学习木材学复习

1、第一章绪论木材及木材学的概念；木材是来源于森林的主产品树木的一种各向异性的多孔性的毛细管胶体。木材科学是研究木质资源材料的解剖，材性及其相互关系，木质资源材料的加工利用，以及木质资源材料与环境的关系等的科学。由 3 大部分组成：生物木材科学，工业木材科学，环境木材科学。学习木材学的重要意义。木材作为一种资源所具备的优点：可更新性、可选育性、无污染性：投资周期长，占地面积大；产品质量与数量受环境条件影响较大，认为很难控制。木材作为一种材料或原料所具备的优势：强重比高、热导性能低、回弹性好、声学效果好、绝缘性能良、触觉效果佳。：亲湿性、耐侯性、抗虫性、木材缺陷及各向异性等第二章木材的宏观构造1 树

2、木由哪几部分组成的，各部分担负的功能及其在加工利用上的主要用途。树干的组成情况如何？（1）树木的组成部分：树根、树冠、树干 树根(root)：树木的部分，占 525%体积。功能：吸收水分和矿物质，将树木固定于土壤。加工利用：林副产品的加工剩余物 树冠(tree-crown)：树木的最上部分，由树枝、树叶组成。525%体积。功能；将树根吸收的水分和矿物质等养分和叶吸收的成碳水化合物。加工利用：加工利用的主体，通过光合作用制 树干(trunk)：树木地面以上的主茎部分，是树木的主体，占树木体积的 5090%。功能：它一方面将树根吸收的养分由边材运送到树叶，另一方面把叶子制造的养料沿韧皮部输送到树木

3、的各个部分，并与树根共同支撑整个树木。加工利用：木材识别；装饰材料；盆景及根雕；加工剩余物（2）树干的组成：树皮、形成层、髓、木质部2 何谓木材的三个切面，描述或用图表示生长轮与木射线在其上的表现形式；横切面：与树干长轴或木纹相垂直的断面，亦即树干的端面径切面：沿树干长轴方向，与树干半径方向一致或通过髓心的纵切面弦切面：沿树干长轴方向，与树干半径方向相垂直或与以 髓为圆心的同心圆相切的纵切面3简述心材与边材在加工利用上的异同点。心边材在解剖构造上变化有限，在含水率相同时，心材由于浸渗物质较多，有时比边材材色深、重量略高（5%以上）、心材略硬、重、质脆，由于边材含有适于菌虫生长的养料故而招致、虫

4、蛀。心材浸渗物对菌虫，故键全心材较边材耐久。心材物质沉积在胞腔对气体和液体的渗透有不良影响，防腐改性等影响药液的渗透，心边材颜色的差异是细木工镶嵌工艺的很好材料。但对胶合板制造因材色不一，会影响板面外观，对造纸4 什么叫胞间道和树脂(胶)工业来说，需增加漂白工艺，否则会影响产品表观质量。有正常树脂道的针叶树有哪些？ 胞间道指由细胞围绕而成的管状细胞间隙。树脂道贮藏树脂的胞间道。存在于部分针中。 树胶道贮藏树胶的胞间道。主要有松属、落叶松属、云杉属、黄存在于部分阔中。 具有正常树脂道的针杉属、银杉属及油杉属。 前五属具有轴向与径向两种树脂道，而油杉属仅有轴向树脂道。 5何谓幼龄材，其对加工利用有

5、何影响？ 幼龄材(juvenile wood)：在树干的髓心周围呈近于圆柱状的木材，是树木生长发育早期形成层原始细胞还没有完全成熟时形成的木材。 幼龄材对加工利用的影响 （1）板材的稳定性差：板材干燥时不稳定，会给木材干燥时带来较多含水率较高，生长轮宽，木材密度低，幼龄材由于低，细胞壁薄，所以制造出来的木是不耐用的，但是广泛用于结构的生产热带的一些幼龄材都是整株切片利用，家具工业有限的利用不会出现不良作用，但是 占据了百分之十五到百分之 20.会出现质量问题 （2）力学强度低：素含量低 本身液体渗透性较差，生产木素含量高，对化学药品的需求和出来的纸浆抗拉强度较大，强度通常也 比较好总的纸浆费用

6、都比较高 （3）应力木和螺纹纹理倾向比较大，引起木材过量收缩 6 名词解释： 边材、心材，熟材；边材：一些树种树干的部分，水分较多，细胞仍然生活，颜色较浅的木材。 心材：一些树种的树干中心部位，水分较少，细胞已，颜色比较深的木材。 熟材：树干中心部分与少的部分。部分的材色无区别，但含水量不同，中心水分较 年轮与生长轮；年轮：树木在一年内生长所产生的一个层，它出现在横断面上好像一个(或几个)轮，围绕着过去产生的同样的一些轮。 生长轮：在木材的横切面上看到许多同心圆环，称为生长轮。 径切板、弦切板；在木材生产和流通中，借助横切面，将板厚中心线与生长轮切线之间的夹角在 60-90的板材成为径切板。

7、将板厚中心线与生长轮切线之间的夹角在 0-30的板材成为弦切板。 早材、晚材、晚材率；早材：靠近髓心一侧，是树木每年生长季节早期形成的一部分木材成为早材。 晚材：靠近树皮一侧，是树木每年生长后期形成的一部分木材称为晚材。 晚材率：早晚材宽度的比例，集晚材在一个年轮中所占的比率。 生长轮明显度、早晚材转变度；横切面上相邻两个生长轮分界线的颜色质地的差异明显程度。 早晚材转变率：早材到晚材的转变程度，分为急变和缓变。 管孔式及其类型；管孔式：根据管孔在横切面上的表现形式不同，将管孔排列分为若干个类型，简称为管孔式。 根据管孔式将阔叶材分为三大类型： 散孔材：在一个年轮内早晚材管孔大小区别不明显，分

8、布均匀或较均匀。 环孔材：一个年轮内早晚材管孔的大小区别明显，早晚材过渡是急变的，管孔的大小界限区别明显，分布均匀或不均匀，大多数的管孔沿年轮呈环状排列，有一至多列。材管孔较晚材管孔为大，但其过渡是缓变的，管孔大小的半环孔材：在一个生长轮内，早界限不明显，分布不很均匀，介于环孔材与散孔才之间。 侵填体和拟侵填体；侵填体：在某些阔叶材的心材导管中，从纵切面上观察，常出现的一种状的填充物。 拟侵填体：当割脂和松脂外流时，孔道内压力下降，泌脂细胞就向树脂道内伸展，可能堵塞整个或局部树脂道，树脂道内充填物称拟侵填体。 波痕； 指由于射线或轴向分子或两者的排列，在某些木材的弦向纵面上所见的水平波纹。 7

9、 试就下列常见商品材编制对分检索表：大别山五针松杉木黄刺槐 栓皮栎檀香樟 核桃1.水曲柳有管孔 2 1.无管孔5 2.有树脂道 3 2.无树脂道 4 3.早晚材急变3.早晚材缓变大别山五针松 4. 有杉木香杉木 4.无杉木香有香5. 是环孔材6 5.是半环孔材或散孔材 8 6. 侵填体丰富刺槐 6. 侵填体少7 7.有栎木型射线栓皮栎 7.无栎木型射线 水曲柳 8. 半环孔材 9 8. 散孔材10 9.有樟脑味香樟 9.无特殊气味核桃 10.木材材色为姜黄色黄檀 10.木材材色为黄白色构造与鉴定 1 形成层与形成层带 形成层：位于树皮和木质部之间，是第三章 木材微观着整个树干、树枝和树根的生能

10、力的子细胞所续的鞘状层 形成层带：由形成层原始细胞及其衍生的未分化且具有分的细胞群 2 试以管胞为例简述木材细胞形成的三个过程； 第一阶段：纺锤状原始细胞产生子细胞（包括新的原始细胞、韧皮部母细胞和木质部母细胞？哪一个不太清楚） 第二阶段：细胞直径增加，长度伸长 第三阶段：原生质全部转化为胞壁物3组成木材的基本质细胞是什么；组成木材细胞壁的基本是什么；木材细胞壁结构可分多少层；木材细胞壁由哪些物质组成；为什么次生壁中层对木材性质有决定性的影响？ 答：组成木材的基本是细胞(p42) 组成木材细胞壁的基本是：基本纤丝 木材细胞壁结构分为三层（胞间层 ML、出生壁 P、次生壁 S）木材细胞壁由素、半

11、素、木质素组成 因为次生壁中层（S2 层）是次生壁中最厚的一层，一般为细胞壁厚度的70%90%,纤丝角为 1030度，甚至更小。而木材的顺压强度、抗弯强度、硬度都与木材细胞壁的纤丝角成反比关系，纤丝角越小木材的强度越大。 4 纹孔及其类型，穿孔及其类型； 纹孔：木材细胞壁增厚产生次生壁过程中，初生壁上局部没有增厚而留下的纹孔类型：单纹孔，聚缘纹孔 穿孔：两个导管分子之间底壁想通的空隙 穿孔类型：单穿孔 复穿孔 5 螺纹加厚与节状加厚 螺纹加厚：在次生壁内表面上，由微纤丝 覆盖在 S3 上面而形成的屋脊状突起，呈螺线状绕着细胞内壁的加厚组织。 节状加厚：单纹孔对在垂直壁上的形式加厚 6 什么叫交

12、叉场纹孔，分为哪几种类型，如何区分？ 交叉长纹孔：支在径切面上，射线薄壁细胞和轴向管胞相交区域内观察的纹孔式类型：窗格型，云杉型，型，杉木型，松木型见P56 7与木：一切狭长的、壁厚的、两端尖而不具有穿孔的细胞，包括针叶树的管胞和阔的木统称为。 木：两端，呈纺锤形，腔小壁厚的细胞 8针、阔叶材微观构造分子的差异 针、阔的组织构造有明显的差异，前者构成细胞种类少，后者种类多且分化程度高。主要表现于（1）针主要组成分子管胞，既有输导功能又有对树体的支持作用，而阔做了分工导管专司输导，木专司支持机能。（2）针轴向细胞径向排列，而阔则程度不同难以区分 阔比针不具针叶木射线宽，射线和薄壁组织类型丰富 阔

13、有导管 9为何说针叶材更适合于造纸？ 针与针最大区别针组成比较单一多为轴向管胞树材质 1长度长 针内含物还有结晶体少，对造纸影响小第四章 木材化学性什么叫素的两相结构？ 答：结晶区和无定形区 2素的结晶区与结晶度、可及度（或到达度） 答：当素分子链满足形成氢键的条件时，素分子链成束，如果彼此间相互平行、排列整齐，就具有了晶体的基本特征，这一区段称为结晶区。素的结晶度是指素的结晶区占素整体的百分数。 可及度是指反应试剂到达内部和素羟基附近的难易程度。 3 半素对木材加工利用的影响 答：（1）在木材高温处理中的变化 首先表现为抗冲击弯曲强度的下降，木材变脆。 其次是木材抗拉伸强度的削弱。 但能降低

14、木材的吸湿性，使木材的体积稳定性得到改善。 （2）在水热处理中的变化使木材的强度降低，常引起处理室墙壁和金属设备的腐蚀 （3）素和板生产工艺的关系 在对木材进行软化处理时，半水解生成的酸成为水解过程的催化剂软化温度与含水率负相关，对热磨法分离有益 浆料的半含量高，易于形成氢键板吸水膨胀和翘曲变结合，故交织性良好，但滤水半素的强吸湿性是引起形的主要原因之一。其水解酸性增高影响到防水剂的施加 板面产生焦糖块 易形成大量污染的 含半素的纸浆漂白后易返黄 4 木素的主单元有哪些？ 答：3 种类苯丙烷（） 5 木质素的玻璃化转变特性及其对人造板生产的重要意义。 答：随温度的升高，聚合物从玻璃态向高弹态转

15、变的特征 意义：成板时在很大程度上依赖于木质素的热塑性和胶合性质板生产中木质素的加热软化能促进木材分离其基本结构是苯基丙烷，彼此间以醚键和碳碳键联合蒸汽预处理木材可减少精磨浆消耗能量，同时人造板的强度大 6抽提物； 答：木材抽提物除组成细胞壁的三大素以外，从木材中抽提或蒸馏出来的物质称为抽提物 7 抽提物对木材加工利用的影响如何？（木材强度、木材渗透性、木材干缩性、木材胶合剂、木制品油漆、木材加工切削刀具、木材耐久性） 见 P1188 木材酸碱性质对加工利用的影响。 答：木材的病腐性 木材对金属的腐蚀：内含物质呈酸性，在高温下半素、分解成酸性 对木材胶合的影响第五章 木材物理性质 1.水分存在

16、的状态；木材含水率及其类型；饱和点，木材的吸湿性。 水，吸着水，化合水 木材中水分的质量和木材自身质量之百分比成为木材的含水率，木材含水率分为绝对含水率和相对含水率。以全干木材的质量为基准计算含水率称为绝对含水率，以湿木材的质量为基准计算的含水率称为绝对含水率（公式见 P121）。饱和点指木材胞壁含水率处于饱和状态而胞腔无水时的含水2.平衡含率。 木材的吸湿性是指木材从空气中吸收水分或向空气中蒸发水分的性质。水率；吸湿滞后现象及其原因、生产上的重要意义。 木材在空气中吸收水分（吸湿）和散失水分（解吸）的速度相等，达到动态平衡、相对稳定，此时含水率称为木材平衡含水率。干燥木材的吸湿过程所能达到的

17、最大含水率总是低于潮湿木材解吸过程所能达到的最小含水率，这种解吸稳定含水率大于吸湿稳定含水率的现象叫做木材吸湿滞后现象。 （1） 吸湿的木材必定是经过干燥，而在这一过程中，木材的微毛细管系统内的空隙已有一部分被透进来的空气所占锯，这就妨碍了木材对水分的吸收； （2）木材解吸干燥后，用以吸取水分的羟基借氢键直接相连，使大部分羟基相互饱和而减少了对水分的吸着(-OH 数量)；（3）木材的塑性 利用木材吸湿滞后现象人工干燥木材，使用时木材尺寸稳定，不会从空气中吸收很多的水分而发生体积变化，引起翘曲变形。3.木材的干缩与湿胀概念、差异及产生的原因分析；稳定木材尺寸的途径。 湿材因干燥而缩减其尺寸与体积

18、的现象称之为干缩，干材因吸收水分而增加其尺寸与体积的现象称之为湿胀。 木材干缩与木材湿胀是发生在两个完全相反的方向上，二者均会引起木材尺寸与体积的变化。对于小尺寸而无应力的木材，理论上说其干缩与湿胀是可逆的；对于大尺寸实木试件，由于干缩应力及吸湿滞后现象的存在，干缩与湿胀是不完全可逆的。 (1) 纵向干缩与横向干缩差异的原因：木材纵向干缩湿胀横向干缩湿胀 是由木材的构造特点造成的，绝大多数细胞都是纵向排列; 而细胞主要取决于次生壁中层(S2)微纤丝的排列方向。因此原因有二：一、细胞壁微纤丝是由平行排列的大分子链所组成的，大分子链长度方向可移动的距离是大分子链横向之间的 0.2%0.05%，纤丝

19、间距离的变化主要表现在横向。二、S2 微纤丝的排列与细胞主轴成 10-30几乎相平行，干缩湿胀时表现在纵向的量：asin；表现在横向的量：acos。sin cos(2) 径向与弦向干缩差异的原因（木材径向干缩是弦向干缩的一半）：早材与晚材的影响；径向 木射线的抑制作用；细胞径向壁与弦向壁中木质素含量的差异的影响；木材各种细胞干燥过程本身不均匀收缩；径壁、弦壁纹孔数量及周围纤丝角度变大的影响 高温干燥、降低木材吸湿性；利用径切板；利用木芯板；机械抑制；表面涂饰油漆；乙酰化处理；充胀与改性；利用指接材 4.干缩率与干缩系数 干缩率：木材干缩后其尺寸与体积的变化率。 干缩系数：吸着水每变化 1%时木

20、材的干缩率变化值（公式 P138）。 5.差异干缩与干缩差异 差异干缩：以弦向干缩与径向干缩的比值来表示，是反映木材干燥时是否易翘曲及开裂的指标。 干缩差异：不同木材干缩上的差异现象。包括方向上的差异、树种上的差异、木材密度的差异、晚材率的差异、应力木的差异、生长轮宽窄的差异、树位的差异。6.空隙度、木材密度、木材实质密度；介绍一种木材基本密度的测定方法及注意事项。 木材空隙所占的体积称为木材的空隙度，它包括细腔，细胞间陷和微纤丝之间的空隙等；体积内木材的质量称为木材密度；木材基本密度是指全干材质量/饱和水分时木材的体积，物理意义是生材体积。 排水法：利用水的密度为 1，试样入水后排出水的质量

21、，与试样体积数值相等的原理设计的。（1）测定时，将烧杯盛水至适当深度放置于托盘天平上，把金属针浸入水下 12cm 后，在天平的另一端放置砝码使之平衡；然后将金属针尖插固于已称重的试样上并浸入水中，再加砝码使之重新平衡，托盘前后两次砝码质量之差即为试样的体积。（2）注意事项：一、测定气干材或全干材体积时，需要在试样入水前涂上石蜡薄层，防止试样吸水而影响精度；二、操作时应注意试样不得与烧杯壁接触，并使金属针在两次平衡时的浸水深度相同。7.木材密度对材性的影响（强度、导温系数、导热系数、干缩性质）。 木材密度与强度之间成正比，即在含水率相同的情况下，木材密度大则木材强度高，它是判断木材强度的最佳指标

22、。 木材导温系数与木材密度成反比。 木材导热系数随木材密度的增加而增大，二者近成线性关系。木材密度越小，空隙率越大，则导热系数越小，绝热性越好。 密度大木材力学性质 1 某块木材的顺压强度为 42MPa,估计该木材弯的干缩性大 曲强度约为（2 木材的（比例极限应力第六章D ），顺拉强度约为（A）：）越高，表明其刚性越好1204060弹性柔量80弹性极限柔量弹性模量3 同一块木材，其强度值最大的为（ A ） 顺压横压弹性变形顺拉瞬间破横拉 4 木材变形后，能随时间推移而回复的那部分变形是（ A ）塑性变形 5 测定木材横纹抗压强度得到的值是（弹性变形坏极限强度弹性后效变形比例极限强度）弹性模量许

23、用应要力学性质间的关系木材的各种力学性质间存在着相关关系。据统计，我国 250 多个树种的力学性质的平均值范围（MPa）大致如下：顺压强度 4050 MPa ；抗弯强度 80100 MPa ；顺拉强度 120150 MPa ；顺剪强度 1215 MPa 。因此主要强度间有以下比例关系：顺压：弯曲：顺拉：顺剪=1：2：3：0.30。 6 下列指标中，不随含水率变化的是（D）： 顺压Pa长宽比顺剪kgf/cm2顺拉Pa/m2 8冲击韧性 7 木材顺压强度的国际为（ B ） N长度影响木材强度的最大是（）胞壁厚度密度 9 蠕变与松弛的区别何在？解释并分析木材蠕变曲线中的各部分。 答：蠕变：在恒定的应力下，木材的应变随时间增长而增大的现象 松弛：在恒定的应变条件下应力随着时