木材学实验(家具)

木材学材料工程学院2013年10月木材结构观察和性质测定综合实验

一、木材结构特征观察1、针叶树材宏观特征观察

（2学时）2、阔叶树材宏观特征观察

（2学时）

3、针叶树材显微结构观察（1.5学时）4、阔叶树材显微结构观察（1.5学时）二、木材物理性质实验（3学时）一、木材结构特征观察（一）木材宏观构造观察目的要求

通过对木材宏观构造特征的观察（肉眼或扩大镜下），认识木材表观结构性状，掌握识别木材的基本方法，对初步判断木材性质的优劣以及合理利用，均具有重要意义，并为更好地进行木材显微结构的观察打下良好的基础。

仪器和材料

扩大镜、解剖针、体视显微镜木材三切面实木标本（一）木材宏观构造观察实验方法

（辨认三切面，以C面为主）

1.用肉眼观察，只当肉眼观察不清楚时，才用5-15倍(10倍)的扩大镜来帮助。如果某一特征比较模糊，可再用清水滴一滴在标本上再观察（水滴相当于凸透镜）。

2.将木材标本置于体视显微镜载物台上，调节焦距直至能够完全看清结构特征为止。根据三切面观察的各种特征，进行梳理整合和归纳，构筑木材整体宏观结构。

横切面(croCC

Cection）与树干长轴相垂直的切面，亦称端面或横截面。在这个切面上，可以见到木材的生长轮

、心材和边材、早材和晚材、木射线、轴向薄壁组织、管孔(或管胞)，胞间道等，是木材识别的重要切面。横切面弦切面径切面横切面弦切面横切面弦切面径切面

弦切面(tangentialCection)是顺着树干长轴方向，与木射线垂直或与生长轮相平行的纵切面。弦切面和径切面同为纵切面，但它们相互垂直。在弦切面上生长轮呈抛物线状，可以测量木射线的高度和宽度。径切面横切面弦切面径切面径切面(radialCection)

是顺着树干长轴方向，通过髓心与木射线平行或与生长轮相垂直的纵切面。在这个切面上可以看到相互平行的生长轮或生长轮线、边材和心材的颜色、导管或管胞线沿纹理方向的排列、木射线等。（一）木材宏观构造观察1、针叶树材特征观察（2学时）木材三切面实木标本：马尾松(P.maCConianaLamb)

(急变)杉木(C.lanceolata(Lamb.)Hook)

(缓变)福建柏(F.hodginCii(Dunn)et

ThomaC)

(缓变或略缓变)银杏(G..bilobaL.)

(缓变)红豆杉(T.chinenCiC(Pilger)Rhed.)

(缓变或略缓变)

1、针叶树材特征观察

（2学时）观察项目1.树脂道：①有无②明显程度

③分布部位及形态

2.心边材区别及颜色：①有无区别②心边材比例③颜色

3.生长轮：①明显度②轮廓形状：园形梅花波浪形③早晚材转变度：急、缓变正常树脂道

马尾松横切面4.木射线：①描述可见的切面

②分别描述在可见面的形态③类型（宽、细、极细木射线）5.纹理：直、斜纹理6.结构：粗、中、细；均匀、不均匀7.树皮：①厚度：薄﹤3mm

；厚﹥10mm②颜色③质地（硬、脆、松软、纤维质）

④开裂情况⑤剥落情况（条状块状纸状圆形等）实验结果1.将所观察到的特征，填入表12.本实验观察的重点和难点：树脂道、木射线。3.思考题(1)试述针叶树材树脂道出现的树种、部位和形式。(2)心边材、早晚材如何区别？(3)木射线在三切面的形态？2、阔叶树材特征观察Ⅰ（环孔材）（1）目的要求

（1.0学时）阔叶树木材根据横切面管孔排列：环孔材、散孔材、半散孔材、切线孔材、辐射孔材和花样孔材。本实验进行环孔材特征观察，重点观察管孔的排列分布、轴向薄壁组织分布类型、木射线类型以及材表等。通过认识阔叶树环孔材表观结构性状，掌握识别阔叶树材的基本方法，对初步判断木材性质的优劣以及合理利用，均具有重要意义。

2、阔叶树材特征观察Ⅰ（环孔材）（2）仪器和材料

扩大镜、解剖针、体视显微镜

阔叶树环孔材实木标本晚材管孔排列檫木(P.tzumu(HemCl.)Lec.)星散状苦楝(M.azedarachL.)

星散状榔榆(U.parviflora

Jacq.)

榆木状栲树(F.fargeCii

Franch.)

火焰状米锥(C.carleCii(HemCl.)Hay.)火焰状格氏栲(C.kawakmil)

火焰状2、阔叶树材特征观察Ⅰ（环孔材）（3）实验方法（辨认三切面，以C面为主）

1.用肉眼观察，只当肉眼观察不清楚时，才用5-15倍(10倍)的扩大镜来帮助。如果某一特征比较模糊，可再用清水滴一滴在标本上再观察（水滴相当于凸透镜）。

2.将木材标本置于体视显微镜载物台上，调节焦距直至能够完全看清结构特征为止。

根据三切面观察的各种特征，进行梳理、整合和归纳，构筑木材整体宏观结构。

（4）观察项目

1.管孔：①早材管孔列数

②沿生长轮方向排列疏密度星散状

③晚材管孔排列形态火焰状榆木状④有无内含物(侵填体、树胶)2、阔叶树材特征观察Ⅰ

（环孔材）檫木（横切面）①早材管孔

2-3列②排列紧密③晚材管孔星散状④含侵填体⑤傍管束状格氏栲（横切面）①早材管孔

2-5列②排列稀疏③晚材管孔火焰状④少见内含物⑤傍管束状离管切线状榔榆（横切面）①早材管孔

1-3列②排列紧密③晚材管孔榆木状④少见内含物⑤傍管束状①早材管孔

1-2列②排列紧密③晚材管孔榆木状④少见内含物⑤傍管束状桑木（横切面）2.生长轮：①明显度

②轮廓形状轮廓形状：圆形轮廓形状：梅花形2.生长轮：①明显度②轮廓形状3.心边材区别颜色：①有无区别②心边材比例③颜色4.木射线：①描述可见面

②在可见面的形态③类型（细、中、宽、假宽）5.轴向薄壁组织：①明显度②分类(傍管类、离管类)

木射线

在木材横切面上有颜色较浅的，从髓心向树皮呈辐射状排列的组织。在木材三切面上形态：横切面：呈浅色辐射状细线从髓心达树皮,显示其宽度和长度。径切面：呈带光泽横行短带，反映其高度和长度。弦切面：木射线呈短竖线或纺锤形，反映其高度和宽度。

轴向薄壁组织分布类型（C面）（1）傍管型薄壁组织：（2）离管型薄壁组织：（环绕于管孔周围（与管孔没有联系）与导管相连生）①环管束状：如檫木。①切线状：如米锥。②翼状：如绒毛小叶红豆树②网状：柿树。③聚翼状：如洋槐。③离管带状：黄檀。④宽带状：如铁刀木。④轮界状：银桦。轴向薄壁组织分布类型a轴向薄壁组织傍管类束状晚材管孔星散状见图ab傍管类束状火焰状见图bc傍管类束状

榆木状见图c轴向薄壁组织傍管类翼状、聚翼状离管类轮界状离管类切线状傍管类束状6.纹理：直、斜纹理7.结构：粗、中、细；均匀、不均匀8.髓心：①大小②形状③颜色④质地9.材表：类型（光滑或尖刺、槽棱、棱条）10.树皮：①厚度：薄﹤3mm；厚﹥10mm

②颜色③质地（硬、脆、松软、纤维质）

④开裂情况⑤剥落情况:条状块状纸状圆形等实验结果1.将所观察到的特征，填入表22.本实验的重点和难点：管孔、轴向薄壁组织分布类型。3.思考题(1)图示阔叶树材环孔材晚材管孔排列分布。(2)轴向薄壁细胞的排列有哪几种类型？(3)阔叶树材的木射线有什么特点？阔叶树材特征观察Ⅱ（散孔材）（4）观察项目

1.管孔：①管孔明显度

②在生长轮内分布形态：散孔材、半散孔材（半环孔材）、切线孔材、辐射孔材。2.生长轮：①明显度②轮廓形状

3.心边材区别颜色：①有无区别②心边材比例③颜色4.木射线：①描述可见面

②在可见面的形态③类型（细、中、宽、假宽木射线）5.轴向薄壁组织：①明显度②分类(傍管类、离管类)6.纹理：直、斜纹理7.结构：粗、中、细；均匀、不均匀

8.髓心：①大小②形状③颜色④质地

9.波痕：有无（在弦切面和材表可见）10.材表：类型（光滑或尖刺、槽棱、棱条）11.树皮：①厚度：薄﹤3mm；厚﹥10mm

②颜色③质地（硬、脆、松软、纤维质）

④开裂情况⑤剥落情况:条状块状纸状圆形等实验结果1.将所观察到的特征，填入表2、32.本实验的重点和难点：管孔、轴向薄壁组织分布类型。3.思考题(1)图示阔叶树材管孔排列分布（六大类）。(2)轴向薄壁细胞的排列有哪几种类型？(3)阔叶树材的材表有什么特点？3、 针叶树材的显微特征

（1）目的要求

木材是由各种细胞组成，对构成木材细胞分子的特征和相互之间的关系，必须借助于显微镜的观察。通过对几种针、阔叶树木材的切片观察，达到基本认识其显微结构，了解各类细胞的形态特征以及它们之间的关系，掌握针叶树材和阔叶树材显微结构的异同点，为更好地了解木材、高效综合利用木材打下良好的基础。

（2）仪器和材料

显微镜、木材切片（上方C面，下方R和T）

（3）实验方法1、显微镜应放置离桌面边缘约6-7cm处，以免发生坠地危险。2、载物台调至最低后，将切片放在载物台上，用压片夹轻轻压住切片，再将欲观察的材料对准载物台上圆孔的正中。3、采用先低倍后高倍的原则，转动粗调焦旋扭，将载物台升至物镜与切片距离2-3mm为止，然后再用眼对准接目镜注视镜内，同时将载物台徐徐下降（由上往下调整焦距）直到清楚看到图像，若不够清楚再调节微调焦旋扭直至清楚为止。

4、

在全面观察的基础上，选3种木材切片观察并记载。（4）观察项目仔细观察三切面上的特征：横切面C——早、晚材管胞及形态，轴向树脂道，轴向薄壁细胞，木射线。径切面R——早、晚材管胞，管胞壁上纹孔类别，有无眉条和螺纹加厚，轴向薄壁细胞，木射线（射线管胞、射线薄壁细胞），井字区及井字区纹孔。弦切面T——早、晚材管胞，管胞壁上纹孔，轴向薄壁细胞，木射线（有无纺锤形木射线），横向树脂道，管胞壁上有无螺纹加厚。针叶树材三切面的扫描电镜图（4）观察项目

1、生长轮明显度：明显或不明显

C40X2、早晚材转变度：急变或缓变

C40X3、树脂道：轴向树脂道：有无

C40X

泌脂细胞个数：C100X4、轴向管胞：早材管胞径壁具缘纹孔列数：R100X

螺纹加厚：有无

R、T40X5、轴向薄壁细胞：有无

C40X

螺纹加厚井字区纹孔（4）观察项目6、木射线纺锤形射线：T40-100X射线管胞：锯齿状、平滑、无R40-100X射线薄壁细胞：列数T40-100X

井字区纹孔R40-100X

（窗格状、柏型、云杉型、杉木型、松木型）

井字区纹孔类型实验结果1.将所观察到的特征，填入表42.本实验的重点和难点：树脂道

、轴向管胞壁上特征、井字区纹孔。3.思考题(1)针叶树材各由哪些细胞分子组成？

(2)什么是井字区？井字区纹孔有哪几种类型？

(3)针叶树材中哪些树种有射线管胞？

4、阔叶材的显微特征

组成阔叶材的主要分子有：导管、木纤维、阔叶材管胞、木射线及轴向薄壁组织等。区别各分子的特征及其在横切面上的排列和分布。仔细观察三切面上的特征：横切面——早、晚材管孔大小的差异、分布及组合，晚材管孔的排列，有无侵填体，木纤维及轴向薄壁细胞的形状、排列，木射线的宽度。径、弦切面——早、晚材导管形态，导管壁上纹孔形状及排列，穿孔类型，木纤维形态及其径面壁上纹孔，轴向薄壁细胞形态，木射线形态和类型（同型、异型木射线）。阔叶树材三切面的扫描电镜图（4）观察项目1、类别：管孔排列分布C40-100X

如：檫木：环孔材星散状2、导管

管孔组合

C40-100X

单管孔复管孔管孔链管孔团

穿孔类型

RT100-400X

单穿孔梯状穿孔

导管间纹孔的排列

R100-400X

互列纹孔对列纹孔

内含物

RT40-100X

侵填体树胶（4）观察项目3、木纤维

R100-400X

根据壁上纹孔判断：纤维状管胞韧型纤维4、轴向薄壁组织

排列

C40-100X

内含物

CRT40-100X5、木射线

类型单列、多列、聚合、栎式T40-100X

宽度(细胞个数)T40-100X

高度(细胞个数)T40-100X

组成同型、异型射线R40-100X

6、油细胞RT40-100X

轴向薄壁组织分布类型（C面）（1）傍管型薄壁组织：（2）离管型薄壁组织：（环绕于管孔周围（与管孔没有联系）与导管相连生）①环管束状：如檫木。①切线状：如米锥。②翼状：如绒毛小叶红豆树②网状：柿树。③聚翼状：如洋槐。③离管带状：黄檀。④宽带状：如铁刀木。④轮界状：银桦。⑤傍管稀疏状。⑤梯状⑥单侧傍管。⑥星散状实验结果1.将所观察到的特征，填入表52.本实验的重点和难点：穿孔、导管间纹孔的排列、木射线组成。3.思考题(1)阔叶树材各由哪些细胞分子组成？

(2)什么是穿孔？穿孔有哪几种类型？

(3)何谓阔叶树材的异型木射线？

二、木材物理性质测定

（一）目的要求

在木材生产和利用过程中，经常需要了解木材的物理性质，作为判断材性的一个依据。一般所指的木材物理性质主要包括：年轮宽度、晚材率（针叶材为主）、含水率、干缩率和密度（比重）等。其中密度特别重要，常常用来代表木材物理性质的一个重要指标，本试验通过对一个试样的实际操作，达到掌握测定这些物理性质指标的基本方法。

（二）仪器和材料

1、仪器略2、材料树种：马尾松木材试样尺寸：20(T)×20(R)×20mm(L)、20(T)×20(R)×30mm(L)（密度测定），精确至0.5mm。测定项目：年轮宽度、晚材率、含水率、干缩率和密度（比重）等物理性质可在同一试样上进行。

（三）实验方法和步骤

步骤如下：1、用铅笔在试样各面中心画相互垂直的十字线。2、在试样端面沿径向的直线上，测出所有整生长轮总宽度(b)准确至0.01mm，其中每个生长轮的晚材宽度(Lb1、Lb2、……Lbn)准确至

00.1mm，并数出总宽度b内的整生长轮个数n。3、在试样两相对面的十字线中心，用螺旋测微计，分