木材學復習資料

1、【名詞解釋】：1形成層：位于樹皮和木質(zhì)部之間，是包裹著整個樹干、樹枝和樹根的一個連續(xù)的鞘狀層，又稱為側(cè)向分生組織。2木質(zhì)部：位于形成層和髓之間，是由形成層原始細胞分生而來的永久組織，運輸養(yǎng)分和水分，支撐植物體，是樹干的主要部分。分為初生木質(zhì)部和次生木質(zhì)部，具有生長輪。3紋孔：木材細胞壁加厚產(chǎn)生次生壁時，初生壁上未被加厚的部分，即次生壁上的凹陷。是相鄰細胞間水分和養(yǎng)分的通道。4螺紋加厚：在次生壁內(nèi)表面上，由微纖絲局部聚集而形成的屋脊狀突起，呈螺旋狀環(huán)繞著細胞內(nèi)壁，這種加厚組織稱為螺紋加厚。5微纖絲：由基本纖絲組成的一種絲狀的微團系統(tǒng)。6吸濕滯后：在相同的溫濕度條件下，由吸著過程達到的木材的平衡含

2、水率低于由解吸過程達到的平衡含水率的現(xiàn)象。7纖維飽和點：當細胞腔中沒有自由水，而細胞壁中結(jié)合水的量處于飽和狀態(tài)，這時的狀態(tài)稱為纖維飽和點8蠕變：在恒定應力下，木材應變隨時間的延長而逐漸增大的現(xiàn)象9松弛：在恒定應變條件下應力隨時間的延長而逐漸減小的現(xiàn)象10管胞：針葉樹材中沿樹干主軸方向排列的狹長狀厚壁細胞。11木射線：位于形成層以內(nèi)的木質(zhì)部上，呈帶狀并沿徑向延長的薄壁細胞集合體。分為初生木射線和次生木射線。闊葉樹材木射線分為四類：單列木射線、多列木射線、聚合木射線、櫟式射線（由單列木射線和極寬木射線組成）12樹脂道：由薄壁的分泌細胞環(huán)繞而成的孔道，是具有分泌樹脂功能的一種組織，為針葉樹材構(gòu)造特征

3、之一。13具緣紋孔：指次生壁在紋孔膜上方形成拱形紋孔緣的紋孔，是厚壁細胞上存在的紋孔類型。14閉塞紋孔：針葉樹材的具緣紋孔，由于相鄰細胞不均衡壓力，致使紋孔塞側(cè)向位移，從而將一個紋孔口堵住，成閉塞狀態(tài)的紋孔15交叉場：在經(jīng)切面由射線薄壁細胞和早材軸向管胞相交叉區(qū)域稱交叉場。交叉場的紋孔式稱交叉場紋孔，是針葉樹材識別最重要的特征。交叉場紋孔分為五類：窗格狀、松木型、云杉型、杉木型、柏木型16導管穿孔：兩個導管分子縱向相連時，其端壁相通的空隙稱為穿孔。（在兩個導管分子端壁間相互連接的細胞壁稱為穿孔板）17侵填體：只能產(chǎn)生于導管與薄壁組織相鄰之處，它是在薄壁組織具有生活力時，由導管周圍的薄壁細胞或射

4、線薄壁細胞經(jīng)過紋孔口而擠入導管內(nèi)，并在導管內(nèi)生長、發(fā)育，以致部分或全部填塞導管腔而形成。18 應拉木：指在闊葉樹材傾斜或彎曲樹干和枝條的上方，即受拉部位的木質(zhì)部。19 纖維素：由許多吡喃型D-葡萄糖基在14位彼此以-苷鍵聯(lián)結(jié)而成的高聚物20 平衡含水率：木材長時間暴露在一定溫度與一定相對濕度的空氣中，其含水量達到相對平衡，此時木材的含水率叫平衡含水率。21木材的酸堿度：指木材中水溶性物質(zhì)的酸性或堿性的程度22 彈性模量：某物體抵抗外力使其改變形狀 或體積的能力，即力移去后物體便能恢復其原形式體積的能力23 木材干縮濕漲現(xiàn)象：是指木材在絕干狀態(tài)至纖維飽和點的含水率區(qū)域內(nèi)，水分的解吸或吸著會使木材

5、細胞壁產(chǎn)生干縮或濕漲的現(xiàn)象24 異形型木射線：由單列和多列射線組成，單列射線由直立和方細胞構(gòu)成；多列射線弦面觀察其單列尾部較多列部分要長，單列尾部由直立細胞構(gòu)成，多列部分由橫臥細胞構(gòu)成【填空選擇】：1. （軸向管胞）壁上具緣紋孔的紋孔膜中間形成初生加厚，其微纖絲排列呈同心圓狀，加厚部分被稱為紋孔塞。2. 針葉材早材管胞與射線薄壁細胞相交的（交叉場紋孔）系（半具緣紋孔對）3. 松科除（冷杉、油杉、金錢松）外，其他各屬均具射線管胞4. 同型射線的射線組織全部由（橫臥細胞）組成5. 用（電子顯微鏡）研究纖維素的微細結(jié)構(gòu)6. 通過（X光衍射）等實驗，提出了纖維素的物理結(jié)構(gòu)模型7. 應壓木指在針葉樹材傾

6、斜或彎曲樹干和枝條的下方，即受壓部位的木質(zhì)部斷面上，一部分年輪和晚材呈現(xiàn)特別偏寬的現(xiàn)象8. 應壓木指在闊葉樹材傾斜或彎曲樹干和枝條的上方，即受拉部位的木質(zhì)部斷面上，一部分年輪和晚材呈現(xiàn)特別偏寬的現(xiàn)象9. 按腐朽的性質(zhì)分為白腐和褐腐10. 白腐是由既破壞木質(zhì)素又破壞纖維素的白腐菌引起的腐朽11. 褐腐是由破壞木材細胞壁碳水化合物的褐腐菌引起的腐朽12. 侵填體多的木材，因管孔被堵塞，降低了氣體和液體在木材中的滲透性，木材的天然耐久性提高，但同時也難以進行浸漬處理和藥劑蒸煮處理13. 樹脂道 樹膠道14. 平周分裂 垂周分裂15. 硬松類 軟松類 鋸齒狀加厚16. 皮孔是周皮的組成部分，是樹木水分

7、和氣體交換的通道，闊葉材皮孔較明顯【識圖】：管孔：單管孔 復管孔 管孔鏈 管孔團環(huán)孔才(星散狀 徑列 斜列 火焰狀 團狀 波浪狀)半散孔才散孔才（星散狀 徑列斜列 弦列）軸向薄壁組織：離管型（星散/聚合 獨立帶狀 輪界狀 網(wǎng)狀 梯狀）傍管型（稀疏狀 帽狀 環(huán)管狀 翼狀 聚翼狀 帶狀）樹脂道 樹膠道紋孔 眉條 螺紋加厚 交叉場紋孔 穿孔板木射線：同型木射線（同型單列 同型單列及多列）異型木射線（異型單列 異型多列 異型1型 2型 3型）橫切面生長輪 心邊材 早晚材 木射線 薄壁組織 管孔 胞間道經(jīng)切面生長輪線 心邊材 導管或管胞 木射線（交叉場）弦切面木射線 輪界線 早晚材（測量木射線高度與寬度

8、）纖維素晶胞模型A軸氫鍵 B軸碳氧糖苷鍵（最長）C軸范德華力（最短）【簡答 論述】：1. 細胞壁各級構(gòu)造：樹葉吸收CO2，利用木質(zhì)部運輸?shù)酿B(yǎng)分和水分，進行光合作用，生成吡喃型 D-葡萄糖基，葡萄糖基以14苷鍵連接形成纖維素大分子鏈，再聚集成束，形成基本纖絲（微團），再組成絲狀的微團系統(tǒng)微纖絲，微纖絲的集合組成纖絲，纖絲再聚集形成粗纖絲，粗纖絲相互接合形成薄層，最后許多薄層聚集形成了細胞壁層。2. 半纖維素對木材強度的影響：木材經(jīng)過熱處理后多糖的損失主要是半纖維素，因為在高溫下半纖維素的降解速度高于纖維素，耐熱性差。半纖維素在細胞壁中起粘結(jié)作用，所以其損失將降低木材的韌性、抗彎強度、硬度和耐磨性

9、。3. 半纖維素對木材吸濕性的影響：半纖維素是無定形物，具有分枝度，主鏈和側(cè)鏈上含有較多羥基、羧基等親水基團，是木材中吸濕性強的組分，是使木材產(chǎn)生吸濕膨脹、變形開裂的因素之一。4. 木材干縮濕漲現(xiàn)象及原因：是指木材在絕干狀態(tài)至纖維飽和點的含水率區(qū)域內(nèi)，水分的解吸或吸著會使木材細胞壁產(chǎn)生干縮或濕漲的現(xiàn)象。因為纖維素分子鏈上存在游離羥基，可與水分子形成新的氫鍵結(jié)合，或相鄰分子鏈間的氫鍵斷裂，脫離水分子，從而使分子鏈間形成微小的距離增大或縮小，使細胞壁內(nèi)非結(jié)晶區(qū)的相鄰纖絲間、微纖絲間和微晶間水層變薄而靠攏或變厚而延伸，經(jīng)過累加在宏觀上體現(xiàn)出尺寸的變化。5. 木材干縮濕漲的各向異性的表現(xiàn)：對大多數(shù)的樹

10、種來說，軸向干縮率一般為0.10.3，而徑向和弦向的干縮率范圍則為36%和612，軸向干縮率最小。木材干縮濕漲的各向異性原因：纖維主軸不易被破壞木材干縮濕漲主要取決于S2層微纖絲的排列方向（幾乎與主軸平行），當木材濕漲與干縮時，水分子難以打開分子鏈進入分子鏈內(nèi)部或逃脫出來，而是進入或逃脫于分子鏈之間間隙相對較大、作用力較小的區(qū)域。在宏觀上體現(xiàn)為縱向尺寸變化很小。木材徑向、弦向差異因為：A木射線對徑向收縮的抑制B早晚材差異的影響C徑向壁比弦向壁木質(zhì)素含量高D徑面壁比弦面壁紋孔多。6. 從木材環(huán)境學角度闡述人們?yōu)槭裁聪矏塾媚举|(zhì)材料裝飾室內(nèi)環(huán)境：1在色度學上，絕大多數(shù)樹種的木材表面紋理顏色都在YR（

11、橙）色系內(nèi)，呈暖色，是產(chǎn)生“溫暖”視覺感的重要原因。2在圖形學上，木紋是由一些平行但不等間距的線條構(gòu)成的，給人以流暢、井然、輕松、自如的感覺；適當?shù)墓?jié)疤會起到一定的裝飾效果，給人純樸、自然的感覺。3在生理學上，木材紋理沿徑向的變化節(jié)律暗合人體生物鐘漲落節(jié)律。木材構(gòu)造所呈現(xiàn)的功率譜符合1/f的分布方式，與人生理指標的1/f譜分布形式相吻合。4木材可以吸收陽光中的紫外線，減輕紫外線對人體的危害；同時木材又能反射紅外線，這一點與人對木材有溫暖感有直接聯(lián)系。5人眼感到舒服的反射率為40%60%。木材光澤的最大峰值都出現(xiàn)在反射角為60°時。6木材是一種可再生的資源，加工容易，連接方便，強重比高

12、，是高效率的家具用材。7木材的觸覺特性能給人以適度的刺激感，這種適度的刺激感使木材有別于其它材料，不會干擾人的注意力，危及人的健康，又能給人以一定程度的美好感覺。8人居住的室內(nèi)空間，濕度應穩(wěn)定在一定的范圍之內(nèi)。木材及其它一些室內(nèi)裝修、裝飾材料，在某種程度上能起到穩(wěn)定濕度的作用，這也是人們?yōu)槭裁聪矚g用木材來裝點室內(nèi)及用木制品貯存物品的重要原因之一。9木質(zhì)地板、天花板和木制家具在控制環(huán)境混響時間、抑制環(huán)境噪聲方面比較有利，能創(chuàng)造較好的室內(nèi)聲環(huán)境，人處于其中，比在混凝土、磚等材料結(jié)構(gòu)的室內(nèi)感到舒適。10在精神層面和在生理層面上，木質(zhì)環(huán)境均能營造對人有利的自然舒適感麻櫟 栓皮櫟略含或不含侵填體針葉材僅

13、在杉木 柏木中有軸向薄壁組織冷杉 鐵杉 雪松具有創(chuàng)傷樹脂道 早材帶中冷杉 云杉材面呈絹絲光澤V 酸棗 山槐銀光 水青岡 櫟木 山龍眼波痕 柿樹 梧桐 黃檀螺紋加厚 黃杉 銀杉 紫杉 榧 粗榧 穗花杉屬無射線管胞 冷杉 油杉 落葉松正常樹脂道 黃杉 油杉 落葉松 銀杉 云杉 松屬愈瘡木基 紫丁香基 對羥基1.木材的優(yōu)缺點優(yōu)點：1）易于加工2）木材強重高3）氣干材是良好的絕緣材料4）木材有吸收能量的作用5）木材是彈性朔性體6）木材的花紋、光澤、顏色，能起 到特殊的裝飾作用7）木材可以調(diào)節(jié)小氣候8）調(diào)節(jié)生物的生理量和心理量，使 之正常。缺點：1）濕脹、干縮：木材含水率在纖維飽和點以下時，其尺寸也隨之

14、變化2）木材容易腐朽和蟲蛀3）木材用作沿海水工建筑材料或木船等，則常為海生鉆孔動物所侵害4）木材易于燃燒。容易引起火災5）木材的變異性大6）木材有許多不可避免的天然缺陷。 2竹材和木材解剖構(gòu)造有何差異竹材是單子葉植物，維管束成不規(guī)則分布，沒有徑向傳遞組織和形成層，具有節(jié)間分生組織，無真正的髓和射線組織，節(jié)中空、節(jié)間以節(jié)膜相隔，具空髓，所有細胞都嚴格地按 軸向排列，其構(gòu)造較木材為整齊。木材是雙子葉植物，維管束在 幼莖初生組織中呈環(huán)狀分布，束中形成層連成一圈，形成形成層，具髓和木射線。3.試比較纖維素和半纖維素的異同點相同點：同屬于多糖，都是苷鍵連接，可以酯化或醚化；在適當條件下水解；在堿性條件下

15、降解；均含游離羥基具親水性。不相同點：纖維素是不溶于水的均一聚糖，是由吡喃型D-葡萄糖基在14位彼此以-苷鍵聯(lián)結(jié)而成的鏈狀高分子化合物，聚合度高，它以分子鏈聚集成排列有序的微纖絲束狀態(tài)存在于細胞壁中，是細胞壁的骨架物質(zhì)；半纖維素是兩種或兩種以上單糖組成的不均一聚糖，分子量較低，聚合度小，大多帶有支鏈，它以無定形態(tài)滲透在骨架物質(zhì)中，是細胞壁的基體物質(zhì)。半纖維素親水性和潤脹度均比纖維素高5分析木材橫紋弦向抗壓和抗拉強度為什么可小于或可大于徑向;對于急變過渡的針葉樹材和不具有寬木射線環(huán)孔材，弦向抗壓和抗拉強度大于徑向；具有木射線環(huán)孔材和散孔材弦向抗壓和抗拉強度小于徑向。6. 水曲柳與山毛櫸（水青岡）

16、縱切面的花紋各有何特點？它們是如何形成的？水曲柳弦切面呈拋物線花紋，由于生長輪早、晚材帶 管孔大小不同或材色不同，形成拋物線花紋。山毛櫸（水青岡）徑切面上呈銀光花紋，由于徑切面 上寬木射線斑紋受反射光地影響而顯示的花紋。8 說明木材力學性質(zhì)的影響因素。1）木材密度的影響：木材強度和剛性隨木材密度的增大而增高；彈性模量隨木材密度的增大而線性增高；剪切彈性模量也受密度影響，但相關(guān)系數(shù)較低；木材韌性隨密度的增加也成比例增長2）含水率的影響：含水率在纖維飽和點以上時對木材力學性質(zhì)幾乎沒有影響；當含水率處在纖維飽和點以下時，隨著含水率下降，木材力學強度急劇增加3)溫度的影響：在溫度20160°

17、C范圍內(nèi)，木材強度隨溫度升高而較為均勻地下降；當溫度超過160°C時力學強度下降速率明顯增大4)長期荷載的影響：對長期負荷的橫梁，在破壞前卸去載荷，那么應力在彈性極限以下時，靜態(tài)強度和彈性模量不受影響；隨時間推移，如果木梁的變形速度呈減少狀態(tài)，則在長期負荷下也安全5）紋理方向及超微構(gòu)造的影響：拉伸強度和壓縮強度均為順紋方向最大，橫紋方向最小6）缺陷的影響：有節(jié)子的木材一旦受到外力作用，其周圍會產(chǎn)生應力集中，彈性模量將比同一密度的無節(jié)子木材小9現(xiàn)有4塊未貼標簽的木材標本，只知它們 是杉木、南方鐵杉、水青岡和黃檀，根據(jù)哪些宏觀構(gòu)造特征能將它們識別出來？(8分)回答要點：有無管孔可把馬尾松

18、和南方鐵杉 分為一類，櫸木和黃檀分為一類。南方鐵杉有創(chuàng)傷樹脂道，馬尾松有正常樹脂道。櫸木徑面呈銀光花紋，黃檀徑面呈帶狀花紋 半纖維素對木材材性和加工利用的影響：1）木材強度的影響：木材經(jīng)熱處理后多糖的損失主要是半纖維素，因為在高溫下半纖維素的降解速度高于纖維素，耐熱性差。半纖維素在細胞中起粘結(jié)作用，所以半纖維素的變化和損失不但降低了木材的韌性，還使抗彎強度、硬度和耐磨性降低2）對木材吸濕性的影響：半纖維素是無定形物，具有分枝度，主鏈和側(cè)鏈上含有較多羥基、羧基等親水性基團，是木材中吸濕性強的組分，是使木材產(chǎn)生吸濕膨脹、變形開裂的因素之一；另一方面，半纖維素中某些多糖容易裂解為糖醛和糖類的裂解產(chǎn)物，在熱量作用下，這些物質(zhì)又聚合成不溶于水的聚合物，可降低木材的吸濕性，減少木材的膨脹與收縮3）對木材酸度的影響：半纖維素是木材呈現(xiàn)弱酸性的主要原因之一4）對纖維板生產(chǎn)工藝的影響：在高溫條件下，一些半纖維素因支鏈多，聚合度低，且為無定形結(jié)構(gòu)易發(fā)生水解而成為低聚糖溶出，多戊糖含量降低，從而綜纖維素含量降低氫鍵不僅存在于纖維素中的OH基之間，而且存在于纖維素與水的OH基之間形成纖維素對水分子的吸著。纖維素不同部位的OH基之間存在氫鍵直接影響木質(zhì)材