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木材科普
科普知识 | 木材的生物败坏(一)
发布时间:2021-08-19 作者:国检中心

       木材是可再生材料,它具有其它材料无可比拟的优点。但是,对于大多数树种,特别是人工速生的木材树种来说,在釆伐、运输、贮存、加工和使用的过程中,如果没有得到适当地保护,就会在外界因素的作用下,发生败坏变质,使木材过早地失去其使用价值,造成重大的经济损失,也是对资源的巨大浪费。这些外界因素包括生物的、物理的和化学的,但以生物的败坏最为严重,危害性也最大,应引起人们足够的重视。

       一、木材的基本构造和成分

      木材是天然高分子有机体,是由各种不同的细胞组成。由于细胞的种类、组成、排列以及内含物的不同,所以,不但不同树种的木材的构造和性质不同,就是同一树种的不同个体,乃至同一个体的不同部位的构造和性质也有一定的差异。特别在抵抗生物败坏的性能、物理力学强度性质以及干燥和防护处理的难易程度方面也有所不同。

      1. 针叶材和阔叶材

      工业上使用的木材主要来自裸子植物和被子植物的树木。针叶材属裸子植物,它产生针叶材。总的说来,针叶材材质比较软,所以又称软材。阔叶材属被子植物,它产生阔叶材。因为阔叶材的材质总的说来比较硬,所以又称硬材。

      针叶材和阔叶材的构造和材性都有差别,针叶材的构造比较简单且呈均匀性,主要由纵向管胞、木射线和纵向树脂道组成,纵向管胞既是输导组织,又能起机械支撑作用;阔叶材的构造比较复杂且呈不均匀性,主要由导管、木纤维、木射线和纵向薄壁细胞组成,木纤维在阔叶材中起机械支撑作用,而导管则起输导作用。

      2. 早材和晚材

      树木通过形成层的活动,在一个生长季节中所产生的次生木质部,在横切面上出现一个完整的轮状结构成为生长轮。树干径向生长有一定的季节性,且在每一个生长季节中形成一个生长轮成为年轮。在一个生长轮或年轮内,即在一个生长季节中,开始形成的木材部分叫做早材(或春材),后来形成的木材部分叫做晚材(或夏材)。在一个生长季节内,由早材过度到晩材常是渐进的。一般说来,在早材里,细胞大,但壁薄,比较疏松;而晚材的细胞小,但壁厚,比较紧密。

     3. 边材与心材

     在一段原木的横断面上,木材的结构和色泽常在不同区域表现树干生理老化的过程。我们习惯上把靠近树皮以内不同厚度的边缘木材叫做边材;从树干中心到边材部分的木材叫做心材。后来把边材和心材中间的区域称心边材过度区或中间区。边材木质部一般色泽较淡,而心材的颜色较深,且会出现细胞壁加厚,针叶材管胞的闭塞纹孔出现,并沉积有许多树木生命活动过程中产生的胶质、树脂、侵填体和浸提物,造成心材重量的增加、空隙率的减少、耐久性增加、渗透性减少,所以一般而言,心材比边材更能耐腐抗虫。此外这些沉积物使心材的尺寸更加稳定,在含水率发生变化时,心材的抗胀缩性要比边材好得多,但心材在干燥和防护处理时会遇到一定的困难。

      4. 木材的基本成分

      如上所述,木材是由各种不同的细胞组成,而细胞又是由细胞壁和细胞腔组成。构成木材细胞壁和胞间层的化学成分成为木材的主要成分,包括纤维素、半纤维素和木质素。纤维素是骨架物质,半纤维素是基体物质,木质素是结壳物质,它们之间的关系就像钢筋混凝土中钢筋、石子和水泥一样,是一座建筑物的支撑物。这三种成分的总量达木材的60%以上。

      除了上述三种主要成分以外,木材中还含有一定数量的次要成分,它们可以用适当溶剂浸提除去而不影响木材细胞壁的物理结构,所以又称浸提成分。它们大多数存在于细胞腔内或特殊组织中,有时也沉积在细胞壁内。木材次要成分的类型和数量的变化,不仅对于木材的色、香、味和耐久性有密切关系,而且对于木材材性的均匀性、加工利用的方式也有重要影响。木材次要成分可以分成六大类:挥发油、天然树脂、油脂与脂肪酸、碳水化合物及多元醇类、芳香族化合物和矿物质成分等。通常心材中的浸提物含量比较高,其中酚类化合物如木质酚类、黄酮类和单宁等,能赋予心材抵抗菌、虫的能力,所以心材比边材具有较强的耐久性。【转载】   来自:中国木材保护