欧阳白 李 珠 蒋佳荔

(中国林业科学研究院木材工业研究所 国家林业和草原局木材科学与技术重点实验室 北京 100091)

楸(Catalpabungei)为紫葳科(Bignoniaceae)梓树属(Catalpa)落叶乔木，其树干高大、通直圆满、材质优良，主要用于生产家具、门窗、地板和乐器等。为加工出优质产品，学界已开展了宏观尺度下楸木干缩/湿胀性质的初步研究(刘盛全等， 2008； 麻文俊等， 2013； 吴玮， 2015)，但研究结果局限于获取无疵试样的干缩率和湿胀率等参数上，尚缺乏在生长轮尺度上对楸木吸湿过程中湿胀特性的深入探讨。

木材的绝大多数细胞和组织平行于树干，沿轴向呈近似同心环状排列，因此可将木材视为具有3个对称轴(轴向L、径向R和弦向T，其中径向和弦向常统称为横向)的正交异向性材料(Bodigetal.， 1993)。木材的湿胀行为也具有正交异向性，木材细胞的轴向湿胀率很小，比横向湿胀率约小一个数量级，如相同条件下欧洲云杉(Piceaabies)管胞的轴向湿胀应变为0.014 μm，而横向湿胀应变为0.170 μm(Joffreetal.， 2016)。针对木材湿胀正交异向性，目前主要集中在木材横切面上径向与弦向之间湿胀的差异研究(Pangetal.， 2005； Bonarskietal.， 2015； Joffreetal.， 2016)，由于早材与晚材的密度、壁层构造、化学成分、微纤丝角等不同(Bertaudetal.， 2004； Chauhanetal.， 2004； Dongetal.， 2010； Pateraetal.， 2013； 2018； Joffreetal.， 2016)，且二者在径向和弦向上分别以串、并联的方式连接，因此当木材细胞壁中的水分增加时，早材与晚材的湿胀行为存在差异，并会发生彼此间的相互作用(Maetal.， 2006； Deromeetal.， 2011； Rafsanjanietal.， 2012a； 2012b)。

利用落射荧光显微镜、共聚焦激光扫描显微镜、环境扫描电子显微镜和X射线断层扫描显微镜等技术，可将木材的湿胀行为研究从宏观尺度(无疵试样)拓展到介观(生长轮)和微观(细胞壁)尺度(Pangetal.， 2005；……