木材学Word格式.doc

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1、阔叶材根据管孔在年轮内的分布分为三大类，麻栎为环孔材，枫香为散孔材；

针叶材根据年轮内早晚材变化分为两类，马尾松年轮内早晚材为急变；

杉木为缓变。

2、针叶材主要组成分子有管胞、木射线和树脂道；

阔叶材主要组成分子为木纤维、导管、木射线和轴向薄壁组织。

3、哈尔滨、乌鲁木齐、武汉三地平衡含水率分别为13.5%，12.1%，15.4%，从哈尔滨制材厂锯制的同一批板材气干后分别发往二地，该批板材尺寸在乌鲁木齐将变小，在武汉将变大。

4、观察木材用三切面，微观上木射线的组成应在三个标准切面观察，测量木射线的高度和宽度应在弦切面进行。

针叶材管胞壁上的具缘纹孔在径切面早材位置观察明显。

5、木材顺纹抗压可测定其最大抗压强度，而横纹抗压只能测定比例极限时的压缩应力，木材冲击韧性的单位是焦耳/cm2。

6.木材密度有四种，工业生产常用气干密度，林木改良常用基本密度。

（还有生材密度和绝干材密度）。

7.木材梁承受弯曲载荷时，梁上方的压应力最大，梁下方的拉应力最大，中性层顺纹剪应力最大，因此当梁带有一边缘的活节，节子一边应作为中方摆放才能最大安全。

三、简答

（1）、简述木质高分子材料有哪些优点、缺点？

如何改良与利用？

答：

优点：

1、易于加工；

2木材质轻强度高，强重比大；

3、木材是热与电的不良导体；

4、木材吸收能量大，耐冲击；

5、木材是弹性塑性复合体，使用过程具有安全感；

6、木材具有天然美丽的花纹、光泽、颜色，起到装饰作用（视觉特性）；

7、对紫外线的吸收和对红外线的反射作用；

8、木材隔音、具有调湿性能。

缺点：

1、木材易干缩、湿胀、变形、翘曲；

2、木材易腐朽、虫蛀；

3、木材易于燃烧；

4、木材变异性质大，绝对强度小；

5、木材存在着天然的缺陷（如节子、斜纹理等）。

利用：

广泛应用于建筑材料、制作家具、绝缘体等。

（根据优点自己编）

改良：

木材优缺点并存，我们不能因缺陷存在而浪费木材，应在材性基础上合理利用，如通过营林措施、林木育种、木材改性等措施予以改良。

（1、将板材自然干燥或者人工干燥，达到平衡含水率；

2、采取防腐措施处理木材，电杆或干燥木材，可以防止虫蛀、腐朽；

3、用阻烧剂处理木材，可以防止木材起火燃烧；

5、通过营林措施，林木育种、木材改性等措施予以改良。

）

（2）*、何为林木定向培育？

试按材种写出我国林木定向培育主要树种？

林木定向培育是指按最终用途材种对材性材质的要求，生产出种类、质量、规格都大致相同的木材原料。

主要材种有：

建筑材、胶合板材、造纸材和珍贵用材。

建筑材：

马尾松、日本落叶松、长白落叶松、湿地松、火炬松、杉木、毛白杨和刺槐。

（要求：

木材纹理通直，胀缩性小，不翘曲、开裂。

抗弯强度、弹性模量和硬度等性质适中，耐腐朽和虫蛀，耐磨损，握钉力较强，油漆性能良好）

胶合板才：

湿地松、云南松、杨树、泡桐、桦木、桉树。

原木径级大，纹理直；

树干圆满和开裂少的优级才）

造纸材：

马尾松、日本落叶松、长白落叶松、湿地松、火炬松、桉树、杨树、相思、竹类。

材色浅，易漂白，纤维长，纤维长宽比大、壁腔比小。

造纸要求纸浆得率高，化纤要求纤维素含量高，而灰分含量低。

对树脂含量都要求少，无腐朽，少节，资源丰富）

珍贵用材：

水曲柳、柏木、红松、红豆杉、楠木、樟树。

较大的顺纹抗压强度、抗弯强度和劈裂强度，胀缩性小，有适当的韧性和硬度，纹理直。

木材结构细致均匀，色泽和花纹美观，切削面光洁，胶接和油漆性能良好，无腐朽和虫蛀）

（3）、形成层原始细胞产生的哪些木材分子？

形成层通过哪几种分裂方式来增大树干直径？

形成层向外分生新的次生韧皮部细胞，向内分生新的次生木质部细胞，是树皮和木质部产生的源泉。

方式：

树干的直径增大是由形成层原始细胞进行弦向平周分裂增大其径向尺寸和弦切面形成层原始细胞的横向分裂（非叠生构造）和径向分裂（叠生构造）扩大周长来共同完成的。

（4）、形成层既向内分化木质部又向外分化韧皮部，为什么常见木质部很厚而韧皮部很薄呢？

为什么栓皮栎树皮又很厚呢？

1，形成层细胞分裂木质部细胞远远多于韧皮部；

2，每年分生的韧皮部位于外层，韧皮部细胞不木质化，随着树干加粗逐渐失水干燥、死亡、脱落；

3，木质部位于内层、逐渐积累。

这就是我们所常见的树皮总是很薄原因之一。

栓皮栎等木材树皮很厚，主要是脱落较少，每年积累所致。

（5）*、识别木材时为什么必须采用三个标准切面？

试写出针叶材、阔叶材宏观构造识别木材的方法和主要宏观构造特征名称。

木材在不同的切面上，其分子所呈现的形状各异，识别木材时必须采用三个标准切面，只有这样才可以看出木材细胞的真正形态和相互关系，全面了解木材的构造和性质。

有无管孔是区别阔叶材和针叶材的首要特征。

针叶材的薄壁组织不发达或根本没有，阔叶材的薄壁组织比较发达。

针叶树为无孔材，根据树脂道的有无、多少；

树脂的有无；

早晚材转变度。

阔叶树为有孔材，根据材表特征；

侵填体的有无；

木射线宽窄及明晰程度；

轴向薄壁组织的明晰程度和分布类型。

主要宏观构造特征名称：

年轮与生长轮、早晚材、边心材、木射线、管孔、胞间道、轴向薄壁组织。

（6）、简述年轮、生长轮、假年轮之间的区别和早材、晚材材性的差异。

生长轮：

树木一个生长周期内生长一层木材称为生长轮。

温带、寒带地区树木一年内生长的一层木材称为年轮。

年轮就是生长轮，但生长轮不能等同于年轮。

假年轮：

树木在生长季节因菌害、虫害、自然灾害等因素影响生长中断，经过一定时期后又重新开始生长，在同一生长周期内，形成两个或多个年轮，这种年轮称为假年轮。

假年轮通常不如真年轮明显，而呈不规则的圆圈状。

材性差异：

每年春季雨水较多，气温高，水分、养分较充足，形成层细胞分裂速度快，细胞壁薄，形体较大，材质较疏松颜色较浅，这是早材材性的特征。

秋季，雨水少，树木营养物质流动缓慢，形成层细胞的活动逐渐减弱，形成的细胞腔小而壁厚，木材组织致密，材质硬，材色深，这是晚材材性的特征。

（7）*简述针阔叶材木射线的差异及其对木材性质、加工利用的影响。

差异：

针叶材绝大多树种为细木射线，少数树种有中等木射线，占木质部体积的5%-6%。

同一树种中只能出现一种木射线。

阔叶材的木射线，不同树种间有明显的区别；

少数木材为细木射线，多数为中等宽度木射线或宽木射线，有的树种有两种木射线存在，占木质部体积的15%左右。

影响：

1，木射线均为薄壁细胞构成，物理力学性质差，木材干燥时常沿木射线方向开裂，从而影响到木材的利用,

2，木射线横向排列，防腐溶剂易于渗透，利于防腐，油漆,

3，木射线宽窄因树种而异，有助于识别木材,

4，某些具有宽木射线的木材，其径切面呈现出美丽的银光纹理，增加成品的美观，适于做家具及细木工。

（8）、年轮内管孔有哪几种分布方式？

晚材管孔有哪些排列形式？

试举例绘图说明。

答：

根据管孔在横切面上一个生长轮的分布和大小，将阔叶材分为环孔才、半环孔才和散孔材。

晚材管孔的排列方式：

星散型、倾斜型、弦列型和径列型。

图P33

（9）、何谓硬材、杂木？

简述针叶材树种在林业生产中的地位。

硬材：

阔叶树材质相对较硬称为硬材。

杂木：

阔叶材种类多、枝条粗大节大多称为杂木。

针叶树在木材经济上的重要位置：

1,从木材资源分布来看：

针叶树种类少，集中分布于北半球温带，纯林多，便于皆伐利用。

2.从木材利用角度来看：

针叶材构造单纯，性质比较一致，轻软易于加工；

单轴生长，尖削度小，通直圆满，出材率高；

长期使用积累了丰富的经验。

（10）、何为树脂道？

简述其分布特点及在木材识别上作用。

指针叶材中长度不定的细胞间隙，其边缘为分泌树脂的薄壁细胞，贮藏树脂。

分布特点：

树脂道在年轮内多见于晚材或晚材附近部分，呈白色或白色的小点，纵切面上呈深色或褐色的沟槽或细线条。

识别上的作用：

针叶材中，树脂道常见于松属、落叶松属、云杉属、黄杉属、银杉属和油杉属六种木材中。

树脂道的有无、数目及大小对识别针叶材有着重要意义。

根据树脂道树干中的分布，树脂道分为轴向树脂道和横向树脂道。

轴向树脂道因其个体较大和数量较多，在肉眼识别木材时有重要意义。

横向树脂道位于木射线中央，个体较小，数量较少。

（11）*、轴向薄壁组织分布有哪几种形式？

试举例说明。

轴向薄壁组织：

由形成层纺锤状原始细胞分裂所形成的薄壁细胞群，也就是纵向排列的薄壁细胞所构成的组织。

分离管型薄壁组织和傍管型薄壁组织。

分布：

离管型轴向薄壁组织：

星散状、切线状、离管带状、轮界状。

傍管型轴向薄壁组织：

稀疏环管状、环管束状、翼状、聚翼状、傍管带状。

（12）、简述木材颜色产生的原因及其木材利用上意义。

产生原因：

由于色素、单宁、树脂和树胶等内含物质沉积于木材的细胞腔，并渗透到细胞壁中，使木材呈现出各种颜色。

利用上的意义：

提取色素；

提取染料；

木材漂白；

家具、室内装修选用不同颜色的木材；

浅色木材用于造纸效果较好；

借助木材的光泽，鉴定一些宏观特征相似的木材。

（13）、何为木纤维？

简述木纤维的种类及其在木材利用上的意义。

木纤维是两端尖锐，呈长纺锤形，腔小壁厚的细胞。

木纤维分（胞壁有具缘纹孔的）纤维状管胞和（有单纹孔的）韧型纤维，有些可能有一些特殊纤维，如分隔木纤维和胶质木纤维。

对木材利用的影响：

①　木纤维尺寸；

②　纤维形态特征：

木纤维是决定木材物理力学性质的重要因子：

木纤维较针叶材管胞短、壁厚、腔小，专营机械支持作用。

纤维比量越大，木材密度与力学强度相应增加。

造纸与人造板生产中，纤维的长宽比越大，产品质量越高。

（14）*、简述木材管胞细胞壁和微纤丝结构的特点。

微纤丝结构的特点：

150个纤维素链状分子→4个基本纤丝→一个微纤丝。

纤维素链状分子：

有结晶区和无定形区两部分组成，结晶区链状分子相互平行，排列有规律，水分子不易进入；

无定形区链状分子不平行，排列不规律，长度较短，水分子易进入。

每4个基本纤丝构成一个微纤丝，基本纤丝间填充着半纤维素，微纤丝之间由木素隔开。

木材吸湿时，先进入基本纤丝之间，再进入无定形区域。

细胞壁结构：

胞间层；

‚初生壁：

微纤丝排列方向无规律，对木材材性影响较小；

ƒ次生壁：

细胞壁主要组成部分，微纤丝走向对材质有较大影响。

主要成分为纤维素、少量半纤维素、木素较少。

分为三层，各层微纤丝走向不一样。

a、S1层（外层）；

b、S2层（中层）：

细胞壁主体，其纤维丝角度越小，木材力学性质越好。

该层厚度和微纤丝排列方向对材性利用影响很大。

c、S3层（内层）。

（15）、简述针叶材、阔叶材微