木

波兰人、职位和某些我的木材产品以圆的形式。波兰人是用于支持电报和电话线路和非金属桩(码头和建筑物基础);文章用于围栏、公路警卫和各种支持。通常,圆木产品进行防腐处理。树皮在森林里被删除或工厂,和波兰人和文章进一步由剃须去除表面处理违规行为,由框架(钻孔并进行必要的削减),和刻痕(冲压slitlike萧条促进化学防腐剂)的入口。

木材是主要的锯木产品。木材的大型更比约10厘米(4英寸)的宽度和厚度和适合重型结构被称为木材。这种宽松的术语,然而,也用于木材的森林站和产品圆形式。另一个重要的产品由锯,有时固守的原则,是铁路的关系。虽然这部分集中于木材,生产其他锯产品(如镶花地板)原则上是相似的。

锯木厂的生产

木材的产品锯木厂通常并不是制造进一步比锯。产生在不同大小,通常的近似尺寸2 - 10厘米(约³/₄4英寸)厚,8厘米(约3英寸)和更大的宽度,和2 - 6米(约6 20英尺)长。日志木材的转换涉及的问题分解成各种厚度的木板,再锯,(边),横切。

生产组织不同的细节在不同的制造工厂,但可以概括地描述。从森林运输后,日志存储在水里,通常一个池塘或河流,或地面存车场。每个日志进入轧机在输送机;在大型操作机械剥了皮的,一些是横切的长度。支持在一个车厢,带到headsaw(第一看到),这是三种类型之一:带锯,框架(团伙)看到,或圆锯。带锯由无尽的钢带,配备的牙齿通常只在一个边缘,绕两个wheels-one动力和其他不同步的。框架锯通常由一个往复帧的锯片安装在预先确定的横向距离相互平行。圆锯由一个圆形的叶片在其外围的牙齿和安装在轴上。乐队和框架锯相对薄刀片比环形锯,因此减少浪费。乐队和环形锯允许改变板厚度和把日志后降低;因此,分解是更有利的产量和品位。日志框架锯要求进行排序根据直径,因为刀片的位置(因此木材的厚度)相应的决定。框架主要由乐队取代锯锯。其他操作机器可以选址headsaw背后的生产流程; they include resaws (band or circular saws), edgers (band or circular saws, or chippers equipped with knives), and trimmers (circular saws for transverse cutting).

分解完成在一个或多个操作。例如,循环和框架锯,或两个框架锯系列,可能被使用。第一次看到删除板(外部碎片从日志),在某些情况下,一些董事会。产生的块然后转90°和引入第二个看见,将它转换成板(不能锯)。第二个操作可以考虑再锯;一般来说,再锯由厚板划分成更薄的或生产板板。撕裂或边缘,是衰落的去除(边缘区域与树皮或一些失踪的木材)的董事会,经常做通过董事会通过一台机器有两个小锯片安装在轴;一个刀片是静止的,另一个可以侧面设置板宽度。边也可以通过凿在同时锯和凿操作,与芯片针对纸浆,纤维板或刨花板生产。(一些有价值的家具森林不小幅的锯木厂)。 Finally, certain boards are crosscut with trimmers to square their ends and remove defects. Other examples of combinations of machines used for breakdown include two band saws (used as headsaw and resaw), followed by edger and trimmer, or a series of double band saws with chipping edgers. In some sawmills (and other wood-using industries) computers are employed to regulate positioning of logs and other operations.

单板是一层很薄的木头统一thickness-commonly 0.5 - -1.0毫米(约0.02 - -0.04英寸),有时多达10毫米(0.4英寸)。根据生产方法,它被列为旋切(削减车床旋转一个日志对刀片剥离操作),切片(用刀片表从一个日志表部分,或腌),或锯(用一个特殊的锥形看到)。超过90%的所有单板旋切,但认为森林生产单板切片用于家具和其他装饰。锯单板很少生产,因为它是一个浪费的操作。

日志的困难种类的木材,用于旋切、平切单板是由浸没在热水软化与蒸汽或治疗。单板生产后,通过专门的烘干机,通常预制金属室温度,空气循环,运输的速度控制。旋切单板是“剪”,在干燥之前或之后(当连续板直接干燥机),由guillotine-type刀去除缺陷和产生单个表的用途可接受的尺寸。一些现代工厂的所有操作,从处理日志(螺栓)切割、剪裁、和干燥、自动使用电脑。

贴面板主要用于胶合板、家具,但它们也用于玩具、各种容器、火柴、电池分离,和其他产品。单板的收益率小于50%的原始圆材体积,但单板床单,尤其是装饰,比木材更有价值。

胶合板和层积材都是由层(薄片)木头粘在一起。胶合板的基本区别是,替代层交叉的谷物,通常成直角,而在层积材是平行的。这些产品的开发(以及颗粒板,在下一节中描述)是由生产改善adhesives-especially合成树脂1930年代和40年代。

胶合板

胶合板是由粘合面板产品制造一个或多个两边贴面板中央单板层或lumber-strip核心。大多数胶合板是全胶合板;大芯板胶合板生产只有少量。木材芯是由侧粘条的木头。在胶合板产品,物种,每一层的厚度,和纹理方向匹配的另一边与对应的中心层。因此,总层数是奇数(三、五个或更多),唯一的例外是当中央单板层由两张粘在一起和他们的谷物平行。后胶水传播,带来的面板组装和紧迫,通常在大型多层热按,自动加载。粘合剂是热固性树脂的合成树脂- - - - - -酚醛树脂exterior-use胶合板和脲醛适用胶合板。酚醛树脂可以产生关节更耐用比天然木高耐天气、微生物、冷水、热水、沸水,海水(“海洋”胶合板),蒸汽和干热。压后,板堆积冷却,然后用砂纸磨,分级,并存储。胶合板的厚度范围3毫米(0.12英寸)的全胶合板为木芯板30毫米(1.2英寸)。

胶合板有许多优势自然木材;其中包括尺寸稳定性(主要优点),强度的均匀性,抗分裂、面板形式,和装饰价值。这些特征使它能适应各种用途。胶合板(面板产品碎料板和纤维板)服务于建筑,包括墙壁、地板、屋顶、门;外墙板和室内装修(如墙壁嵌板);家具;搁置;造船;汽车制造;制冷汽车; toys; concrete formwork; and many other applications. Special types combine decorative value with thermal- and sound-insulating properties.

除了制成平板,胶合板制造弯曲形式(成型胶合板),用于船,家具,和其他产品。成型胶合板是由弯曲和粘合单板表在一个操作;过程采用曲线形式在新闻或流体压力应用灵活的“包”或“毯子”不透水材料。

有些板的特殊结构与铝或增强塑料覆盖;别人是用空心核(平行或交叉木,剃须刨,起伏的单板,蜂窝纸板,或泡沫塑料)或核芯板材或纤维板。这些产品不是胶合板根据定义,因为他们缺乏交叉木纹的交替层特征。

碎料板,另一个面板产品,制造的粒子木头粘在一起。粒子片或flakelike形式如晶圆和股、刨床刨花,裂片(或碎片),和罚款从木材生产切割、破坏或摩擦。粒子的来源包括残留物从锯木厂(包括锯末)和其他wood-using行业,直径较小的圆木,缺陷日志和收获残留。树皮是容忍数量有限,剥皮不是必需的,如果皮薄,粒子被放置在面板的内部。粒子对工厂生产或交付是紧随其后的是筛选、干燥、分级的粒子,混合树脂胶和水驱虫剂等添加剂和防腐剂,董事会形成(批量或在一个持续的过程,和紧迫。

碎料板是由几个forms-single-layer,颗粒大小几乎是均匀的;三层,在核心和表面层颗粒大小不同;和分级,有一个渐进的、对称的粒度从董事会的中心到其表面层次。粒子颗粒通常是平行于表面,和面板生产作为独立的董事会,如胶合板制造。垂直排列的粒子颗粒只存在于所谓的挤塑板,由连续的粒子和供应同时紧迫;分段连续的产品所需的长度,退出一个特别的新闻。变化等特征的粒子形态和安排,生产方法,板厚度(厅2毫米(0.08 - -1.6英寸)),出现穿孔,而且类型和数量的胶允许碎料板生产的不同属性。他们被分类为低密度(用于绝缘)、中密度和高密度。低收入和高密度板是罕见的。

碎料板为内部使用(例如,对于家具,镶板,和门)或结构用途(支持负载)。内部饰板通常是铺设在单板或层压塑料(如三聚氰胺)。两个相对较新的产品、成本和定向结构刨花板(的OSB),属于结构类型。成本大,近方形片,而OSB是一个三层产品的粒子(链)层平行于表面的方向板生产和中间层的是横向的。这两个产品被用作nonveneered面板。

链也用于某些结构,制造lumber-type products-parallel结构性木材(PSL),层压链木材(LSL)和面向链木材(OSL)。PSL paralam,从面向生产长链的单板,LSL从短链,和OSL链的OSB类似。另一个结构性产品,由薄木材和胶合板,叫lumber-veneer-lumber(级),用于生产各种工字梁结合的OSB的产品。

除了在其生产平板形式,碎料板有时是高压力和温度下成型各种形状。某些形式的碎料板与无机粘结剂合并,如水泥或石膏,而不是合成树脂;木头在这个产品的形式通常是精益求精的(细长丝带),虽然颗粒也可以使用。

面板产品纤维板是用木头做的纤维。(在纸浆、纸和纤维板行业纤维指的是所有细胞的木头,并不局限于特定的细胞类型中发现硬木;看到的部分微观结构)。树脂胶并不总是用于纤维板制造;在某些情况下,董事会是由物理力量(氢键)的自然流动木质素现在在纤维中,或交织的纤维。在碎料板的情况下,残留和木材可以使用低质量的,和树皮通常是容忍。

纤维板的生产涉及减少木材的粒子,制浆,板(垫)形成紧迫,完成治疗。制浆机械;主要的方法是热机的过程中,木材颗粒蒸,然后减少纤维的特殊钢厂的作用。一些工厂使用所谓的爆炸(纤维板)过程,所蒸芯片转换成纤维的应用和突然释放压力。表形成之前,纸浆与某些材料混合,改善耐水性,力量,和其他属性。两种基本过程、干燥或潮湿,是用于纤维的形成垫。在干燥(或空气)形成,纤维是空运的,添加了合成树脂。在湿形成,纤维进行水悬架,和一个不使用树脂胶。因为干燥形成消耗没有水和更少的污染,这是优于湿过程。紧迫的是湿或干取决于纤维的水分含量垫。wet-pressed董事会的特性提高了“回火”治疗(干燥油接触热或应用程序)。可以增强纤维板的外观覆盖或穿孔模式,瓷砖,模拟皮革,和其他设计。

有两种类型的纤维板、绝缘和压缩(代表主要是由硬纸板);的区别是基于密度和生产方法。保温板是用于建筑隔热和缓冲;硬纸板有各种各样的用途,包括家具,房子站,墙壁嵌板,和具体形式。一个相对较新的压缩产品是中密度纤维板(MDF)。MDF制造的厚度(6-40毫米(0.2 - -1.6英寸)),通常通过干燥过程,密度小于硬纸板。它可以加工实木和有许多用途,包括家具、镶板、墙板。

木材的主要来源纸浆和纸。初步的生产步骤卸货和凿。制浆过程中主要有三种类型:机械,或磨;化学或烹饪与添加化学物质;和semichemical或热或化学预处理的组合与随后的减少机械纤维。纸浆范围从约40%的收益率95%机械的化学方法。化学过程是基于酸(即,亚硫酸盐制浆)或碱金属(碱性制浆,包括苏打水和硫酸卡夫流程)。纸浆生产洗,筛选,去除大部分的水增厚,和漂白。纸制造包括殴打或精炼(defibring)纸浆,分级和填充或加载(引入各种添加剂),纸浆和运行到合适的机器(见造纸)。

木材和其他木制品生产后通常含有大量的水分,干燥准备进行进一步的使用至关重要。适当的干燥减少的大小尺寸变化由于收缩和膨胀,从微生物保护木材,减少重量和运输成本,更好的准备木材对于大多数完成和保存方法,并增加其强度。干燥完成码在露天或封闭的窑。还存在其它干燥方法。

露天干燥的目的是降低木材的含水率最小值天气条件允许的情况下在最短的时间内不产生缺陷。减少水分的水平实现取决于温度和相对湿度。风可以减少所需的时间,但直接接触雨雪阻碍进步的干燥。

用电吹风的院子位于接近木材工厂,在干燥的地方空气流动不妨碍高大的树木或建筑物。地面保持自由的碎片和植被,和小巷提供工作区域和空气流动。木材的底下一行保存约40厘米(16英寸)以上地面,与空间空气循环作为层提供补充道。当打桩机械完成,木材是第一prepiled包。一个合适的屋顶,通常由低级木材或面板材料,放在一堆。风干所需的时间从绿色条件20%含水率变化从20到300天木2.5厘米(1英寸)厚,取决于物种,地点,时间。

空气干燥可以加速通过粉丝,有时结合低温加热。当使用这种方法时,堆木材放置在棚屋。的山毛榉木、胡桃木、和其他一些森林,蒸之前使用空气干燥。这种做法可以减少干燥时间通过增加干燥速率,同时暗,让它更理想的用于家具。

窑干燥是在一个封闭室进行的,在人工控制条件下的温度、相对湿度和空气循环。这种方法允许更快减少水分含量水平是独立的天气条件。在木材2.5厘米(1英寸)厚,水分减少20 - 6%,男童天和绿色条件6% 2-50天。热量的来源通常是蒸汽循环管道线圈。相对湿度控制,允许蒸汽进入室通过多孔管;这样的控制调节出口木材的水分,所以避免了分裂和翘曲等缺陷。令人满意的结果,空气流动需要携带的热量从源头到木材并带走蒸发水分。空气循环是由球迷位于窑,有时通过鼓风机放在外面。

监管条件通常是自动的,和干燥是通过使用干燥时间表被派生的各种物种的实验和木头的厚度。计划开始高湿度和低温度和负温度和低湿度高。收益除去水分,样本的木头是定期删除和重。有时水分从窑外读取的方式连接到水分米样品。窑干通常涉及到温度在40 - 75°C的范围(约100 - 170°F)。这样的温度高到足以杀死insects-another在空气干燥窑干燥的优势。

此外,木材可以通过特殊的方法,包括太阳能干燥干(使用greenhouse-type烘干机或配备太阳能收集器),高温干燥、除湿干燥窑(蒸发的木材水分冷凝潜热夺回和用于附加蒸发),和沸腾的油(干燥和保存,通常用杂酚油)。一些其他方法,如干燥与应用化学物质(盐调味),有机蒸气(例如,二甲苯),溶剂(特别是丙酮),高频电、离心法,红外辐射,真空,和微波抑制的昂贵,因此没有商业应用。

木材可以防止破坏性的制剂的作用如真菌、昆虫和海洋生物(见章节退化)通过浸渍有毒化学物质。防腐剂用来对付这种生物的三组:油、油溶性化学物质,和水溶性化学成分。

油以煤焦油杂酚油(即。,杂酚油obtained from bituminous coal). Creosote is very effective for treatment of railroad ties, poles, and pilings and can extend their useful life severalfold. Creosote-treated wood, however, resists painting and gluing and can exude the preservative, which is a pollutant. The main representative of oil-soluble preservatives is pentachlorophenol (see氯酚)。当使用一个合适的有机溶剂,五氯苯酚在保留木的优势杂酚油保持清洁,可以画或粘。复合污染,然而,它的使用是被禁止的在几个国家,包括美国。水溶性防腐剂盐解决方案的各种无机化学材料如铜、铬、砷和汞。他们的主要缺点是,他们从木材在潮湿条件下浸出,但这是可以克服的形成不溶性化合物在木头的例子中,防腐剂准备从铜、铬、砷(CCA)。

木材可以用化学抑制剂抗火。阻燃剂是水溶性,而不是有毒。它们含有硅和其他化合物,通过创建一个屏障(烧焦的木头或泡沫)火焰的传播或通过生成不燃的气体。

木材防腐处理是由去除树皮(通常)和多余的水分(纤维饱和点以下;看到的部分吸湿性最终形态),加工,钻孔或切口,以促进入口的防腐剂。防腐剂可以应用在刷牙、喷涂、浸渍,浸渍,连续沉浸在冷热浴,和扩散(应用于绿色木材),但在压力下浸渍在封闭的坦克或气瓶是最有效的方法。(树皮留存在治疗由静水压力)。防腐剂的影响渗透的因素包括物种和木材结构,密度、含水率、方向的粮食、木材的准备治疗类型的防腐剂,以及使用的处理过程。

产品的化学处理,由化学改性木材和木材组件,包括纸浆和纸张(如果浆是由化学或semichemical方法;看到的部分纸浆和纸张),纤维素的分子组成和其他木材的产品(见章节超微结构和化学成分),和产品的热解、气化和水解。

纤维素生产化学浆完全删除后的其他成分(纤维素,木质素和抽提)。它是用于生产合成纤维(例如,人造丝),玻璃纸、塑料、油漆、涂料、油墨、粘合剂、摄影电影、磁带、人造海绵,炸药,和许多其他产品。木质素的使用继续增长,尽管大量浪费或作为燃料燃烧,因为它的分子结构和化学不完全知道。木质素用于生产香兰素(合成香草)、医药、塑料、溶剂、陶瓷、粘合剂、合成橡胶、泡沫材料、杀虫剂、杀菌剂、除草剂、土壤调节剂、和其他产品。

热解包括加热木材在温度高达1000°C (1800°F)没有空气。它包括焦化、干馏、液化。碳化是通过传统的方法进行建筑锥形成堆的木头,然后覆盖着地球和解雇或者通过加热金属窑的木头。这个过程收益率木炭,用作燃料,激活(高度多孔和吸收)木炭,在炸药,烟花,和药品。在干馏木材加热温度在封闭的逐步提高陶瓷或不锈钢腔。干馏产品包括焦油和沥青(,反过来,是用于制造木杂酚油等产品,塑料,和绝缘材料),醋酸(如木醋),甲醇(也称为木醇)、丙酮和酚类。液化是在坦克和生产进行热解油,液体燃料。木材气化,高温过程进行限制和控制空气或氧气,产生木气甲烷,一氧化碳,氢气可以用作燃料或生产甲醇和其他有机化合物。化学过程被称为hydrolysis-more专门、糖化或分解成单糖acids-yields糖的作用是用于制造这样的产品作为动物饲料,乙醇(酒精),塑料,丙三醇(甘油)。

实际意义的主要木材抽提是松树树脂和丹宁酸。树脂在活着的树由上皮细胞(专门的实质)衬树脂运河(见章节射线和树脂运河),当树受伤退出。在树脂收获,在条主干系统通常是剥了皮的,树脂中收集塑料袋。并不是所有的松树物种产生大量的树脂来证明收获;主要收获的物种发生在地中海国家,美国、中国、印度、巴基斯坦、印度尼西亚和菲律宾。

树脂产生如上称为油性树脂,是一种分泌物,而不是一个萃取;其他例子的树渗出液糖枫汁,这是集中枫糖浆,乳胶,可以制成橡胶。树脂,然而,也可以获得作为一个萃取蒸馏的木材或制浆的副产品(由碱性流程);这些过程使树脂的组件:松香(树脂)和松节油。生产树脂,利用活的树是一个下降的操作,但是制浆提供树脂的替代的派生组件甚至从苏格兰松树和道格拉斯冷杉等物种,不产生数额可观的树脂利用。化学,松香和松节油是萜类化合物酸和单萜,分别。松香溶解在松节油是树脂。松节油是不稳定的,当它从树脂分离,固体松香仍然存在。松香是用于生产纸(如分级控制吸水),肥皂、合成树脂、合成橡胶、油漆和清漆。采用松节油作为工业溶剂和越来越作为原料用于制造粘合剂、合成维生素、香水和口味。

丹宁酸酚类物质包含在木材、树皮、和其他植物材料。其中主要来源是橡树,栗子,白坚木(Schinopsis物种)、金合欢树(金合欢物种),松树,铁杉。单宁与水或有机化合物提取。有两个types-hydrolyzable和浓缩。可水解的丹宁酸通常是简单的酚类混合物,和他们的分解通常发生在温水中,他们对其他物质形式。浓缩单宁主要是缩合各种类型的产品,形成不溶性沉淀。单宁用于皮革鞣制,,保存的渔网,和制造油墨,塑料和粘合剂。浓缩单宁与甲醛发生反应,形成粘合剂,可以替代合成树脂生产胶合板、碎料板。

木材抽提的内容利用正面和负面影响。木材抽提传授耐久性,赋予色彩和气味,并影响绘画、涂漆、胶水粘合。他们还可以干扰纸浆和纸张生产导致音高问题(污染与树脂或其它采掘)和漂白问题,通过增加消费的化学物质,它们会引发健康问题(如支气管炎,皮炎,和其他刺激或过敏反应在木材加工行业的工人)。许多热带森林富含抽提。

检查树桩或横截面(截面)的树干显示三个parts-pith,木材,和树皮。木头和树皮之间形成层,尽管这层薄薄的组织是用肉眼无法区分或放大镜。髓通常是小,位于横截面的中心。木头被称为同心层的存在年轮或年度戒指。在温带地区一个年轮通常产生在每一季的增长,但假戒指也可能存在,而且在某些情况下,某些戒指可能局部不连续。在热带地区年轮形成湿和干燥的时间或者其他,不完全理解的因素。由于这些原因年轮是首选年轮。除非上述偏差,然而,年轮的数量,计算在地面附近的一个横截面,可以用来找到树的年龄。

树皮围绕中央汽缸的木头。分化成内部树皮,相对浅色,从树叶向下进行合成食物,和外树皮、深色和干燥,绝缘功能(见章节树皮和树皮的产品)。

Earlywood、latewood和毛孔

年轮是可见的,因为宏观结构earlywood和latewood-i.e之间的差异。在春天,木材生产,后来在一个成长的季节。两种木材密度可能有所不同,颜色,或其他特征。颜色深的针叶,latewood和有一个更大的密度。阔叶木的物种,气孔的存在是一个年轮的宏观特征特性。

根据孔隙的相对大小和分布,伍兹的阔叶物种进一步分为ring-porous和分布类型。ring-porous树林里,如橡木和栗子,earlywood的毛孔大与latewood相比。在森林分布,椴木和杨树等,所有的毛孔都是相同的大小和均匀分布。

显微镜显示,木头是由分钟单位称为细胞。据估计,1立方米(约35立方英尺)的云杉木材包含350 - 500细胞。基本的细胞类型被称为很多,船成员,纤维,薄壁组织。软木是由相似和实质,船成员的硬木,纤维和实质。一些硬木物种包含相似,但这种情况比较少见。很多被认为是原始细胞类型了,通过进化,船成员和纤维。

软木木材的物种是由主要的相似。这些细胞主要是纵向或axial-their长轴平行的轴树干站树(垂直)。轴向薄壁组织存在于某些软木物种,但径向薄壁组织总是存在,构成了光线,有时一起径向相似。

在硬木的比例组成细胞types-vessel成员,纤维,parenchyma-depends主要物种。船成员和纤维总是面向现在和轴向的;轴向薄壁组织很少缺席。射线硬木完全是由径向薄壁组织细胞。

轴向相似的软木木材的最长的细胞;他们平均3 - 5毫米(约0.12 - -0.2英寸)长,很少超过1厘米(约0.4英寸)。纤维短,通常1 - 2毫米(0.04 - -0.08英寸)。船成员长度相差很大,从0.2到1.3毫米(0.008到0.05英寸),主要earlywood与latewood ring-porous硬木。直径范围,一般来说,从0.01到0.5毫米(0.0004到0.02英寸);最窄的纤维,和最大的船earlywood的成员。

上面所有的管状细胞。相似和纤维结束关闭。船成员结束全部或部分开放;在木材组织,成员都是端到端连接形成垂直pipelike栈(血管)的长度。毛孔特点的横切面可见硬木实际上是船成员。轴向相似的软木物种和船硬木物种成员的主要勘探细胞。虽然在硬木树也可能参与导电纤维,其主要功能是提供机械支持。

薄壁组织细胞bricklike形状和非常小,0.1 - -0.2毫米的长度(约0.004 - -0.008英寸)和宽度0.01 - -0.05毫米(0.0004 -0.002英寸)。他们主要关心食物的储存和运输径向薄壁组织的(水平)。径向一样有点类似于薄壁组织在形状和长度,虽然他们可以更不规则的形状。

几乎所有的木材细胞,即使在活着的树,,,没有细胞质和细胞核。年轻的例外是几层细胞产生当前的增长的形成层由薄壁组织细胞和位于边材。形成层分化细胞的顶端分生组织生殖组织,包括不断增长的技巧(茎、枝条和根)的工厂,负责主要增长,或长度的增长。形成层被认为是横向分生组织;通过生产新木头和树皮,进行二次增长,或直径增长。显微观察的横向部分显示了形成层的one-cell-wide层划分首字母和一个小但不同数量的未分化的细胞,导数在一起形成形成层的区域。进一步衍生细胞的分裂和分化产生了木头和树皮。

观察显微镜下,木材的细胞组成的细胞壁和细胞腔;死细胞的空腔是空的。形状各异的缺口,叫做坑,常常出现在大量的细胞壁。坑作为相邻细胞之间的沟通通道,在每个相邻细胞walls-separated pairs-one膜。其他侵填体微观特性,插头组成各种植物材料阻碍船舶硬木和形成主要当边材转变心材。在显微镜下,软木的树脂运河透露不是细胞,但管状细胞之间的空间,内衬专门的实质;他们还插在心材。

偏光显微镜、X射线、电子显微镜和其他技术提供信息关于细胞壁的结构和其他功能隐藏的光学显微镜。细胞壁结晶。他们是由一个薄,外初生壁和次生壁厚得多,后者由三层。最小的可见建筑单位的细胞壁微纤维stringlike出现在电子显微镜下,约10 - 30纳米(十亿分之一米)的直径和长度。微纤维的取向和编织方法各异;这使得三层(称为年代的区别₁,年代₂,年代₃),微纤维轴向方向的中间₂)层和外层通常横向方向。细胞壁的内表面是由一个有疣的层。坑不同膜结构;在软木相似他们拥有一个中央增厚(环),而在其他细胞类型是随机排列的微纤维做的。

这次纤维素分子,构成微纤维,提供木材的骨架。Noncellulosic成分(纤维素,木质素,果胶物质)位于微纤维,但不形成微纤维。纤维素主要是集中在次生细胞壁,木质素在中层,之间的层相邻细胞的城墙。定量、纤维素和其他化学成分包含在木材在以下比例(木材烘干的重量的百分比):纤维素40 - 50百分比(软木,硬木的相同),在软木和15 35百分比硬木纤维素20%,木质素到三十五软木,硬木17-25百分比,和果胶物质在非常小的比例。此外,木材包含抽提(牙龈、脂肪、树脂、蜡、糖类、油脂、淀粉、生物碱、和单宁)在不同的数量(通常1 - 10但有时百分比30%或更多)。抽提不是结构组件但夹杂物在细胞腔和细胞壁;他们可以删除不改变木材的结构(见章节抽提)。

因为不同的细胞成分和安排,木材不同物种间的结构。这种变化影响外观和属性,使一个广泛的选择不同用途的森林和木材识别它提供了依据。树木之间的差异也存在相同的物种(因为环境和遗传的影响)和在一个树。树主要是细胞内不同的字符长度,latewood比例、微纤丝角和纤维素的比例。在大多数森林,髓外,他们的价值观逐步增加和迅速,直到之后的年轮(20或更多),他们获得一个“典型”水平;外环(200及以后)的非常古老的树木,他们又降低。附近的非典型的木髓称为幼龄材,已经产生的树发展的早期阶段。变化的另一个来源是心材与边材的进步形成沉积采掘和结构的变化。

相对从实用的观点来看,更重要的是引起变异的存在缺陷,如节,螺旋纹,压缩和紧张木头,奶昔,球场的口袋。结是由夹杂物引起的死亡或生活的分支。因为是不可或缺的成员住树枝,结在很大程度上是不可避免的,但是他们可以减少营林方式,如间距的树木和修剪。螺旋纹螺旋排列的细胞对树轴。压缩和紧张木材在树结构异常(分别为软木,硬木)引起的偏离正常,垂直位置由风或其他部队。奶昔是木材组织分离,音高口袋与树脂运河(软木)与树脂分离了。缺陷,这取决于他们的类型和程度,可以影响外观、强度、尺寸稳定性等性能的木材。

感官特征包括颜色、光泽、气味、口味、质地、谷物、图、重量和硬度的木头。这些补充宏观特征是识别有助于描述一块木头或其他目的。

颜色覆盖广泛range-yellow,绿色,红色,棕色,黑色,和几乎纯白色森林存在,但大多数森林是白色和棕色的色调。变化可能会显示在一个木头,根据心材颜色差异,边材,earlywood, latewood,射线,和树脂运河。自然色彩主题改变长期暴露在大气中,通过漂白或染色。一些森林(例如,刺槐、皂荚树和一些热带物种)荧光。

自然光泽是一些物种的特征(例如,云杉、火山灰、椴木和杨树)和径向表面更加突出。气味和味道是由于挥发性物质中包含的木头。虽然很难描述,但在某些情况下是有益的区分特征。这个词纹理介绍了木材表面外观的一致性程度,通常横向。粮食常用的同义词吗纹理,如粗,细,甚至纹理或粮食,并表示木元素的方向,是否直,螺旋,或波浪,例如。粮食有时用于代替图,如银颗粒在橡木。这个词图适用于自然的设计或木材表面模式(通常径向和切向)。

感官特征、重量和硬度都包含在一个诊断而不是技术sense-weight根据简单的抬和硬度按缩略图。常见的温带森林的重量范围从300到900千克每立方米(约20到55磅每立方英尺)在风干条件,但更轻和更重的森林存在于热带地区,从80年到1300千克每立方米80磅每立方英尺(5)巴尔沙和愈疮树,分别。

密度是单位体积的重量或质量的木头,和比重的木头的密度比水。在公制测量、密度和比重数值是相同的;例如,花旗松木材的密度是0.45克/ cc,比重0.45,因为1毫升的水重1克。(表示为单位体积重量,1克每毫升约为62.4磅/立方英尺)。

测定木材的密度比其他材料更困难,因为木材吸湿(见章节吸湿性);它的重量和体积都很大程度上受含水量的影响。为了获得类似的人物,重量和体积是由指定的水分含量。标准是烘干的重量(实际上等于零含水量)和烘干的或绿色卷(绿色指含水率高于纤维饱和点平均约30%)。其他密度的表达式,如那些基于风干重量和体积或重量和体积的绿色木材,有一定的实际意义,为运输木材,但并不准确。

木材的干燥质量在一个给定的体积是由密度,这是获得烘干的重量除以体积,烘干的或绿色的。烘干的体积难以确定,至少由浸在水里,因为木材的吸湿性。烘干的样品先沉浸在热熔融石蜡,建立薄保护层,然后浸在水里。用小木头样本,水星有时被用来代替水;一个特殊的装置(Breuil容积计)是可用的。标本,常规的形状,体积的基础上可以计算他们的尺寸。此外,辐射方法用于直接测量密度。

木材样品的密度,可以直观地评价通过观察年轮的宽度(厚度)和latewood的比例。latewood,总的来说,因为它的厚细胞壁和细胞腔小,密度比earlywood,随着环宽度的比例减少软木和增加ring-porous硬木。因此,更广泛的软木环显示低密度和高密度ring-porous硬木。在分布硬木latewood不分明,环宽度并不是密度的象征。

某些种类的木材的性质

温带森林的密度变化从0.3到0.9克每毫升,但全世界范围大约是0.2到1.2 g / cc。物种或同一物种样本差异是由于不同比例的实质和孔隙体积和木材抽提的内容。木头物质的密度是1.5克/ cc,并几乎没有这个值存在物种间的差异。

密度影响木材的水分可以容纳,其收缩和膨胀,其机械和其他属性。一般而言,密度是衡量质量的明确的木头,木头没有缺陷。

木能吸收水液,如果接触它,或蒸汽从周围的气氛。尽管木可以吸收其他液体和气体,水是最重要的。因为它的吸湿性、木材、树作为生活的一部分或作为一个材料,总是包含水分。(条款水和水分这里使用没有区别。)水分会影响所有木属性,但应该注意的是,只有细胞壁中包含的水分是非常重要的;水分在细胞腔仅仅增加了体重。

水分的数量在细胞壁不同约20至40%,但实际上它是30%(表示为木材烘干的重量的百分比)。细胞壁是完全饱和的理论观点和细胞腔是空的被称为纤维饱和点。除了这一点,水分进入蛀牙,,当他们完全填满,木可以容纳的最大含水量。这个最大,主要取决于密度,可以非常高。例如,一个很轻的木材,如巴尔沙,可以容纳多达800%水分,松250%,山毛榉120%。

活的树的木材的含水率不同取决于物种大约30至300%,木材在树上的位置,和季节。当绿色木暴露在大气中,其水分含量逐渐减少。在细胞内水分蛀牙是失去了第一次。,含水率下降水平不等(温带地区和庇护下)从6到25% (12 - 15%)。当地的空气温度和相对湿度条件下决定最终的湿度。物种和维度的木材没有实际影响最后的湿度,虽然耐火材料种类和木材的大尺寸需要更多的时间才能到达。然而,重要的是要注意,由于吸湿性,气干木材的含水率不保持不变,即使在木材在避难所。相反,它是不断的变化,在一定范围内,由于空气温度和相对湿度的变化。

样品的含水率木材的基础上计算当前和烘干的重量。也可以直接与便携式电动水分米,测量电特性的变化的木材含水率变化的函数。

在木材吸湿性是最重要的,因为水分会影响所有木属性。例如,水分含量可以增加体重100%或更多,随之而来对运输成本的影响。水分含量的变化会导致木材收缩或膨胀,改变它的尺寸。耐腐蚀和昆虫大大受到影响。工作,上胶,完成木材及其机械、热、和声学属性都是受含水量的影响。也影响处理操作,如干燥、防腐处理、制浆。

某些种类的木材的性质

木材经过尺寸变化时水分波动在纤维饱和点以下。损失的水分导致收缩,并获得在肿胀。这些尺寸变化特点是anisotropic-different在轴向,径向和切向的方向。平均值为收缩约0.4%,4%和8%,分别。平均体积收缩12%,但大变异物种间展出。这些值是指从绿色变为烘干的条件和表达的绿色维度。在不同生长方向不均匀收缩和肿胀是由于主要是细胞壁的结构。轴向的区别和两个侧(径向和切向)的方向可以解释的基础上各自的微纤维的取向层的次生细胞壁,但径向和切向方向之间的差异的原因并不清楚。

一般来说,影响收缩和膨胀的因素是水分含量,密度,抽提的内容,机械应力,在木材结构异常。发生的收缩或膨胀量大约是含水率的变化成正比。木材的密度越高,更大的收缩和膨胀,因为密集的树林(重)的细胞壁含有更多的水分。说,例如,在同一含水率,15%,1立方米的木材密度的0.8克每毫升含有120公斤的水,但是同样体积的木有一个密度为0.4克/ cc只包含60公斤的水。采掘减少收缩和膨胀,因为他们占据空间细胞壁内,否则可能会被水。机械应力(压缩或张力)可能会导致永久变形的木材细胞,进而影响收缩和膨胀。最后,结构异常导致更大的收缩纵径向和切向方向的更少;体积的变化仍然是相同的。

在木材尺寸变化引起的收缩和肿胀会导致开放或紧缩的关节,横截面形状的变化,扭曲,检查(裂缝的形成),表面硬化(再锯或其他加工应力释放,顺向扭曲),蜂窝(内部检查),和崩溃(失真的细胞,导致木材表面的波纹状)。因此,木材收缩和膨胀的事实构成了巨大的障碍其利用率。

几种方法用于改善木材的尺寸稳定性。包括机械修改(重建为胶合板等产品、碎料板和纤维板),应用防水涂料(油漆或清漆)、膨化处理(保持木材在肿胀的情况下使用的盐,糖,聚乙二醇,合成树脂,或其他物质),和其他(热或化学)治疗。除了重建到产品和表面涂层,然而,其他方法实验或足够昂贵限制专业项目的应用程序。涂料不减少水分木头可以容纳的数量,但他们减缓木材和大气之间的水分交换,因此,减少木材的尺寸变化的大小。大多数维问题是由木材的使用过多的水分。相反,在使用木材的含水量应该近似预期区间的中点在一个特定的位置。这种做法最大限度地减少水分含量变化,因此收缩和肿胀的不利影响。

某些种类的木材的性质

机械或力量,木属性的措施的能力抵抗力量应用可能倾向于改变其形状和大小。抵抗这种力量取决于应用程序的大小和方式和不同特征的木材含水率和密度等。重要的是要注意,木有截然不同的力量属性(即平行于粮食。在轴向方向),而不是整个粮食(横向)。

木材的力学性能包括强度在张力和压缩(如测量轴向和横向方向),剪切,乳沟,硬度、静态弯曲和冲击弯曲和韧性(影响)。各自的测试确定压力单位承载面积(在弹性极限和最大负荷)和其他标准的强度、弹性模量等(刚度)的标准,破裂(弯曲强度)、模量和韧性。测试通常小,清晰的标本,通常2×2厘米或2×2英寸截面。实验数据分析了产生工作压力的值,这是由工程师和建筑师在设计使用木质结构。测试有时与结构组件进行的实际大小。单个细胞(相似和纤维)也受到测试,因为他们的力量与products-paper的力量,例如。(材料的测试,以确定他们的机械、热、电气、和其他属性将在文章中讨论材料测试)。

密度是最好的清晰的木材的强度指数;更高的密度表明更大的力量。木材的强度也受到其含水率在纤维饱和点以下波动。一般来说,含水率下降伴随着大部分力量属性的增加。温度和加载时间也会影响力量。一般来说,强度会随着温度上升。木头永远将支持一个较小的最大负载加载比表示,短期的实验室测试。强度储备最重要的因素是木材缺陷,如结、压缩和紧张木材和粮食的偏差。其不利影响取决于缺陷的种类和程度,他们的立场,和木头加载的方式。

缺陷构成的基础规则,木材和其他木材产品视觉分级。这些规则限制大小的缺陷和其他木材特性影响的例子,增长率,即表示为环每厘米或英寸。也可用无损分级技术基于振动,声音传播和力学。后者技术利用之间的相关性建立了断裂模量和弹性模量。这种关系让一个木制的力量成员(例如,木材板)与公平的准确性决定仅仅通过它通过机器适用于弯曲力。挠度越少,预测强度越高。使用这样的机器在工业仍然是有限的,然而,木材的主要方法仍然是目视检查由技术熟练的年级的。评分会导致更有效的利用木材和为了达到足够的至关重要的安全标准木制结构。(评分的硬木和软木木材讨论的部分产量和分级)。

虽然木头扩张和收缩温度不同,这些尺寸变化很小而收缩和膨胀引起的不同的水分含量。在大多数情况下,这些跟温度有关的扩张和收缩可以忽略不计,没有实际意义。只有温度低于0°C (32°F)有可能导致表面检查;在活的树,外部和内部层收缩不均可能导致霜裂缝。

木头展品低导热系数(高温-绝缘容量)与金属等材料相比,大理石、玻璃和混凝土。热导率是最高的轴向方向和增加密度和含水率;因此,光,干燥的森林是更好的绝缘体。

当暴露在足够高的温度,木头燃烧。这个属性使木材适合加热的目的,但不利的技术利用率。一公斤的最大热值烘干的木头平均约4500千卡(范围4100 - 6800千卡)。一般来说,软木具有热值高于硬木,采掘有重要影响;例如,一公斤的油性树脂松树热值约8500千卡。水分减少了热值;气干木材比木材烘干的热值低大约15%。

必须提高木材的温度大约250°C (480°F)火花或火焰点燃它,但在温度约500°C (930°F)点火是自发的。可以减少木材的可燃性化学处理(见章节保存)。

烘干的木头是电绝缘的。然而,随着含水率的增加,电导率增加,这样的行为饱和木(木最大含水量)方法的水。值得注意的是壮观的减少电阻随着水分含量的增加从零到纤维饱和点。在这个范围内,电阻下降超过十亿次,而从纤维饱和点最大含水量,降低不超过50倍。其他因素,如物种和密度,对木材的电阻影响甚微;物种间的差异归因于抽提物的化学成分。轴向阻力是横向的一半左右。阻力增加而降低温度;在烘干的木头,双打的温度下降12.5°C (22.5°F)。实际使用木材的含水率的关系的电阻是由电动水分米。

重要的是也介质或不良导体,木材的属性。这些properties-dielectric常数和权力factor-assume干燥木材的实际意义与电流(目前理论上的可能性,尽管不现实),粘合木材高频电流,或使电表(能力和射频功率损耗类型)测量其水分含量。

木展览压电效应,也就是电极化(相反电荷的出现一块的两侧)机械应力下发生。相反,当受到电场、木材展品机械变形(大小)的变化。

木材可以生产声音(直接的),可以放大或吸收声波来自其他的身体。由于这些原因,这是一个独特的材料乐器和其他声学应用程序。声音的音高取决于频率的振动,产生影响的维度,密度、含水率、木材的弹性模量。更小的尺寸,降低含水率,更高的密度和弹性产生更高的音调的声音。

当声波的外在起源罢工木头,部分吸收,部分反映出,木头被设置在振动。声音可以被放大,如小提琴、吉他、管风琴,和其他乐器,也可以被吸收,如木制分区。正常情况下,木材吸收很小的一部分声能(3 - 5个百分比),但特殊结构将空空间和多孔隔热板可以增加吸收高达90%。木头的声速是约3500 - 5000米每秒(11500 - 16400英尺)轴向和1000 - 1500米每秒(3300 - 4900英尺)横向;轴向值接近音速在铁和在空气中是10倍。木头的声速是减少水分,因此有助于更快的阻尼的声音。乐器,存在偏好选择云杉木材,但杉木、松木,枫树,和热带森林也使用。衰减影响声学属性等异常;使用这一事实是用木头做的无损检测。

木须降解细菌、真菌、昆虫、海洋蛀虫和气候、机械、化学和热的因素。降解可以影响生活树的木头,日志,或产品,造成外观的变化,结构,或化学成分;这些变化范围从简单的变色改变渲染木头完全无用的。应该注意的是,木材可以持续数百或数千年,作为证明,例如,通过家具和其他木制的东西中发现优秀的条件在古埃及法老的坟墓埃及艺术)。木头退化或破坏不是随着时间的流逝,但只有在外部因素的作用。

细菌被认为是导致变色的深色的心材在活着的树(一种现象称为wetwood冷杉和黑色心材杂交杨树)。颜色减轻暴露在空气和木材的性质不严重影响。细菌也会在长期存储的木头在水里,包括海水(例如,在古老的沉船的情况下)。表演结合物理和化学因素与淹没,他们可以造成严重的结构性变化,导致击穿后的木材暴露在空气中。

真菌攻击木头负责变色(染色)或腐烂。松树的蓝色污点(sap染色)是最常见的攻击斑真菌和严重的后果。边材变成蓝色或黑色,通常在楔形的补丁。蓝色污点可能很快出现在温暖的天气,有时后几小时或几天内树被砍伐或者绿色木材锯或以其他方式处理。退化主要是审美(大减少木材的市场价值);在属性中,只有韧性似乎受到影响。

真菌是衰减,到目前为止,木材损失的最重要的原因。腐烂木头并不是一个天生的属性,然而;它只发生如果exposure-namely条件,水分、空气和温度是适合真菌生长和活动。水分含量低于20%的抑制真菌的生长,当温度低于10°C (50°F)和高于30°C (86°F)。如果木材保存在水中,它不能被真菌,因为氧气不足。有毒采掘中包含木延迟因素,抗衰减的差异的主要原因的物种,但没有木头免疫。

昆虫、真菌,可以攻击活的树的木材,原木,或产品。树木被砍伐后,地区之间的木材和树皮(富含营养物质)特别容易受到昆虫攻击,因此及时卸货是一个保护措施。昆虫洞和隧道,和一些减少木材的内部灰尘,只留下一层外层。条件的接触一样fungi-suitable温度、水分和空气。出没的木材可以呈现自由的昆虫的温度在50 - 60°C (122 - 140°F),通过引入杀虫剂,或接触有毒气体。表面涂料油漆或清漆也提供了一些保护,减少产卵地点。

海洋蛀虫(某些种类的软体动物和甲壳类动物)攻击木建筑在海水中(码头打桩、船只和其他水下木材),造成严重的损害。所有木材品种都是脆弱的,但有毒的抽提(如某些热带森林)提供一些临时保护。这些生物防腐处理带来相当大的阻力。

木头也受到降解通过改变气候条件(例如,通过雨水和阳光导致重复湿润和干燥),机械应力(例如,对铁路关系),和接触化学物质(如酸和碱)。此外,木材被大火烧毁。大尺寸木材(如梁胶合板)提供更多的阻力在一定时间,和阻燃的治疗方法也可用。