第五章木材显微构造.ppt

1、,第五章,木材的微观构造,第5章 木材微观构造,本章要点：,5.1 针叶树材的微观构造,5.2 阔叶树材的微观构造,5.1 针叶树材的显微构造,针叶树材的解剖分子较简单，排列规则，主要有轴向管胞、木射线、轴向薄壁组织和树脂道。,针叶材显微立体结构,(一)轴向管胞：,轴向管胞：针叶树材中轴向排列的厚壁细胞，两端封 闭，内部中空，细而长，胞壁上具有纹孔，同时 起输导水分和机械支撑的作用，是决定针叶树材 材性的主要因素。,管胞的形态、特征: 管胞在横切面上沿径向排列。 早材管胞腔大壁薄，在径切面上两端呈钝阔形，在横切 面上多角形，常为六角形； 晚材管胞腔小壁厚，在径切面上两端呈削形，在横切面 上呈四

2、边形。,针叶材管胞结构,管胞壁上的纹孔：,早材管胞：在径切面上，纹孔大而多，一般分布在管胞两端。 晚材管胞：纹孔小而少，均匀分散在长度上，径、弦切面都有,螺纹加厚：,螺纹的倾斜度随树种和细胞壁的厚度而变异。螺纹加厚并非所有针叶树材都具有。 早、晚材管胞壁上都具有：紫杉属、榧属、粗榧属。 早材管胞壁具有：黄杉属。 晚材管胞具有：落叶松属、云杉属 在应压木中，有些管胞壁上具有一种贯穿胞壁的螺纹裂隙，称为螺纹裂隙。 螺纹裂隙与螺纹加厚的区别： 螺纹加厚仅限于细胞壁的内层，而螺纹裂隙则往往穿透次生壁而至复合胞间层，同时倾斜度也较大，裂纹的相互距离不等。,螺纹加厚,齿状加厚：,(二) 木射线(wood

3、ray),射线细胞(ray cell) :构成木射线的每个单独细胞。 木射线(wood ray):由多数射线细胞相互连续聚合而成的组 织。 木射线的种类： 单列木射线(uniseriate wood ray)： 纺锤型木射线(fusiform wood ray):由于横向树脂道的存在,单列木射线,纺锤形木射线,由射线管胞(ray tracheid)和射线薄壁细胞(ray parenchyma cell)组成。 射线管胞(ray tracheid):木射线中的横向管胞，为松科木材 特征 硬松类：有锯齿状加厚 软松类：无锯齿状加厚 射线薄壁细胞：横向生长的薄壁组织，是组成木射线的主 体。 水平壁与

4、垂直壁：把垂直于木质部年轮的细胞壁称径面壁 弦向的壁称弦面壁。 凹痕（indenture）:径切面上射线薄壁细胞四周的凹穴。 除南洋杉外，存在于针叶树材的各科木材中。,木射线的组成：,射线管胞的内壁 A 平滑(红松)B齿状(马尾松),射线薄壁细胞 A水平壁薄，不具纹孔(罗汉松)b水平壁厚，具纹孔(铁杉),交叉场(cross field):径切面上射线薄壁细胞与轴向管胞相交的 平面，又称“井字区”，一般指早材部分而言。 交叉场纹孔(cross-field pit ):在径切面由射线薄壁细胞和早材 轴向管胞相交叉区域的纹孔式。 交叉场纹孔可分五种类型： 窗格状(window-like pit) ：

5、云南松 松木型(pinoid pit)：白皮松、长叶松 云杉型(piceoid pit )：雪松、罗汉松、南洋杉、冷杉、油 杉等 杉木型(taxodioid pit) ：雪松、罗汉松、冷杉、油杉、侧 柏、杉科的大部分树种。 柏木型(cupressoid pit) ：柏科,交叉场纹孔类型:,a窗格状b云杉型c柏型d杉型e、f松型,(三) 轴向薄壁组织,轴向薄壁组织分类： 根据轴向薄壁细胞在针叶树材横断面的分布状态，可分为 三种类型: 星散型： 间位型： 轮界型：,(四) 树脂道,正常树脂道: 树脂道的形成: 树脂道是生活的薄壁组织的幼小细胞相互分离而成的。 树脂道的组成 : 树脂道由泌脂细胞、死

6、细胞、伴生薄壁细胞和管胞所组成。,树脂道: 由薄壁的分泌细胞环绕而成的孔道，是具有分泌树脂 功能的一种组织，为针叶树材构造特征之一。 根据树脂道发生和发展可分为正常树脂道和创伤树脂道，,正常树脂道存在的树种：,松属、云杉属、落叶松属、黄杉属、银杉属、油杉属。,创伤树脂道,在针叶树材中，凡任何破坏树木正常生活的现象，都可能产生受伤树脂道。 针叶树材的受伤树脂道可分为轴向和横向二种，但除雪松外很少有两种同时存在于一块木材中。 轴向受伤树脂道在横切面上呈弦列分布于早材部位，通常在生长轮开始处较常见(臭冷杉) 。而正常轴向树脂道为单独存在，多分布早材后期和晚材部位。,正常树脂道,树脂道 A没有树脂而有

7、侵填体 B充满树脂 C横向树脂道 D纵向树道与横向树脂道连接情况 1泌脂细胞 2死细胞 3伴生薄壁细胞 4管胞 5细胞间隙 6射线管胞,轴向树脂道横生树脂道,5.2 阔叶树材的显微构造,阔叶树材除水青树、昆栏树等极少数树种外，都具有导管，故此称有孔材。 阔叶树材的组成分子有导管、阔叶树材管胞、木纤维、轴向薄壁组织和木射线等。 与针叶树材相比，阔叶树材构造特点是结构复杂，排列不规整，材质不均匀。其中导管约占20%，木纤维占50%，木射线占17%，轴向薄壁组织占2%50%。,c木纤维 e纹孔 h导管 i穿孔板上的梯状穿孔 j、k射线 阔叶材显微立体结构,(一) 导管,导管：由一连串的轴向细胞形成无

8、一定长度的管状组织，构成 导管的单个细胞称为导管分子。 导管分子的形状： 常见有鼓形、纺锤形、圆柱形和矩形等，一般早材部分多为鼓形，而晚材部分多为圆柱形和矩形。,管孔的分布、组合与排列：,可参见本书的第2章。,导管分子的穿孔：,穿孔：两个导管分子纵向相连时，其端壁相通的孔隙称为穿孔。 穿孔板：在两个导管分子端壁间相互连接的细胞壁称为穿孔板。,导管分子的穿孔板 1几个穿孔2多个穿孔3梯状穿孔4三个愈合穿孔5单穿孔6麻黄式穿孔7网状穿孔,穿孔的类型：,单穿孔： 复穿孔： 梯状穿孔 麻黄状穿孔 网状穿孔,显微镜下的梯状穿孔,导管壁上纹孔的排列：,梯状纹孔 ： 对列纹孔： 互列纹孔：,对列纹孔,导管壁

9、上螺纹加厚：,螺纹加厚为导管分子次生壁上 的特征。 在阔叶树材的环孔材中，螺纹 加厚一般常见于晚材导管。 散孔材则早、晚材导管均可能具 有螺纹加厚。,导管壁上螺纹加厚,导管的内含物：,导管的内含物主要有侵填体与树胶两类，以侵填体为常见。,侵填体,(二) 阔叶树材的管胞,管胞是组成针叶树材的最主要成分，在阔叶树材中不常见，仅少数树种内可见，亦不占主要地位。其长度较针叶树材管胞要短得多，且形状不规则。 阔叶树材管胞可分为环管管胞和导管状管胞两类。 环管管胞:多数分布在早材大导管的周围围，受导管内 压力的影响，而被压缩成扁平状，其长度不 足木纤维之一半，平均长500700m，与导 管一样起输导作用。

10、,(三)木纤维,约占木材体积的50%，木纤维是两端尖削，呈长纺锤形，腔小壁厚的细胞。,木纤维的类型：,纤维状管胞： 韧型木纤维： 分隔木纤维： 胶质木纤维；,纤维状管胞,韧型木纤维,分隔纤维,胶质纤维,(四) 轴向薄壁组织,参考木材宏观构造章节。,(五)木射线,木射线的组成：,横卧细胞：细胞的长轴与木纹方向垂直排列，即呈水平状。 直立细胞：细胞的长轴与木纹方向平行排列，即直立状。 方形细胞：射线细胞在径切面近似方形。 变异细胞： 瓦状细胞：直立横卧高度相近，相间排列。 栅栏细胞：直立细胞长。 鞘状细胞：弦切面看，中间横卧细胞，直立细胞在此边或两边。 油细胞粘液经细胞：,油细胞(香叶树),瓦状细胞( 非洲梧桐) 瓦状细胞(扁担杆),栅状直立细胞 鞘状细胞,射线的种类：,根据木射线的宽度分： 单列木射线：在弦切面射线沿木纺方向排成一纵列， 多列木射线：在弦切面上射线宽为二列以上，为绝大多数阔叶树材 所具有如核桃木、柚木、桃花心木等。 根据木射线的分布分： 散生： 聚合木射线:许多单独的射线组织相互聚集一起，在肉眼下似单一的 宽射线 栎式射线 ：由单列木射线和极宽木射线，这两类宽度明显差别的两 类射线共同组成的射线。如栎木、米槠等。,单列射线多列射线聚合射线,Kribs射线分类,同形射线：射线组织全部