木材保护第一章

木材改性与保护林学院：张晓燕

第一章木材缺陷第一节木材缺陷概述一木材缺陷的范围（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“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：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；未受生物侵蚀；木材无裂纹等。第一节木材缺陷概述（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：认为木材缺陷是木材存在的和健全材质有偏离的部分，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损或偏离。（三）我国标准对木材缺陷规定的范围

《原木缺陷》和《锯材缺陷》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；原木还有树干形状缺陷，锯材还有木材加工缺陷和变形。

二木材缺陷的特点

（一）立木缺陷和伐倒木缺陷（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（四）原木和锯材缺陷的差别立木缺陷：与树木生长有关，

存在于活树木材中。伐倒木缺陷：树木伐倒后外界因素引起。立木缺陷伐倒木缺陷节子

（心材）腐朽和变色（边材）虫害裂纹

（天然斜纹）木材构造缺陷（人为斜纹）伤疤

树干形状缺陷木材加工缺陷和变形

（如弯曲、尖削）（如翘弯、扭曲及干裂）寄生性缺陷：由外部生物因子引起，如真菌、昆虫、海洋蛀虫等；非寄生性缺陷：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-具有相对性（四）原木和锯材缺陷的差别从缺陷的发生来说，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；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。

第二节木材的主要缺陷一节子（木节）

（一）节子的概念和生成（二）节子的种类（三）节子对材质的影响（一）节子的概念和生成概念：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。形成：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，形成死节。

（二）节子的种类1根据枝的生长情况分为：活节：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，这样的节子叫活节。死节：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。隐生节：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，在树干的外表看不出来，叫隐生节。被掩盖在新木材中的枯枝叫残桩。活节死节隐生节活节：正常枝丫基部隐生节死节：枯枝基部，有残桩整枝无残桩—只有活节，无死节；整枝有残桩—外部是死节，内部是活节。

（二）节子的种类

2根据节子的腐朽情况分为：

腐朽节：节子本身腐朽，但周围材质仍完好。漏节：节子本身的腐朽深入到树干内部，引起木材内部腐朽。健全节：未腐朽的材质完好的节子。

（三）节子对材质的影响1节子损坏木材外观的一致性；2影响木材的力学强度；3破坏木材的均匀性；4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。

二变色与腐朽（一）木材真菌的形态、繁殖和传播

1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。

2真菌的形态、繁殖和传播

2真菌的形态、繁殖和传播

（1）真菌菌丝体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。（2）真菌孢子及其传播孢子对真菌相当于种子植物的种子，真菌的繁殖和传播依靠孢子，传播媒介是空气、水。（3）真菌的繁殖有无性繁殖和有性繁殖两种。（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。1木材腐朽菌寄生的条件2木材腐朽的类别3木腐菌对木材的破坏状态4木材腐朽的判定5腐朽对木材材质的影响6木材贮存中防治腐朽的措施

1木材腐朽菌寄生的条件（1）适宜的温度。最佳生长温度是24-30℃，温度升高，真菌活性提高。（2）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。（3）适宜的木材含水率。木腐菌生长的最佳含水状况是稍高于纤维饱和点，30%-40%之间最适合。2木材腐朽的类别（1）按腐朽的性质分为白腐：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，材质松软。褐腐：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。（2）按在树干上的内、外部位分为：

边材腐朽（外部腐朽）：

树木伐倒后，木腐菌自边材外表侵入形成。心材腐朽（内部腐朽）：

立木受木腐菌侵害形成的心材部位的腐朽。

内部腐朽按在树干上的部位又分为：

内部根腐：

真菌自根部或外伤处侵入树干形成，沿树干上升，越往上越小。内部干腐：

立木受木腐菌侵害形成的心材部位的腐朽从树干外伤或树枝折断处开始侵入，向上下蔓延。

3木腐菌对木材的破坏状态腐朽初期木材变色后期胞壁被分解，木材结构、外观发生变化

4木材腐朽的判定担子菌子实体的出现；材色、气味有变化；木材变轻，材质变软；原木或锯材折断面光滑；干缩后出现块状断裂；浸入水中吸水快，颜色变暗。

5腐朽对木材材质的影响

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

2

木材的真菌变色(有两种)变色菌变色：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菌丝。如蓝变、褐变、黄变、绿变、红变等。霉菌变色：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区别边材变色菌木材腐朽菌获取养分途径从边材薄壁细胞中贮存的营养物质获取养分降解木材细胞壁物质（纤维素、半纤维素、木质素）菌丝对细胞壁的穿透机械性地通过纹孔，穿过胞壁的菌丝极细菌丝前端分泌酶，先在细胞壁上溶解出一个孔再行穿透边材变色菌木材腐朽菌

边材变色对木材性质的影响从装饰角度说，任何变色都是缺点；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。

木材贮存和运输中防治真菌变色的措施对原木喷洒防腐剂；及时将已采原木运出林区、迅速干燥或水贮；锯材要迅速干燥；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霉或变色菌的变色发生部位多发生在边材，但不总限定在边材大多限于边材，有时全在材表症状呈块状或条状，有深色条线一般呈延散分布，常在木射线中，没有明显分界的条线材色针叶材中常呈褐色，阔叶材中呈白色或暗褐色斑点或条纹材色变化有多种：蓝、灰、绿、黑、黄、红等纤维变弱情况用螺丝起子可感觉出纤维变弱并断裂用螺丝起子感觉不出纤维变弱三虫害（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）（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（五）白蚁（六）船蛆和海虱（一）木材害虫的分类地位

动物界分10个门，造成木材虫害的动物主要有：1昆虫：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虫和等翅目的白蚁，另外，还有膜翅目的树蜂。2海水蛀虫：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。天牛粉蠹虫树蜂船蛆海虱（二）木材害虫的生物学特征（以昆虫为例）卵孵化幼虫化蛹成虫羽化蛹

天牛成虫天牛幼虫（三）木材害虫的生态因子（以昆虫为例）1温度：2光：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

（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，根据蛀蚀程度不同可以分为：1表面虫眼和虫沟：径向深度不足10毫米，多由小蠹虫、象鼻虫及少数天牛蛀蚀而成；2小虫眼：虫孔直径在1.5~3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；3大虫眼：虫孔直径在3毫米以上，多由大甲虫如大黑天牛或树蜂蛀蚀而成。

（五）白蚁

1特征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用器物。

2生活习性：温度：白蚁活动的最适温度为25~30度。

水分：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33%。气体成分：蚁巢内空气中的二氧化碳含量很高，一般为0.5~6.5%，光：工蚁和兵蚁长期隐蔽生活，有怕光的习性，但成虫有趋光性。

3白蚁的防治建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。

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，使用的木材以及一切废木料都要清除干净。

（六）船蛆和海虱船蛆也称海蛆，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。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。

四裂纹

（一）裂纹的定义及在木材中的形态1定义：木材纤维和纤维之间的分离形成的裂隙呈开裂或裂纹。2形态：有两种

径向裂纹和弦向裂纹，它们的长向均沿着纹理，横向分别沿木射线和年轮。径向裂纹弦向裂纹（二）裂纹的形成和种类

1立木裂纹：径裂：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，在伐倒后的干燥过程中会扩大。轮裂：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。树干中窄年轮骤然变为宽年轮的部位容易发生。冻裂：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的老树中容易发生。2干裂；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，干裂会闭合，又分为端裂和纵裂。（1）端裂：出现在端面的干裂。（2）纵裂（表面裂、侧面裂）：位于材身顺纹理方向的干裂。有时和端裂相连形成贯通裂。端裂表面裂（三）裂纹对材质的影响

1破坏木材的完整性；

2降低木材的强度；

3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；

5降低木材的使用价值和等级。

五树干形状缺陷（一）弯曲树干的轴线（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、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1%，出材率降低10-11%，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，造成合乎材种要求的原木。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进行锯解。侧面下锯法腹背下锯法毛板下锯法弯曲原木下锯法：

（二）尖削树干的粗细、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。尖削度是指原木单位长度上的大小头直径之差