木材学—木材的构造

木材为木本植物，可分为针叶树材与阔叶树材，依树种之构成要素不同而有很大的差别，针叶树大部分属软材，木材纹理不明显。阔叶树大部份属硬材，有较美丽的纹理，广泛使用在家具上。

1、针叶树：其外观特征是由管胞、纵向薄壁细胞、木质线组织及树脂沟等要素所构成，这些构成要素以管胞为主，占90%以上。这些细胞要素在不同切面会表现不同的形态，针叶树管胞为闭端，故又称无孔材，且树材构成因构成要素较单调，所以材质较阔叶树材均匀（如：松木、杉木、桧木、柏木……）。

2、阔叶树：它是由管胞、木纤维、纵向薄壁细胞及木质线组织所构成，各构成要素在三个切面亦会表现也相当大的差异，阔叶树之最重特征是在导管，此种细之末端因有穿孔，所以阔叶树材又称有孔材，依导管在横切面之分布状态，可将阔叶树材分为：樱桃木、橡木、胡桃木、榉木、桐木、枫木、花梨木、桃花心木、橡胶木、桦木、水曲柳等等。

A、木理：在木材表面出现的生长轮，或构成细胞的排列状态，

B、木肌：在木材表面所出现细胞之大小或材质性加以相对表示，它是以精、粗、均齐、不均齐等表现，它会受管胞或导管的直径、年轮宽、早材及晚材之比例与密度差，木质线组织之大小等的左右，木肌精、均质的树种如红豆杉、扁柏、黄杨木等。而木肌粗，不均质的树种，如红松、落叶松等。

细胞构造

木材含有无数细胞或导管，水分经过此等细胞流动至树叶及枝条。此类细胞甚为狭小，但相当长。在边材中生活细胞中有一种称为原形质之液体，为生命之基础。心材则不含原形质。心材对树木生长无作用，实际上已死亡。导管孔为细胞之横断面。木材锯割时，细胞之空隙曝露于外，形成木材表面之小洞孔。木材空洞结构及细胞壁二者，使木材具有异常巨大强度及非凡之性质轫性。

1、木材细胞与细胞壁

细胞核是细胞生命的来源，叶绿体则可行光合作用而产生碳化化合物，碳水化合物则是形成木材细胞壁的主要组成份来源-纤维素与半纤维素；内质网是储藏养分的一个空腔，表面附着核糖体，核糖体则会生成蛋白质；当蛋白质与碳水化合物经过高尔基体后则会转变为果胶质，果胶质是细胞与细胞之间主要的连间质，也是初生细胞壁的主要成分。当这些质体完成分泌即形成细胞壁之后，这个细胞也就逐渐死亡，因此，我们使用的木材中，大部分都是死细胞。管胞为厚壁细胞，在横切

面上约成方形。依排列方向可分为纵向管胞横向之木质线管胞。

图中X 面(横切面)明显之小孔均为纵向管胞。

2、横向管胞：木材中的横向薄壁

细胞，除了横向的输送外，也是储藏淀粉或醣类的细胞。周边细胞：包围在树脂沟周围的周边细胞，能分泌树脂。

木材的化学组成份概述

若依组成木材的化学元素而言，则木材主要由碳(C)、氢(H)、氧(O)三元素构成，其中，碳约占了50%，若依照化学组成份言之，则木材组成份包括了纤维素(cellulose)、半纤维素(hemicellulose)、木质素(lignin)、萃取成分(extractives)及灰份(ash)(如图)。以分子量来区别，纤维素、半纤维素及木质素是属于高分子量的物质，这三种成分木材是细胞壁的主要组成份，约占了细胞壁组成95%以上。低分子量的物质则包括了萃取成分以及灰份。

木材比重

木材的比重为木材的一个重要指标，直接关系到木材的物理力学等性质和木材的加工利用。由于木材是多孔性物质，一般含有水分，因此，与其它材料相比，木材比重或木材密度具有特殊性，根据木材状态的不同，有生材密度、气干材密度、绝干材密度和基本密度之分。木材比重密度越高则材质越硬。