木材學(xué)實(shí)驗(yàn)(家具)

木材學(xué)材料工程學(xué)院2013年10月木材結(jié)構(gòu)觀察和性質(zhì)測(cè)定綜合實(shí)驗(yàn)

一、木材結(jié)構(gòu)特征觀察1、針葉樹(shù)材宏觀特征觀察

（2學(xué)時(shí)）2、闊葉樹(shù)材宏觀特征觀察

（2學(xué)時(shí)）

3、針葉樹(shù)材顯微結(jié)構(gòu)觀察（1.5學(xué)時(shí)）4、闊葉樹(shù)材顯微結(jié)構(gòu)觀察（1.5學(xué)時(shí)）二、木材物理性質(zhì)實(shí)驗(yàn)（3學(xué)時(shí)）一、木材結(jié)構(gòu)特征觀察（一）木材宏觀構(gòu)造觀察目的要求

通過(guò)對(duì)木材宏觀構(gòu)造特征的觀察（肉眼或擴(kuò)大鏡下），認(rèn)識(shí)木材表觀結(jié)構(gòu)性狀，掌握識(shí)別木材的基本方法，對(duì)初步判斷木材性質(zhì)的優(yōu)劣以及合理利用，均具有重要意義，并為更好地進(jìn)行木材顯微結(jié)構(gòu)的觀察打下良好的基礎(chǔ)。

儀器和材料

擴(kuò)大鏡、解剖針、體視顯微鏡木材三切面實(shí)木標(biāo)本（一）木材宏觀構(gòu)造觀察實(shí)驗(yàn)方法

（辨認(rèn)三切面，以C面為主）

1.用肉眼觀察，只當(dāng)肉眼觀察不清楚時(shí)，才用5-15倍(10倍)的擴(kuò)大鏡來(lái)幫助。如果某一特征比較模糊，可再用清水滴一滴在標(biāo)本上再觀察（水滴相當(dāng)于凸透鏡）。

2.將木材標(biāo)本置于體視顯微鏡載物臺(tái)上，調(diào)節(jié)焦距直至能夠完全看清結(jié)構(gòu)特征為止。根據(jù)三切面觀察的各種特征，進(jìn)行梳理整合和歸納，構(gòu)筑木材整體宏觀結(jié)構(gòu)。

橫切面(croCC

Cection）與樹(shù)干長(zhǎng)軸相垂直的切面，亦稱端面或橫截面。在這個(gè)切面上，可以見(jiàn)到木材的生長(zhǎng)輪

、心材和邊材、早材和晚材、木射線、軸向薄壁組織、管孔(或管胞)，胞間道等，是木材識(shí)別的重要切面。橫切面弦切面徑切面橫切面弦切面橫切面弦切面徑切面

弦切面(tangentialCection)是順著樹(shù)干長(zhǎng)軸方向，與木射線垂直或與生長(zhǎng)輪相平行的縱切面。弦切面和徑切面同為縱切面，但它們相互垂直。在弦切面上生長(zhǎng)輪呈拋物線狀，可以測(cè)量木射線的高度和寬度。徑切面橫切面弦切面徑切面徑切面(radialCection)

是順著樹(shù)干長(zhǎng)軸方向，通過(guò)髓心與木射線平行或與生長(zhǎng)輪相垂直的縱切面。在這個(gè)切面上可以看到相互平行的生長(zhǎng)輪或生長(zhǎng)輪線、邊材和心材的顏色、導(dǎo)管或管胞線沿紋理方向的排列、木射線等。（一）木材宏觀構(gòu)造觀察1、針葉樹(shù)材特征觀察（2學(xué)時(shí)）木材三切面實(shí)木標(biāo)本：馬尾松(P.maCConianaLamb)

(急變)杉木(C.lanceolata(Lamb.)Hook)

(緩變)福建柏(F.hodginCii(Dunn)et

ThomaC)

(緩變或略緩變)銀杏(G..bilobaL.)

(緩變)紅豆杉(T.chinenCiC(Pilger)Rhed.)

(緩變或略緩變)

1、針葉樹(shù)材特征觀察

（2學(xué)時(shí)）觀察項(xiàng)目1.樹(shù)脂道：①有無(wú)②明顯程度

③分布部位及形態(tài)

2.心邊材區(qū)別及顏色：①有無(wú)區(qū)別②心邊材比例③顏色

3.生長(zhǎng)輪：①明顯度②輪廓形狀：園形梅花波浪形③早晚材轉(zhuǎn)變度：急、緩變正常樹(shù)脂道

馬尾松橫切面4.木射線：①描述可見(jiàn)的切面

②分別描述在可見(jiàn)面的形態(tài)③類(lèi)型（寬、細(xì)、極細(xì)木射線）5.紋理：直、斜紋理6.結(jié)構(gòu)：粗、中、細(xì)；均勻、不均勻7.樹(shù)皮：①厚度：薄﹤3mm

；厚﹥10mm②顏色③質(zhì)地（硬、脆、松軟、纖維質(zhì)）

④開(kāi)裂情況⑤剝落情況（條狀塊狀紙狀圓形等）實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.將所觀察到的特征，填入表12.本實(shí)驗(yàn)觀察的重點(diǎn)和難點(diǎn)：樹(shù)脂道、木射線。3.思考題(1)試述針葉樹(shù)材樹(shù)脂道出現(xiàn)的樹(shù)種、部位和形式。(2)心邊材、早晚材如何區(qū)別？(3)木射線在三切面的形態(tài)？2、闊葉樹(shù)材特征觀察Ⅰ（環(huán)孔材）（1）目的要求

（1.0學(xué)時(shí)）闊葉樹(shù)木材根據(jù)橫切面管孔排列：環(huán)孔材、散孔材、半散孔材、切線孔材、輻射孔材和花樣孔材。本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行環(huán)孔材特征觀察，重點(diǎn)觀察管孔的排列分布、軸向薄壁組織分布類(lèi)型、木射線類(lèi)型以及材表等。通過(guò)認(rèn)識(shí)闊葉樹(shù)環(huán)孔材表觀結(jié)構(gòu)性狀，掌握識(shí)別闊葉樹(shù)材的基本方法，對(duì)初步判斷木材性質(zhì)的優(yōu)劣以及合理利用，均具有重要意義。

2、闊葉樹(shù)材特征觀察Ⅰ（環(huán)孔材）（2）儀器和材料

擴(kuò)大鏡、解剖針、體視顯微鏡

闊葉樹(shù)環(huán)孔材實(shí)木標(biāo)本晚材管孔排列檫木(P.tzumu(HemCl.)Lec.)星散狀苦楝(M.azedarachL.)

星散狀榔榆(U.parviflora

Jacq.)

榆木狀栲樹(shù)(F.fargeCii

Franch.)

火焰狀米錐(C.carleCii(HemCl.)Hay.)火焰狀格氏栲(C.kawakmil)

火焰狀2、闊葉樹(shù)材特征觀察Ⅰ（環(huán)孔材）（3）實(shí)驗(yàn)方法（辨認(rèn)三切面，以C面為主）

1.用肉眼觀察，只當(dāng)肉眼觀察不清楚時(shí)，才用5-15倍(10倍)的擴(kuò)大鏡來(lái)幫助。如果某一特征比較模糊，可再用清水滴一滴在標(biāo)本上再觀察（水滴相當(dāng)于凸透鏡）。

2.將木材標(biāo)本置于體視顯微鏡載物臺(tái)上，調(diào)節(jié)焦距直至能夠完全看清結(jié)構(gòu)特征為止。

根據(jù)三切面觀察的各種特征，進(jìn)行梳理、整合和歸納，構(gòu)筑木材整體宏觀結(jié)構(gòu)。

（4）觀察項(xiàng)目

1.管孔：①早材管孔列數(shù)

②沿生長(zhǎng)輪方向排列疏密度星散狀

③晚材管孔排列形態(tài)火焰狀榆木狀④有無(wú)內(nèi)含物(侵填體、樹(shù)膠)2、闊葉樹(shù)材特征觀察Ⅰ

（環(huán)孔材）檫木（橫切面）①早材管孔

2-3列②排列緊密③晚材管孔星散狀④含侵填體⑤傍管束狀格氏栲（橫切面）①早材管孔

2-5列②排列稀疏③晚材管孔火焰狀④少見(jiàn)內(nèi)含物⑤傍管束狀離管切線狀榔榆（橫切面）①早材管孔

1-3列②排列緊密③晚材管孔榆木狀④少見(jiàn)內(nèi)含物⑤傍管束狀①早材管孔

1-2列②排列緊密③晚材管孔榆木狀④少見(jiàn)內(nèi)含物⑤傍管束狀桑木（橫切面）2.生長(zhǎng)輪：①明顯度

②輪廓形狀輪廓形狀：圓形輪廓形狀：梅花形2.生長(zhǎng)輪：①明顯度②輪廓形狀3.心邊材區(qū)別顏色：①有無(wú)區(qū)別②心邊材比例③顏色4.木射線：①描述可見(jiàn)面

②在可見(jiàn)面的形態(tài)③類(lèi)型（細(xì)、中、寬、假寬）5.軸向薄壁組織：①明顯度②分類(lèi)(傍管類(lèi)、離管類(lèi))

木射線

在木材橫切面上有顏色較淺的，從髓心向樹(shù)皮呈輻射狀排列的組織。在木材三切面上形態(tài)：橫切面：呈淺色輻射狀細(xì)線從髓心達(dá)樹(shù)皮,顯示其寬度和長(zhǎng)度。徑切面：呈帶光澤橫行短帶，反映其高度和長(zhǎng)度。弦切面：木射線呈短豎線或紡錘形，反映其高度和寬度。

軸向薄壁組織分布類(lèi)型（C面）（1）傍管型薄壁組織：（2）離管型薄壁組織：（環(huán)繞于管孔周?chē)ㄅc管孔沒(méi)有聯(lián)系）與導(dǎo)管相連生）①環(huán)管束狀：如檫木。①切線狀：如米錐。②翼狀：如絨毛小葉紅豆樹(shù)②網(wǎng)狀：柿樹(shù)。③聚翼狀：如洋槐。③離管帶狀：黃檀。④寬帶狀：如鐵刀木。④輪界狀：銀樺。軸向薄壁組織分布類(lèi)型a軸向薄壁組織傍管類(lèi)束狀晚材管孔星散狀見(jiàn)圖ab傍管類(lèi)束狀火焰狀見(jiàn)圖bc傍管類(lèi)束狀

榆木狀見(jiàn)圖c軸向薄壁組織傍管類(lèi)翼狀、聚翼狀離管類(lèi)輪界狀離管類(lèi)切線狀傍管類(lèi)束狀6.紋理：直、斜紋理7.結(jié)構(gòu)：粗、中、細(xì)；均勻、不均勻8.髓心：①大?、谛螤睥垲伾苜|(zhì)地9.材表：類(lèi)型（光滑或尖刺、槽棱、棱條）10.樹(shù)皮：①厚度：薄﹤3mm；厚﹥10mm

②顏色③質(zhì)地（硬、脆、松軟、纖維質(zhì)）

④開(kāi)裂情況⑤剝落情況:條狀塊狀紙狀圓形等實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.將所觀察到的特征，填入表22.本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)：管孔、軸向薄壁組織分布類(lèi)型。3.思考題(1)圖示闊葉樹(shù)材環(huán)孔材晚材管孔排列分布。(2)軸向薄壁細(xì)胞的排列有哪幾種類(lèi)型？(3)闊葉樹(shù)材的木射線有什么特點(diǎn)？闊葉樹(shù)材特征觀察Ⅱ（散孔材）（4）觀察項(xiàng)目

1.管孔：①管孔明顯度

②在生長(zhǎng)輪內(nèi)分布形態(tài)：散孔材、半散孔材（半環(huán)孔材）、切線孔材、輻射孔材。2.生長(zhǎng)輪：①明顯度②輪廓形狀

3.心邊材區(qū)別顏色：①有無(wú)區(qū)別②心邊材比例③顏色4.木射線：①描述可見(jiàn)面

②在可見(jiàn)面的形態(tài)③類(lèi)型（細(xì)、中、寬、假寬木射線）5.軸向薄壁組織：①明顯度②分類(lèi)(傍管類(lèi)、離管類(lèi))6.紋理：直、斜紋理7.結(jié)構(gòu)：粗、中、細(xì)；均勻、不均勻

8.髓心：①大?、谛螤睥垲伾苜|(zhì)地

9.波痕：有無(wú)（在弦切面和材表可見(jiàn)）10.材表：類(lèi)型（光滑或尖刺、槽棱、棱條）11.樹(shù)皮：①厚度：薄﹤3mm；厚﹥10mm

②顏色③質(zhì)地（硬、脆、松軟、纖維質(zhì)）

④開(kāi)裂情況⑤剝落情況:條狀塊狀紙狀圓形等實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.將所觀察到的特征，填入表2、32.本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)：管孔、軸向薄壁組織分布類(lèi)型。3.思考題(1)圖示闊葉樹(shù)材管孔排列分布（六大類(lèi)）。(2)軸向薄壁細(xì)胞的排列有哪幾種類(lèi)型？(3)闊葉樹(shù)材的材表有什么特點(diǎn)？3、 針葉樹(shù)材的顯微特征

（1）目的要求

木材是由各種細(xì)胞組成，對(duì)構(gòu)成木材細(xì)胞分子的特征和相互之間的關(guān)系，必須借助于顯微鏡的觀察。通過(guò)對(duì)幾種針、闊葉樹(shù)木材的切片觀察，達(dá)到基本認(rèn)識(shí)其顯微結(jié)構(gòu)，了解各類(lèi)細(xì)胞的形態(tài)特征以及它們之間的關(guān)系，掌握針葉樹(shù)材和闊葉樹(shù)材顯微結(jié)構(gòu)的異同點(diǎn)，為更好地了解木材、高效綜合利用木材打下良好的基礎(chǔ)。

（2）儀器和材料

顯微鏡、木材切片（上方C面，下方R和T）

（3）實(shí)驗(yàn)方法1、顯微鏡應(yīng)放置離桌面邊緣約6-7cm處，以免發(fā)生墜地危險(xiǎn)。2、載物臺(tái)調(diào)至最低后，將切片放在載物臺(tái)上，用壓片夾輕輕壓住切片，再將欲觀察的材料對(duì)準(zhǔn)載物臺(tái)上圓孔的正中。3、采用先低倍后高倍的原則，轉(zhuǎn)動(dòng)粗調(diào)焦旋扭，將載物臺(tái)升至物鏡與切片距離2-3mm為止，然后再用眼對(duì)準(zhǔn)接目鏡注視鏡內(nèi)，同時(shí)將載物臺(tái)徐徐下降（由上往下調(diào)整焦距）直到清楚看到圖像，若不夠清楚再調(diào)節(jié)微調(diào)焦旋扭直至清楚為止。

4、

在全面觀察的基礎(chǔ)上，選3種木材切片觀察并記載。（4）觀察項(xiàng)目仔細(xì)觀察三切面上的特征：橫切面C——早、晚材管胞及形態(tài)，軸向樹(shù)脂道，軸向薄壁細(xì)胞，木射線。徑切面R——早、晚材管胞，管胞壁上紋孔類(lèi)別，有無(wú)眉條和螺紋加厚，軸向薄壁細(xì)胞，木射線（射線管胞、射線薄壁細(xì)胞），井字區(qū)及井字區(qū)紋孔。弦切面T——早、晚材管胞，管胞壁上紋孔，軸向薄壁細(xì)胞，木射線（有無(wú)紡錘形木射線），橫向樹(shù)脂道，管胞壁上有無(wú)螺紋加厚。針葉樹(shù)材三切面的掃描電鏡圖（4）觀察項(xiàng)目

1、生長(zhǎng)輪明顯度：明顯或不明顯

C40X2、早晚材轉(zhuǎn)變度：急變或緩變

C40X3、樹(shù)脂道：軸向樹(shù)脂道：有無(wú)

C40X

泌脂細(xì)胞個(gè)數(shù)：C100X4、軸向管胞：早材管胞徑壁具緣紋孔列數(shù)：R100X

螺紋加厚：有無(wú)

R、T40X5、軸向薄壁細(xì)胞：有無(wú)

C40X

螺紋加厚井字區(qū)紋孔（4）觀察項(xiàng)目6、木射線紡錘形射線：T40-100X射線管胞：鋸齒狀、平滑、無(wú)R40-100X射線薄壁細(xì)胞：列數(shù)T40-100X

井字區(qū)紋孔R(shí)40-100X

（窗格狀、柏型、云杉型、杉木型、松木型）

井字區(qū)紋孔類(lèi)型實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.將所觀察到的特征，填入表42.本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)：樹(shù)脂道

、軸向管胞壁上特征、井字區(qū)紋孔。3.思考題(1)針葉樹(shù)材各由哪些細(xì)胞分子組成？

(2)什么是井字區(qū)？井字區(qū)紋孔有哪幾種類(lèi)型？

(3)針葉樹(shù)材中哪些樹(shù)種有射線管胞？

4、闊葉材的顯微特征

組成闊葉材的主要分子有：導(dǎo)管、木纖維、闊葉材管胞、木射線及軸向薄壁組織等。區(qū)別各分子的特征及其在橫切面上的排列和分布。仔細(xì)觀察三切面上的特征：橫切面——早、晚材管孔大小的差異、分布及組合，晚材管孔的排列，有無(wú)侵填體，木纖維及軸向薄壁細(xì)胞的形狀、排列，木射線的寬度。徑、弦切面——早、晚材導(dǎo)管形態(tài)，導(dǎo)管壁上紋孔形狀及排列，穿孔類(lèi)型，木纖維形態(tài)及其徑面壁上紋孔，軸向薄壁細(xì)胞形態(tài)，木射線形態(tài)和類(lèi)型（同型、異型木射線）。闊葉樹(shù)材三切面的掃描電鏡圖（4）觀察項(xiàng)目1、類(lèi)別：管孔排列分布C40-100X

如：檫木：環(huán)孔材星散狀2、導(dǎo)管

管孔組合

C40-100X

單管孔復(fù)管孔管孔鏈管孔團(tuán)

穿孔類(lèi)型

RT100-400X

單穿孔梯狀穿孔

導(dǎo)管間紋孔的排列

R100-400X

互列紋孔對(duì)列紋孔

內(nèi)含物

RT40-100X

侵填體樹(shù)膠（4）觀察項(xiàng)目3、木纖維

R100-400X

根據(jù)壁上紋孔判斷：纖維狀管胞韌型纖維4、軸向薄壁組織

排列

C40-100X

內(nèi)含物

CRT40-100X5、木射線

類(lèi)型單列、多列、聚合、櫟式T40-100X

寬度(細(xì)胞個(gè)數(shù))T40-100X

高度(細(xì)胞個(gè)數(shù))T40-100X

組成同型、異型射線R40-100X

6、油細(xì)胞RT40-100X

軸向薄壁組織分布類(lèi)型（C面）（1）傍管型薄壁組織：（2）離管型薄壁組織：（環(huán)繞于管孔周?chē)ㄅc管孔沒(méi)有聯(lián)系）與導(dǎo)管相連生）①環(huán)管束狀：如檫木。①切線狀：如米錐。②翼狀：如絨毛小葉紅豆樹(shù)②網(wǎng)狀：柿樹(shù)。③聚翼狀：如洋槐。③離管帶狀：黃檀。④寬帶狀：如鐵刀木。④輪界狀：銀樺。⑤傍管稀疏狀。⑤梯狀⑥單側(cè)傍管。⑥星散狀實(shí)驗(yàn)結(jié)果1.將所觀察到的特征，填入表52.本實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)：穿孔、導(dǎo)管間紋孔的排列、木射線組成。3.思考題(1)闊葉樹(shù)材各由哪些細(xì)胞分子組成？

(2)什么是穿孔？穿孔有哪幾種類(lèi)型？

(3)何謂闊葉樹(shù)材的異型木射線？

二、木材物理性質(zhì)測(cè)定

（一）目的要求

在木材生產(chǎn)和利用過(guò)程中，經(jīng)常需要了解木材的物理性質(zhì)，作為判斷材性的一個(gè)依據(jù)。一般所指的木材物理性質(zhì)主要包括：年輪寬度、晚材率（針葉材為主）、含水率、干縮率和密度（比重）等。其中密度特別重要，常常用來(lái)代表木材物理性質(zhì)的一個(gè)重要指標(biāo)，本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)一個(gè)試樣的實(shí)際操作，達(dá)到掌握測(cè)定這些物理性質(zhì)指標(biāo)的基本方法。

（二）儀器和材料

1、儀器略2、材料樹(shù)種：馬尾松木材試樣尺寸：20(T)×20(R)×20mm(L)、20(T)×20(R)×30mm(L)（密度測(cè)定），精確至0.5mm。測(cè)定項(xiàng)目：年輪寬度、晚材率、含水率、干縮率和密度（比重）等物理性質(zhì)可在同一試樣上進(jìn)行。

（三）實(shí)驗(yàn)方法和步驟

步驟如下：1、用鉛筆在試樣各面中心畫(huà)相互垂直的十字線。2、在試樣端面沿徑向的直線上，測(cè)出所有整生長(zhǎng)輪總寬度(b)準(zhǔn)確至0.01mm，其中每個(gè)生長(zhǎng)輪的晚材寬度(Lb1、Lb2、……Lbn)準(zhǔn)確至

00.1mm，并數(shù)出總寬度b內(nèi)的整生長(zhǎng)輪個(gè)數(shù)n。3、在試樣兩相對(duì)面的十字線中心，用螺旋測(cè)微計(jì)，分