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浅谈木材构造缺陷与检验

2014-02-23刘文峰鹤北林业局电业局

经济技术协作信息 2014年13期
关键词:边材心材顺纹

刘文峰/鹤北林业局电业局

浅谈木材构造缺陷与检验

刘文峰/鹤北林业局电业局

凡是树干上由于不正常的木材构造所形成的各种缺陷成为木材构造缺陷。此类木材缺陷包括扭转纹、应压木、应拉木、髓心、腐朽、双心、树脂囊、伪心材、内含边材等。

木材构造;缺陷;检验

一、扭转纹

1.定义。木材中纤维排列与纵轴方向不一致所出现的倾斜纹理称为斜纹。在木材中斜纹呈螺旋状扭转,称为扭转纹,原木中的扭转纹通常是树干外面的倾斜度要比树干内部的大。

2.扭转纹对材质的影响。扭转纹对成材有许多不利的影响。降低木材的强度,对顺纹抗拉、抗弯、抗冲击等强度的影响较大。

3.扭转纹木材的合理利用。对带有扭转纹的木材的使用,应尽可能作直接使用原木材种或允许此种缺陷限度内的原木。为了减轻扭转纹对木材等级的影响,应在扭转纹正常部位或扭转程度较小的部位下锯,以提高锯切用原木的经济价值,使扭转纹木材得到合理利用。

二、应压木

应压木也称偏宽年轮,是指针叶树材在倾斜或弯曲树干和枝条的下方,在受压部位的断面上,一部分年轮和晚材特别宽的现象。具有应压木缺陷的木材密度、硬度、顺纹抗压和抗弯强度都比正常木材大,特别是纵向干缩显著增大,因而翘曲和开裂严重,但吸水性降低,抗拉和冲击韧性强度比正常木材小,并损害木材外观。

三、应拉木

阔叶树在倾斜或弯曲树干和枝条的上方受拉部位的断面上,一部分年轮明显偏宽的现象称为应拉木,应拉木材色较浅或浅谈,髓心偏向一边或偏离不大。应拉木提高了木材顺纹抗拉和冲击韧性强度,但降低顺纹抗压和抗弯强度,并增大各方面的干缩,尤其是顺纹干缩,致使木材多翘曲和开裂,给加工带来困难,形成毛茸和毛刺的粗糙材面。

四、髓心

髓第一年生的初生木质部构成髓心。髓心是由脆弱的薄壁细胞组织所构成,大多数为圆形或椭圆形,但也有其他形状的,如星形等。髓心大小不一,颜色通常为褐色或较周围材色浅。靠近髓心部位的木板,其强度较低,且在于燥时易开裂。髓心是木材正常构造,一般不加以限制,不作检量。

五、双心(包括三心)

在木材同一断面上同时存在两个年轮系统、两个髓心,并且外围环绕着共同年轮的现象称为双心。双心材多出现在双心材分枝处,增加木材构造的不均匀性和加工的困难性。双心一般不加以限制,不作检量。

六、腐朽材

1.概念木材受木腐菌侵蚀后,不但颜色发生改变,而且其物理、力学性质也发生改变,最后木材结构变得松软、易碎,呈筛孔状或粉末状等形态,这种现象称为腐朽。按腐朽类型和性质分为白腐和褐腐。白腐菌的危害使木材显露出纤维状结构,外观多似蜂窝状或筛状,后期木材材质变得松软,容易剥落,故又称为筛孔状腐朽或腐蚀性腐朽。褐腐是由于各种褐腐菌破坏木材纤维素所形成的,使木材颜色呈现红褐色或棕褐色,并且木材中间有纵横交错的块状裂隙,褐腐后期,木材易被捻成粉末,故又称为粉末状腐朽或破坏性腐朽。

表1 白腐材和褐腐材特征比较

2.腐朽对材质的影响腐朽严重地影响木材的物理、力学性质,使木材重量减轻,吸水性增大,强度和硬度降低。通常在褐腐后期,木材的强度基本丧失。一般情况下,完全丧失强度的腐朽材,其使用价值也随之消失。

3.腐朽木材的合理利用心材腐朽是一种常见缺陷,尤其是根部心材腐朽,尽量作锯切用原木使用。树干心材腐朽的应将腐朽部分放在一节原木上,若腐朽蔓延较长,在提高原木等级的前提下,可灵活地造在两节或几节允许存在这种缺陷的原木上。边材腐朽木材,其腐朽显露在外边,一般让过腐朽部分就可截住腐朽。

4.腐朽的检量。

(1)边材腐朽的检量通过腐朽部位按径向量得的边腐最大厚度与检尺径相比,以百分率计;也可用边腐面积占所在断面面积的百分比计算;或用毫米直接表示边腐的最大厚度。

(2)心材腐朽的检量以腐朽直径(如不规则,可取其平均直径或调整成圆形)与检尺径相比,或腐朽面积与检尺径断面面积相比,以百分率计;也可用毫米直接表示心腐直径的尺寸。边材腐朽检量心材腐朽检量

七、树脂囊

树脂囊也称油眼,是指在针叶树种年轮中间充满树脂的条状槽沟,在圆材横断面上表现为充满树脂的弧形裂隙,在径切面上表现为短小的缝隙,在弦切面上表现为充满树脂的椭圆形浅沟槽。树脂囊是因为形成层的正常活动受到破坏(如树木在生长时被风吹摇晃产生的应力)而形成的。树脂囊影响木制产品表面的油漆和美观,并使木材难以胶合。

八、伪心材

有些阔叶树,心、边材区别不明显,其心材部分颜色变深且不均匀,形状也很不规则,这部分木材称为伪心材,伪心材在横断面上的形状有圆形、星状、铲状或椭圆形等,其颜色呈暗褐色或红褐色,有时伴有紫色或深绿色。伪心材与边材之间也常由深色或彩色的界线所分开,在纵切面上呈现带状。伪心材降低了木材顺纹抗拉强度并增加脆性,损害木材的外观,而且渗透性不良,但与边材相比,伪心材具有较高的耐腐性能。

九、内含边材

有些阔叶树在心材部分接连有几圈年轮,其颜色和性质与边材相似者称为内含边材。在横切面上呈单环状或不同宽度的几个环带状,颜色较周围木材浅;在纵切面呈相同颜色的条状。内含边材的力学性质与心材基本相同,但对液体的渗透性较高,耐腐性能较差。

十、主要木材构造缺陷的检量

1.扭转纹的检量在小头材长lm范围内或除大头1m以外的任意材长lm范围内检量扭转纹起点至终点的倾斜高度(在小头断面上表现为弦长)或弧长,与检尺径或圆周长相比,以百分率计。

2.斜纹的检量任意材长范围内,检量其倾斜高度与相应的水平长度相比,以百分率计。

3.应力木的检量一般不加限制。特种用材或高级用材可检量缺陷部位的宽度、长度或面积。或检量断面几何中心与髓心间的直线距离,与断面长径或平均径或检尺径相比,以百分率计。

4.伪心材的检量一般不加限制。特种用材可检量伪心材的直径,以厘米计或与检尺径相比,以百分率计。

[1]王业琴,赵志国.基于木材表面颜色特征的表达[J].林业科技,2006(05).

[2]肇新.木材缺陷的电动修补工具[J].家具;1999(06).

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