毫米，多由小蠹虫、象鼻虫及少数天牛蛀蚀而成；蠹虫、象鼻虫及少数天牛蛀蚀而成；2 小虫眼：小虫眼：虫孔直径在虫

25、孔直径在1.53毫米之间，主要蛀蚀边毫米之间，主要蛀蚀边材，由小甲虫如小蠹虫、长小蠹虫蛀蚀而成；材，由小甲虫如小蠹虫、长小蠹虫蛀蚀而成；3 大虫眼：大虫眼：虫孔直径在虫孔直径在3毫米以上，多由大甲虫如大毫米以上，多由大甲虫如大黑天牛或树蜂蛀蚀而成。黑天牛或树蜂蛀蚀而成。 （五）白蚁（五）白蚁 1 特征特征 白蚁是一种软体社会性昆虫，多呈白色或灰白蚁是一种软体社会性昆虫，多呈白色或灰白色，外形酷似蚂蚁。白蚁大多数种的胃液里不白色，外形酷似蚂蚁。白蚁大多数种的胃液里不含有纤维素酶，但其肠中共生有消化纤维素的原含有纤维素酶，但其肠中共生有消化纤维素的原生动物，故能以木材为食，破坏各类木制品和家生动物

26、，故能以木材为食，破坏各类木制品和家用器物。用器物。 2 生活习性：生活习性：l温度：温度：白蚁活动的最适温度为白蚁活动的最适温度为2530度。度。l 水分：水分：蚁巢一般建在水面以上，有较粗大的吸蚁巢一般建在水面以上，有较粗大的吸水线和水源相连，蚁巢水分含量水线和水源相连，蚁巢水分含量33%。l 气体成分：气体成分：蚁巢内空气中的二氧化碳含量很高，蚁巢内空气中的二氧化碳含量很高，一般为一般为0.56.5%，l光：光：工蚁和兵蚁长期隐蔽生活，有怕光的习性，工蚁和兵蚁长期隐蔽生活，有怕光的习性，但成虫有趋光性。但成虫有趋光性。 3 白蚁的防治白蚁的防治 建筑物发生了白蚁为害要及时进行药物防治，建

27、筑物发生了白蚁为害要及时进行药物防治，但最好的办法是预防。但最好的办法是预防。 由于白蚁是从土壤或地下开始对木材侵袭，由于白蚁是从土壤或地下开始对木材侵袭，所以在建筑施工期间埋设的木桩，使用的木材以所以在建筑施工期间埋设的木桩，使用的木材以及一切废木料都要清除干净。及一切废木料都要清除干净。 （六）船蛆和海虱（六）船蛆和海虱 船蛆也称海蛆，分布在海域中，以木材和浮游船蛆也称海蛆，分布在海域中，以木材和浮游生物为食，本身可产生纤维素酶，因此能消化木材。生物为食，本身可产生纤维素酶，因此能消化木材。 船蛆在幼虫时钻入木材并在内部凿食木材，终船蛆在幼虫时钻入木材并在内部凿食木材，终生不再离去。其有效

28、防治措施是用防蛆剂环烷酸铜。生不再离去。其有效防治措施是用防蛆剂环烷酸铜。 海虱属甲壳类钻孔动物，成虫能到处活动。其海虱属甲壳类钻孔动物，成虫能到处活动。其蛀孔不深，直径也小，但海虱数量大，蛀孔十分密蛀孔不深，直径也小，但海虱数量大，蛀孔十分密集，木材外层被波浪冲掉，露出内层后再行蛀食。集，木材外层被波浪冲掉，露出内层后再行蛀食。 四四 裂纹裂纹 （一）裂纹的定义及在木材中的形态（一）裂纹的定义及在木材中的形态1 定义：定义：木材纤维和纤维之间的分离形成的裂隙呈开木材纤维和纤维之间的分离形成的裂隙呈开裂或裂纹。裂或裂纹。2 形态：形态：有两种有两种 径向裂纹和弦向裂纹，径向裂纹和弦向裂纹，它们

29、的长向均沿着纹理，横它们的长向均沿着纹理，横向分别沿木射线和年轮。向分别沿木射线和年轮。径向裂纹径向裂纹弦向裂纹弦向裂纹 （二）裂纹的形成和种类（二）裂纹的形成和种类 1 立木裂纹：立木裂纹：p径裂：径裂：从随心沿半径方向开裂，属内部裂纹，在树从随心沿半径方向开裂，属内部裂纹，在树高方向延伸较长。具宽木射线的树种容易发生，在高方向延伸较长。具宽木射线的树种容易发生，在伐倒后的干燥过程中会扩大。伐倒后的干燥过程中会扩大。p轮裂轮裂：沿年轮走向开裂，在树高方向延伸的长度不：沿年轮走向开裂，在树高方向延伸的长度不大。在伐倒后的干燥过程中也会扩大。树干中窄年大。在伐倒后的干燥过程中也会扩大。树干中窄年

30、轮骤然变为宽年轮的部位容易发生。轮骤然变为宽年轮的部位容易发生。p冻裂：冻裂：寒冷气候下形成的径向裂纹，沿树高方向开寒冷气候下形成的径向裂纹，沿树高方向开裂较大，属外部裂纹，在具粗壮初生根和宽阔树冠裂较大，属外部裂纹，在具粗壮初生根和宽阔树冠的老树中容易发生。的老树中容易发生。 2 干裂；干裂；木材在干燥过程中形成，属外部裂纹，木材在干燥过程中形成，属外部裂纹，纵向裂开的长度不大，木材干燥后应力消除时，纵向裂开的长度不大，木材干燥后应力消除时，干裂会闭合，又分为端裂和纵裂。干裂会闭合，又分为端裂和纵裂。（1）端裂：）端裂：出现在端面的干裂。出现在端面的干裂。（2）纵裂（表面裂、侧面裂）：）纵裂

31、（表面裂、侧面裂）：位于材身顺纹理方位于材身顺纹理方向的干裂。有时和端裂相连形成贯通裂。向的干裂。有时和端裂相连形成贯通裂。端裂端裂表面裂表面裂（三）裂纹对材质的影响（三）裂纹对材质的影响 1 破坏木材的完整性；破坏木材的完整性； 2 降低木材的强度；降低木材的强度； 3 易引起变色和腐朽；易引起变色和腐朽； 4 立木中的裂纹在干燥过程中还会扩展；立木中的裂纹在干燥过程中还会扩展； 5 降低木材的使用价值和等级。降低木材的使用价值和等级。 五五 树干形状缺陷树干形状缺陷 （一）弯曲（一）弯曲 树干的轴线（纵中心线）不在一直线上，从树干的轴线（纵中心线）不在一直线上，从两端断面中心连接的直线不在

32、树干正中央，弯曲区两端断面中心连接的直线不在树干正中央，弯曲区段伴有偏心。弯曲使木材纵向强度降低，对出材率、段伴有偏心。弯曲使木材纵向强度降低，对出材率、锯材尺寸和锯材质量也有较大影响。锯材尺寸和锯材质量也有较大影响。 弯曲原木的利用率受弯曲度影响很大。弯曲度每增加弯曲原木的利用率受弯曲度影响很大。弯曲度每增加1%1%，出材率降低，出材率降低10-11%10-11%，因此严重弯曲原木，应在弯曲处截，因此严重弯曲原木，应在弯曲处截断后再锯解，原则是见弯取直，大弯变小弯，造成合乎材种断后再锯解，原则是见弯取直，大弯变小弯，造成合乎材种要求的原木。弯曲度不大的原木不予截断，根据缺点情况及要求的原木。

33、弯曲度不大的原木不予截断，根据缺点情况及对产品的要求，采取侧面下锯法、腹背下锯法及毛板下锯法对产品的要求，采取侧面下锯法、腹背下锯法及毛板下锯法进行锯解。进行锯解。侧面下锯法侧面下锯法腹背下锯法腹背下锯法毛板下锯法毛板下锯法弯曲原木下锯法：弯曲原木下锯法： （二）尖削（二）尖削 树干的粗细、原木直径或毛边成材的宽度，在树干的粗细、原木直径或毛边成材的宽度，在全长范围内自大头至小头超过正常递减程度。全长范围内自大头至小头超过正常递减程度。 尖削度是指原木单位长度上的大小头直径之差。尖削度是指原木单位长度上的大小头直径之差。可以用公式表示：可以用公式表示： s=(D-d)/L (厘米厘米/米米)

34、一根树干的外形可以近似为一完整的抛物线，原一根树干的外形可以近似为一完整的抛物线，原木大小头直径之比应不小于木大小头直径之比应不小于0.710.71（即（即d/D0.71d/D0.71），），原条尖削度大的部分造材时应造成短材种，尖削度原条尖削度大的部分造材时应造成短材种，尖削度小的部分造成长材种，尖削度中等部分造成任意需小的部分造成长材种，尖削度中等部分造成任意需要长度的材种。要长度的材种。 尖削度过大的原木锯解时的下锯法：尖削度过大的原木锯解时的下锯法：平行纹理下锯法平行纹理下锯法“一边挤一边挤”下锯法下锯法平行原木轴心下锯法平行原木轴心下锯法IAAGA稀疏林地生长，尖削度大稀疏林地生长，

35、尖削度大IAAGA密集林地生长，尖削度适中密集林地生长，尖削度适中树木在稀疏林地生长比密集林地生长树茎的尖削树木在稀疏林地生长比密集林地生长树茎的尖削度大。原因如下度大。原因如下 六六 木材构造缺陷木材构造缺陷（一）斜纹（一）斜纹 斜纹木材中大多数纤维的长轴方向即纹理方斜纹木材中大多数纤维的长轴方向即纹理方向与树茎的长轴不平行，而是有一定角度时，叫向与树茎的长轴不平行，而是有一定角度时，叫纹理偏斜。纹理偏斜。 斜纹理多发生在过熟的林木中。斜纹在圆材斜纹理多发生在过熟的林木中。斜纹在圆材和锯材上的表现不同。判别它们应用的术语也不和锯材上的表现不同。判别它们应用的术语也不同。同。 直纹理直纹理 螺

36、旋纹理螺旋纹理(斜纹理斜纹理) 1 天然斜纹的形成和类别天然斜纹的形成和类别 天然斜纹是树茎中纤维的螺旋走向，即螺旋纹理。天然斜纹是树茎中纤维的螺旋走向，即螺旋纹理。它在针、阔叶树材中的存在形态不同。它在针、阔叶树材中的存在形态不同。u针叶树材中有两种存在形态：针叶树材中有两种存在形态： 从髓心向外：左旋从髓心向外：左旋 直纹理直纹理 右旋；右旋； 从髓心至树皮左旋逐渐增加。从髓心至树皮左旋逐渐增加。u阔叶树材中斜纹的存在模式倾向于与针叶材相反，另阔叶树材中斜纹的存在模式倾向于与针叶材相反，另外，阔叶材中还常有一种交错纹理，即纹理在一个方外，阔叶材中还常有一种交错纹理，即纹理在一个方向螺旋几个

37、生长年份，而后向相反方向螺旋并周期性向螺旋几个生长年份，而后向相反方向螺旋并周期性重复。重复。 A-接近中心接近中心 B-树茎外侧树茎外侧树茎不同部位螺旋纹理的倾角树茎不同部位螺旋纹理的倾角交错纹理交错纹理 2 锯材上的天然斜纹和人为斜纹锯材上的天然斜纹和人为斜纹 （1）锯材上的天然斜纹）锯材上的天然斜纹 即圆材上的天然斜纹在锯材上的表现，其纤维即圆材上的天然斜纹在锯材上的表现，其纤维倾斜现象仅在弦切面上表现明显，径切面上纤维方倾斜现象仅在弦切面上表现明显，径切面上纤维方向与年轮平行向与年轮平行（如图）（如图）。 （2）锯材上的人为斜纹）锯材上的人为斜纹 一般是由于锯解畸形原木（尖削、弯曲）形

38、成。一般是由于锯解畸形原木（尖削、弯曲）形成。 年轮层倾斜（径切面明显）年轮层倾斜（径切面明显） 纤维倾斜（弦切面明显）纤维倾斜（弦切面明显）锯材上的天然斜纹锯材上的天然斜纹由由加工螺旋纹理的原木造成加工螺旋纹理的原木造成锯材上斜纹的种类锯材上斜纹的种类 锯材上的人为斜纹锯材上的人为斜纹年轮层倾斜年轮层倾斜A宽材面年轮倾斜是由加工中宽材面年轮倾斜是由加工中不适当的修边造成；不适当的修边造成；B宽材面年轮呈抛物线，窄材宽材面年轮呈抛物线，窄材面年轮倾斜，是由于未平行树皮面年轮倾斜，是由于未平行树皮方向下锯；方向下锯； （1）年轮层倾斜：）年轮层倾斜：加工原木时，常因为平行于加工原木时，常因为平行

39、于 树干轴线方向下锯，而不平行于年轮层，然而树干轴线方向下锯，而不平行于年轮层，然而树干都是稍呈圆锥形，所以方材或板材径面上的年树干都是稍呈圆锥形，所以方材或板材径面上的年轮层就可能与边材成某种角度，这种现象叫年轮层轮层就可能与边材成某种角度，这种现象叫年轮层倾斜。倾斜。（如图）（如图）（2）纤维倾斜：）纤维倾斜：直纹理树干的弦切板，在整边或再直纹理树干的弦切板，在整边或再锯解成小方条或板条时下锯不合理，锯解方向与纤锯解成小方条或板条时下锯不合理，锯解方向与纤维方向呈角度，这样造成小方条或板条在弦面上的维方向呈角度，这样造成小方条或板条在弦面上的纤维方向与材长间有一角度。它与天然斜纹不同，纤维

40、方向与材长间有一角度。它与天然斜纹不同，只在弦面上看得较清楚。只在弦面上看得较清楚。弦切面上的纤维倾斜弦切面上的纤维倾斜天然斜纹和人为斜纹的区别：天然斜纹和人为斜纹的区别：天然斜纹天然斜纹人为斜纹人为斜纹 存在位置存在位置原木或锯材原木或锯材 只见于成材而只见于成材而 不见于原木不见于原木锯锯材材径切材面或材边上年轮的倾斜径切材面或材边上年轮的倾斜一定不是天然斜纹一定不是天然斜纹一定是人为斜纹一定是人为斜纹弦切材面或材边上纤维倾斜弦切材面或材边上纤维倾斜内材面和外材面内材面和外材面 纤维倾斜方向纤维倾斜方向 纤维倾斜角度纤维倾斜角度不一定完全一样不一定完全一样不完全一样不完全一样几乎一致几乎一

41、致几乎相同几乎相同3 与斜纹有关的概念与斜纹有关的概念（1）纹理和花纹）纹理和花纹（2）扭转纹和斜纹）扭转纹和斜纹 扭转纹（螺旋纹理）应用于圆材扭转纹（螺旋纹理）应用于圆材 斜纹应用于锯材斜纹应用于锯材（3）螺旋纹理、交错纹理、对角纹理）螺旋纹理、交错纹理、对角纹理（1）纹理和花纹）纹理和花纹u纹理纹理指木材细胞的纵向排列，与木材长轴方向指木材细胞的纵向排列，与木材长轴方向平行叫直纹理，否则叫斜纹理。平行叫直纹理，否则叫斜纹理。u花纹花纹是指木材材面上任何明显的斑纹或条纹。是指木材材面上任何明显的斑纹或条纹。是由纹理、结构、年轮、木射线、导管、木节是由纹理、结构、年轮、木射线、导管、木节等因素

42、形成的自然图案，纹理是形成木材花纹等因素形成的自然图案，纹理是形成木材花纹的一个因素。的一个因素。 直纹理直纹理 斜纹理斜纹理 u 螺旋纹理螺旋纹理是树茎中纤维的螺旋走向，即我国是树茎中纤维的螺旋走向，即我国圆材扭转纹；圆材扭转纹；u交错纹理交错纹理是树茎中左螺旋和右螺旋有规律地交是树茎中左螺旋和右螺旋有规律地交替并周期性重复形成的，一般表示锯材径切面替并周期性重复形成的，一般表示锯材径切面所具有的缎带状花纹。所具有的缎带状花纹。u对角纹理对角纹理即人为斜纹中径切面的年轮层倾斜。即人为斜纹中径切面的年轮层倾斜。 对角纹理对角纹理螺旋纹理螺旋纹理 交错纹理交错纹理 4 斜纹对木材性质的影响斜纹对

43、木材性质的影响 斜纹对木材顺纹抗拉强度的影响最大，对木材斜纹对木材顺纹抗拉强度的影响最大，对木材顺纹抗压强度的影响最小，对静曲强度的影响介于顺纹抗压强度的影响最小，对静曲强度的影响介于两着之间。两着之间。 5 斜纹木材的合理利用斜纹木材的合理利用 扭转纹原木宜制方材，扭转纹原木宜制方材，大径级原木可用四面下锯大径级原木可用四面下锯法将边部与中心分开，边法将边部与中心分开，边部制方材，平直纹理部分部制方材，平直纹理部分制其它规格材。制其它规格材。1234 （二）应力木（偏心材）（二）应力木（偏心材） 1 应力木、应压木、应拉木应力木、应压木、应拉木 概念概念 应力木应力木指偏心横截面宽侧所形成的

44、那部分木材；指偏心横截面宽侧所形成的那部分木材；针叶材偏心横截面宽侧的木材形成在倾斜树干的低针叶材偏心横截面宽侧的木材形成在倾斜树干的低侧或受压的一侧，称为侧或受压的一侧，称为应压木应压木；阔叶材偏心横截面阔叶材偏心横截面宽侧的木材形成在倾斜树干的上侧或受拉的一侧，宽侧的木材形成在倾斜树干的上侧或受拉的一侧，称为称为应拉木应拉木。 树茎倾斜和弯曲通常是由于风力和重力造成的，树茎倾斜和弯曲通常是由于风力和重力造成的，在针、阔叶树材中，应力木形成的作用都是使树茎在针、阔叶树材中，应力木形成的作用都是使树茎或枝恢复到原位置。或枝恢复到原位置。 应压木应压木 应拉木应拉木 2 应压木与正常材的区别应压

45、木与正常材的区别（1）在解剖构造上，）在解剖构造上， 应压木管胞呈圆形，细胞间隙明显；应压木管胞呈圆形，细胞间隙明显；管胞壁增厚，导致应压木颜色加深；管胞壁增厚，导致应压木颜色加深；管胞间具缘纹孔呈狭缝状外延纹孔口，尤以晚材显著；管胞间具缘纹孔呈狭缝状外延纹孔口，尤以晚材显著；早、晚材区别不明显，早材到晚材的过度比正常材缓慢；早、晚材区别不明显，早材到晚材的过度比正常材缓慢；管胞长度比正常材短管胞长度比正常材短1040%；次生壁缺少次生壁缺少S3层，层，S2层的微纤丝角度大，为层的微纤丝角度大，为45或以上。或以上。 （2）在化学组成上，）在化学组成上， 应压木木质素含量高，纤维素含量低，不适

46、于制浆造纸。应压木木质素含量高，纤维素含量低，不适于制浆造纸。（3）在物理力学性质上，）在物理力学性质上，应压木的密度比正常材大；应压木的密度比正常材大；同时由于次生壁中层的微纤丝角度大，所以纵向收缩率比同时由于次生壁中层的微纤丝角度大，所以纵向收缩率比正常材大，横向收缩率低导致锯材翘曲变形，如图；正常材大，横向收缩率低导致锯材翘曲变形，如图；应压木的平衡含水率比正常材稍高，纤维饱和点含水率低应压木的平衡含水率比正常材稍高，纤维饱和点含水率低于正常材；于正常材；生材状态下，应压木的静曲强度和顺纹抗压强度高于正常生材状态下，应压木的静曲强度和顺纹抗压强度高于正常材，但抗拉强度有所降低。材，但抗拉

47、强度有所降低。横弯（边弯）横弯（边弯）顺弯顺弯 2 应拉木与正常材区别应拉木与正常材区别（1）在宏观上，）在宏观上，应拉木的最大特征是在生材锯切时板面应拉木的最大特征是在生材锯切时板面常产生毛刺，因为材面的细胞组织被撕成纤维束状。常产生毛刺，因为材面的细胞组织被撕成纤维束状。（2）在解剖构造上，）在解剖构造上，主要表现在木纤维细胞上，主要表现在木纤维细胞上，l 变态的纤维通常只限于早材，纤维的直径略比正常材的变态的纤维通常只限于早材，纤维的直径略比正常材的小些，但长度通常大些；小些，但长度通常大些；l纹孔数量少，胞壁厚，外形略呈圆形；纹孔数量少，胞壁厚，外形略呈圆形；l应拉木纤维的胞壁内层为胶

48、质层；应拉木纤维的胞壁内层为胶质层；l导管的形态与正常材没有区别，只是数量少，直径小。导管的形态与正常材没有区别，只是数量少，直径小。（3）在化学性质上）在化学性质上 应拉木的木质素和半纤维素含量低，纤维素和应拉木的木质素和半纤维素含量低，纤维素和灰分含量高，制浆时纤维分离比正常材容易，纸灰分含量高，制浆时纤维分离比正常材容易，纸浆产量高，但纸张强度比正常材低。浆产量高，但纸张强度比正常材低。（4）在物理力学性质方面）在物理力学性质方面l密度：比正常材大；密度：比正常材大；l干缩率：由于应拉木次生壁中层的微纤丝角度大，干缩率：由于应拉木次生壁中层的微纤丝角度大，所以纵向收缩率比正常材大，横向收

49、缩率低；所以纵向收缩率比正常材大，横向收缩率低；l力学性质：任何含水率时，顺纹抗压强度、弹性力学性质：任何含水率时，顺纹抗压强度、弹性模量、静曲强度和顺纹抗剪强度比正常材低；生模量、静曲强度和顺纹抗剪强度比正常材低；生材状态下，顺纹抗拉强度明显降低。材状态下，顺纹抗拉强度明显降低。横弯（边弯）横弯（边弯）顺弯顺弯 （三）脆心（三）脆心 在纤维次生壁中的微纤丝之间还经常有一种在纤维次生壁中的微纤丝之间还经常有一种只在显微镜下才能看到的裂纹，叫微细裂隙，阔只在显微镜下才能看到的裂纹，叫微细裂隙，阔叶树材中的微细裂隙多而且在长期负荷下发展很叶树材中的微细裂隙多而且在长期负荷下发展很快，使树茎的中部力学性质（抗拉和抗