一、木材的三切面
木材是由许多细胞组成的,它们的形态、大小和排列各有不同,使木材的构造极为复杂,成为各向异性的材料。因此,从不同方向锯切木材就有不同的切面。人们利用切面上的特征辨别和研究木材。在无数的切面当中,有价值的典型切面有3个,即横切面、径切面和弦切面。
横切面:与树木生长方向成垂直锯截所得到的切面称横切面。木材中平行于木纹方向的细胞组织在横切面上均可看到。它是识别木材最重要的一个切面。这个切面的板材硬度大,耐磨损。但易折断,难刨削。
径切面:与年轮相垂直的纵切面称为径切面。从树皮通过髓心把木材切开,其剖面则为标准的径切面。径切面板材收缩小,不易翘曲,木纹挺直,硬度也较好。
弦切面:顺着树干方向纵向锯解的切面称弦切面。标准的弦切面与年轮平行,所以弦切面应为曲面,而不是平面。在木材加工中,旋切薄片趋近于标准的弦切面。弦切面板材面上年轮呈“V”字型花纹,较美观,但易翘曲变形。径切面和弦切面都是顺着树干锯解的,故又都称为纵切面。在锯解板材时,往往弦切面和径切面交替出现。因此,在通常的板材上较难辨认出标准的弦切面和径切面。
二、木材的构造
凭肉眼或借助放大镜所见到木材构造特征包括:年轮、边材、心材、木射线、管孔等。
年轮:在横切面上有颜色深浅交替不一、木质结构有粗有细的一圈圈呈同心圆环形状,这些圆环形称为年轮。多数树种的年轮近似圆形,少数树种的年轮呈不规则的波浪形。在每一个年轮内,靠里面的部分是每年春季生长的,其颜色较浅,组织较松,材质软,称为早材(春材);靠外面的部分是夏末生长的,颜色较深,组织致密,材质较硬,称为晚材(夏材、秋材)。由于早材与晚材的组织结构不同,在材质交界处有一条界线,此界线是否明显,有助于识别树种。在横切面上,年轮呈同心圆形或弧形,在径切面上年轮呈平行的条状,在弦切面上年轮呈抛物线或山峰状的花纹。
边材与心材:某些树种木质部接近树皮部分的材色较浅,且在树木伐倒时,含水率较大,称边材;在树木的中心部分,称心材。心材是边材老化,木质中沉积了许多的树脂、单宁、色素等而形成的。边材、心材的强度几乎无差别,但心材的耐腐性较强。有些树种边材、心材有明显差别,称心材树种。有些树种的木质部材色一致,但中心部分含水率较小,称稳心材树种。如云杉、冷杉。还有些树种木质部的材色和含水率都一致,称边材树种,这种树种多半为阔叶材。如桦木、白杨。在制作家具过程中,常利用边材、心材的颜色特征,制造出外观美丽的家具。
木射线:木材由无数细胞组成,许多性质相同的细胞组合在一起,构成木材的各种组织。木材中与树轴方向成垂直排列的薄壁细胞,构成了“木射线”。同一条木射线,在木材的三切面上表现出不同的形态,木射线在横切面上呈径向辐射状细线(这也是木射线名称的来源),显露其宽度和长度;在径切面上呈横向短带状,显露其长度和高度;在弦切面上呈短线形,显露其宽度和高度。木射线的宽度随树种而异,一般分为以下三种:!宽型木射线,如麻栎、柞木、赤杨等。"窄型木射线,如椴木、水曲柳等。#极窄型木射线,如针叶材及阔叶材中的桦木、杨、柳等。木射线是木材中惟一呈辐射状、横向排列的组织。在木材的利用上,它是构成木材美丽花纹的因素之一。因此,宽木射线的树种,适用于制造家具。但是,木射线由薄壁细胞组成,是木材中较脆弱、强度较低之处,而且木材干燥时常沿木射线方向发生裂纹,降低使用价值。
管孔:在阔叶材的横切面上,我们常看到一些大小不同的小孔,在径向切面和弦切面上,它们呈长短不一的沟槽,这些沟槽和小孔叫“管孔”。管孔在树木生长时起着输送水分、养分的作用。有些阔叶树开始生长时所生的管孔孔径特别粗大,后生长的管孔孔径则细小,在横切面上有明显的差别,即在一个年轮内早材管孔大,呈环状排列,故称环孔材。有些阔叶树的管孔孔径粗细均匀,在横切面上没有多大差别,且均匀地分散在整个年轮中,故称散孔材阔叶材管孔的大小、排列及组合,反映出不同的规律。了解它的规律对识别木材具有重要意义。
三:其他识别特征
颜色:木材的颜色称为材色。不同的树种其颜色各不相同,如云杉呈洁白,乌木呈黑色,黄杨呈浅黄色,柏木呈桔黄色。而且由于生长条件或部位不同,即使同一树种,其各部位材色也不相同。另外,木材在水运和贮存中风吹日晒,其颜色变化很大。所以,当我们从材色上鉴别木材时,应以干材的新切面的颜色为标准
光泽:木材的光泽是材面对光线的吸收和反射的结果。它因树种不同而各不相同,如云杉光泽显著,而冷杉则无光泽,一般硬材比软材的天然光泽强而美丽。木材的光泽与木材构造、渗透物、光线照射角度和腐朽等有关。木材如经打磨仍不显示光泽,则说明它已有初期腐朽。木材表面长期暴露在空气中,其光泽会逐渐减弱,甚至消失。如果将木材表面刨切掉,仍然会显露出其原有的光泽。
气味:木材的气味是因木材中含有树脂、树胶、鞣料、芳香油等物质所致。木材的气味一般是新采伐的或刚刚锯开的较浓。木材如果长期暴露在空气里或浸泡在水中,其表面的芳香油类会逐渐挥发,气味也会逐渐减弱。不同的树种所散发的气味是不相同的,如松木含有松脂气味;杉木有杉木香;香樟有樟脑气味;椴木有像煤油般的气味;檀香和沉香有浓郁的芳香气。木材的气味不但在识别木材方面有一定作用,在利用上也有意义。如香樟木,它的气味可以防虫、杀菌,适合制作书柜等,但不适合制作贮藏衣物用的木器家具。
重量与硬度:木材的重量与木材的硬度有密切的关系。一般木材越重,其硬度也越大。反之,木材越轻,其硬度也越小。硬度是指木材抵抗外加压力不致发生压痕的能力。简单测试木材硬度的方法,通常是用拇指甲在木材表面试划一下,或用小刀切削,看其痕迹深浅。木材的重量可简单分为轻、中、重三等,轻的如椴木、杨木、红松等;中的如水曲柳、黄菠萝等;重的如色木、麻栎等。在家具选材中,木材的重量和硬度是首先考虑的重要因素。
纹理:木材的年轮、木射线、节疤在纵横切面上所形成的纹理,由于树种的不同,锯解木材的位置差异;树干在生长过程中,由于自然条件的影响,木材的纹理是千变万化、丰富多采的。一般软材纹理平淡,硬材纹理丰富多变。根据纹理的排列和组合形式不同,可分为直纹理、斜纹理和乱纹理三种。直纹理的木材强度较大,易于加工,斜纹理和乱纹理的木材强度差异大,表面易起毛刺,不光洁,难于加工。在家具制作中,利用木材纹理的不同,可获得装饰美观的效果。