木材学—木材的缺陷
是指凡呈现在木材上能降低木材质量,影响其使用的各种缺点。针叶树材和阔叶树材的缺陷,都可以分为十类,它们是节子、变色、腐朽、虫害、裂纹、树干形状缺陷、木材构造缺陷、伤疤(损伤)、木材加工缺陷和变形。
1、节子:包含在树干或主枝木材中的枝条部分,在木材上十分常见。
按照不同的分类方法,节子有多种分类,常用的如按照节子与周围木材连生的程度,可分为活节和死节,活节即由树木的活枝所形成,节子与周围木材紧密连生,质地坚硬,构造正常;死节由树木的枯死枝条所形成,节子与周围木材大部分或全部脱离,质地坚硬或松软,在板材中有时脱落而形成空洞。按节子的材质可分为健全节、腐朽节、漏节。活节是指材质完好,无腐朽迹象的连生节;腐朽节指节子本身已经腐朽,常部分或全部形成松软状、筛孔状或粉末状,但并未透入树干内部,节子周围材质仍完好;漏节是不但节子本身已经腐朽,而且深入树干的内部,引起木材内部腐朽。
2、变色:是木材正常的颜色发生了改变,可分为化学变色和真菌性变色。化学变色指伐倒木由于化学和生物化学的反应而引起的浅棕红色、褐色或橙黄色等不正常的变色,其颜色一般比较均匀,仅分布于木材表层,对木材的性质没有影响,严重时仅损害木材的外观质量。真菌性变色是由于真菌侵入木材而引起的,又分为霉菌变色、边材变色菌变色、腐朽菌变色。霉菌变色仅限于木材表面,干燥后易于消失,或可以通过刨切清除,仅损害木材的外观,不影响木材的强度;变色菌变色常见的如青变,也有橙黄色、粉红色、浅紫色、棕褐色等,一般不影响木材的物理力学性质,主要损害木材的外观;腐朽菌变色是由于腐朽菌侵入木材初期引起的,常见的有红斑等,初期对木材的物理力学性质影响不大,但会发展成腐朽。
3、腐朽:是由于腐朽菌侵入木材引起的,按腐朽的类型和性质,可以分为白腐(白色腐朽)和褐腐(褐色腐朽)。白腐系白腐菌破坏木材细胞壁的木质素以及碳水化合物所形成,使得木材多呈白色或浅黄色、浅红褐色或暗褐色等,而具有大量浅色或白色斑点,并露出纤维状结构,其外观多似蜂窝、筛孔,所以又称为筛孔状腐朽、腐蚀性腐朽。褐腐系褐腐菌破坏木材细胞壁的纤维素所形成,外观呈红褐色或棕褐色,质脆,中间有纵横交错的块状裂隙。
4、虫孔:是各种昆虫为害而造成的木材缺陷,昆虫蛀蚀木材形成的孔道,称为虫眼(虫孔),分为表面虫眼和虫沟、小虫眼、大虫眼等。
5、裂纹:是木材常见的缺陷之一。按类型和特点,裂纹可以分为径裂、轮裂、冻裂和干裂四种,前三种为立木生长时期因环境(包括气候)或生长应力等因素造成的,后一种为干燥过程中所形成。径裂为木材的心材或熟材内部,从髓心沿半径方向开裂的裂纹,伐倒后在木材干燥过程中,将继续扩展;径裂又分为单径裂和复径裂。轮裂系沿年轮方向开裂的裂纹,常产生在立木中,伐倒后会继续扩展;轮裂又分为整圈开裂和弧裂两种。冻裂系在严寒低温作用下,立木从边材到髓心径向开裂的裂纹,在树干外部纵长方向的裂口周围,常呈肿起或深陷状。干裂系木材干燥不均匀而产生的径向裂纹。裂纹,特别是贯通裂,破坏木材的完整性,降低木材的强度,降低木材的出材率。
6、树瘤:指因为生理或病理作用,使树干局部膨大,呈不同形状大小的鼓包;树瘤会增加木材加工难度,但形成美丽的花纹。
7、斜纹:(圆材中称为扭转纹)指木材中纤维排列与纵轴方向不一致所出现的倾斜纹理,由天然形成或加工不当形成;斜纹主要降低木材的强度,对木材的顺纹抗拉、抗弯和冲击韧性等影响较大。
8、乱纹:是一种不规则的木材构造,木材纤维呈交错或杂乱排列;它使木材加工困难,降低木材的抗拉、抗压和抗弯等,使木材的抗劈和抗剪有所增加,并形成美丽的花纹。
9、髓心:指树干横断面上第一轮的中间部分,由脆弱的薄壁组织构成,髓心周围木材,强度较低,干燥时容易开裂。
10、双心:指树干同一断面同时存在两个年轮系统,两个髓心,外围并环绕有共同年轮,主要是由于造材时在树干双枝桠处截断所致;增加木材构造的不均匀性和加工困难,引起锯材产生翘曲和开裂。
11、树脂囊:指年轮中间充满树脂的条状槽沟,影响木制品表面的油漆和美观,对于小尺寸构件,可能影响木材的强度。
12、应力木:包括针叶树材的应压木和阔叶树材的应力木,树干的髓心偏向一侧,偏心部分的年轮特别宽,其构造、物性均与健全木材有差异。
13、伤疤(损伤):指树木受了机械损伤、火烧、鸟害、兽害而形成的伤疤, 包括外伤、夹皮、偏枯、树包等。
14、夹皮:系树木受伤后,由于树木继续生长,将受伤部分全部或局部包入树干中而形成,有时还伴有树脂漏和腐朽。夹皮分为内夹皮和外夹皮,前者即受伤部分隐藏在树干内部,在树干断面上呈弧状或环状裂隙;后者即受伤部分显露在树干外部,在树干侧呈条沟状。夹皮破坏木材的完整性,使附近木材年轮弯曲。