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三角枫木材材性及用途的研究



全 文 :安徽农业大学学报 , 1 9 9 4 , 2 1 ( 3 ) : 3 7 0 一 3 7 4
OJ
u r n a l of A n h ul A gr ic ul t u r at U n i v e r s i t y
三角枫木材材性及用途的研究 ’
任海青 刘秀梅 昔兴中
(安徽农业大学林学系 , 合肥 2 3 0 0 3 6 ) (琅哪山森林公园 )
摘要 三角权 (众粉 加即户` 如 洲 q . ) 在安徽省分布广泛 , 生长于注润肥沃的酸性土 、 徽
碱性 土及中性土 , 中性偏衬荫 , 根蔺粱性强 。 木材物理力学性质中子偏上 , 干澡和加工容易 ,
纹 理略针 , 结构细 , 适合作高级家俱 、 室内装饰 、 纷织尽材 , 乐器零布件子 。 其叶 、 果稚致 ,
为优美的庭园绿化树 , 是一种很有发展前途的绿化和用材珍贵树种 .
关键词 : 三 角枫 , 木材材性 , 木材解剑特征 , 木材用途
分类号 ; 5 7 5 1 ; Q g谧9 . 7 5 5 . 3
1 分布与树木形态特征
三角枫亦称三角械 , 属械树科械属 , 此属约 2 0 余种 , 广泛分布于北半球 , 盛 产于
喜马拉雅山脉东部及我国中部 , 向南到爪哇及非洲北部山区 . 北美主要分布于美国和加
拿大 。 我国约有 1 40 余种 , 川鄂边境为此属分布中心 , 三角枫分布于山东 , 河南 , 安徽 、
江苏 、 浙江 、 江西 、 湖南 、 湖北 、 贵州和广东等省 , 日本也有分布 。 垂直分布于海拔 I O0 0m
以下的山地平原 。
三角枫在安徽分布于西部及南部山区 , 江淮地 区的庐江 、 来安 、 滁县 、 全椒 、 淮南
及淮北宿县等地也有栽培 , 大部分生长于海拔 7 0 m 以下的次生阔叶树林中 。 三角枫喜湿
润肥沃的酸性土 、 微碱性土及中性土 , 稍耐荫 , 根萌莫性强 . 叶 、 果雅致 , 树姿优美 , 秋
季变红 , 为良好的庭园绿化树 , 长江流域常栽为绿篱 , 是一种很有发展前途的绿化和珍
贵用材树种 。
三 角枫为落叶乔木 , 树冠开张 , 分枝多而密 , 树干凹凸不甚圆满 。 冬芽小 , 褐色 , 长
卵圆形 。 单叶 , 卵形至倒卵形 , 3 裂片 , 长为叶片的 1 4/ ~ 1/ 3 , 裂片三角形 , 先端渐尖 ,
全缘 (幼树萌发枝上叶有缺刻 ) , 叶基部圆形或宽楔形 , 基出脉 3 , 叶背有短柔毛或白粉 ,
叶柄长 2 . 5 ~ 5 . sc m , 无毛 。 花杂性 , 组成顶生阔伞房状圆锥花序 , 总花梗长 1 . 5~ cZ m ;
曹片 5 , 卵形 , 被柔毛 ; 花瓣 5 , 狭长圆形 。 翅果 , 两翅张开成锐角或近直角 , 翅连小坚
果长 2 ~ 2 . sc m , 黄褐色 。 花期 5 月 , 果 8 ~ 9 月成熟 。
2 木材通性
三角枫树皮质硬 , 不易剥离 , 外皮较薄 , 黄褐色 , 不规则浅裂 , 条片状脱落 ; 内皮
厚 2 ~ c3 m , 浅黄褐色 , 石细胞不明显 , 韧皮纤维不发达 。 原木表面具短棱条 , 石细胞压
· 本文在柯病凡教授直接指导下完成 , 试验中得到我校木材学教研室全体同志的协作 , 在此一并致
谢 : 收稿日期 : 1 9 9 4一。峨一 1 9
2 1 卷 3 期 任海青等 三角枫木材材性及用途的研究 3 71
痕明显 , 细纱纹镜下可见 。 树干截面波浪形 , 髓实心 , 小 , 近圆形 。 心边材 区别不明显 ,
木材浅黄褐色至浅红褐色 , 有光泽 , 无特殊气味和滋味 , 纹理斜 , 结构甚细 , 材质坚硬 。
生长轮明显 , 宽窄略均匀 , 轮间界以浅色细线 。 管孔数多而小 , 镜下可见 , 大小基本一
致 , 散生 , 分布均匀 , 侵填体未见 。 轴向薄壁组织镜下可见 , 傍管型及边缘型 。 木射线
宽度中等偏细 , 比管径略小 , 肉眼可见 , 径面上射线斑纹略明显 , 劳面上无波痕 。 树胶
道无 , 髓斑常见 。
3 显微构造
横截面上管孔单生 , 少数呈径列复管孔 , 分布均匀 , 无侵填体 。 管孔卵形及卵圆形 ,
直径约 5 . 2 3“ m , 早材导管直径略大 。 导管 内壁螺纹加厚明显 , 左右旋均可见 。 轴 向薄壁
组织明显 , 傍管型及轮界型 。 木纤维横截面多数为六角形 , 排列不整齐 , 弦 向直径 1 0-
2
.
5卿 , 单壁厚 2 . 2 6林m , 纤维长度平均为 7 91 . 4卿 。 导管间的纹孔式互列 , 具缘纹孔径
壁较多 , 圆形至卵 圆形 ; 穿孔板为单穿孔 , 向径面倾斜 。 木射线非叠生 , 同胞 , 单列及
多列 , 平均高度 3 48 . 92 协m , 宽度 3 . 0 8林m , 射线细胞不含树胶 ; 射线与导管间的纹孔式
圆形至卵圆形 , 1一 3列 , 互列 , 比导管间纹孔小 。 纤维纹孔少 , 多为圆形 (显微图片图
5 )

4 木材的热学性质及电学性质
三角枫木材的热学性质主要指标有比热 、 导热系数和导温系数等 。 作为热的不 良导
体 , 三角枫常用作建筑维护和冷藏设备的隔热 、 保温材料以及 日用炊具等把柄材料 。 比
热 、 导温系数和导热系数是三角枫热处理过程中的重要工艺参数 , 其导热系数和比热又
是建筑上隔热 、 保温设计的必要参数 , 因此 了解和掌握其热学性质的特点具有实用的价
值 。
表 1 三角枫木材热学性质
aT b l
e 1 T h e ht
e r m a l rP o eP
r it es of 邓 m a Ple
热流方向 含水率 (写 ) 温度 (℃ ) 密度 ( g c/ m勺 导热系数 导温系数
( kca l / m
·
h
. ℃ ) (m Z / h )
比 热
( k ca l / k g
. ℃ )
顺纹
弦向
1 2
.
9
1 3
.
2
3 3
.
3 3
3 0
.
1 0
0
.
7 2 4
0
.
6 4 3
0
.
2 2 2 7
.
1 1 X 1 0一 月 0
.
4 3 1
0
.
1 4 9 6
.
2 6 X 1 0
一 月 0
.
3 7 0
三角枫的电学性质主要指交流电性质 , 包括高频下三角枫木材的介电常数 、 介电损
耗及电阻率的变化情况 . 现将测试结果列表如表 2 , 用作木材加工上的参考 。
5 木材物理力学性质
三角枫木材物理力学性质测试结果如表 3 。
将三角枫的部分物理力学性质与力学性质等级表一一对应 , 并在表上分别用 “ , ” 表
示 。 由表 4 可见 , 除气干密度和抗弯弹性模量属 中等之外 , 其他力学性质指标均为较大
或甚大 , 说明三角枫木材的物理力学性质属于中等偏上 。
3 7 2 安 徽 农 业 大 学 学 报 9 194 年
表 2 三角枫木材电学性质
Ta b l e2 Th
e elo 日t rica l P ro p e r d翻 o f ya Ina p l e
频率 (M 侧[z ) 纹理方向 损耗角正切 ( tg6 ) 介电常数 ( : ) 电阻率 ( p ) ( M Q · em )
0

5
L轴向
R 径向
T 弦向
L轴向
R 径向
T 弦向
L轴向
R 径向
T
,弦向
L 轴向
R 径向
T 弦向
L 轴向
R 径向
T 弦向
0
.
0 64
0
.
0 39
4
.
06 5
3
.
1 45
1
.
40 0 X 1 0

2
.
9 35 X 1 0
,
0
.
0 4 8 2
.
2 7 5 X 1 0 ,
0

0 7 7
3
.
3 0 0
4
.
1 5 0
3
.
4 1 5
3
.
48 0
3
.
7 0 5
3
.
1 5 0
3
.
3 9 0
3
.
7 9 5
3
.
2 35
3
.
3 9 0
3

430
2
.
7 90
2
.
9 50
0
.
5 6 4 X 1 0
7
0
.
04 7
.
058
.
0 7 6
1
.
1 2 2 X 1 0
,
0
.
90 0 X 1 0
7
2 9 0 X 1 0
.
0

05 3 2
.
1 8 0 X 1 0 .
0

0 5 7 8 7 0 X 1 0
.
0
.
0 7 7 6
.
1 7 0 X 1 0 `
1 0 0
.
05 2
0
.
05 7
1
.
0 7 0 X 1 0 .
9
.
4 2 0 X 1 0`
0
.
0 7 2 4
.
9 1 0 X 1 0
`
l 5 0
.
0 52 8
.
35 0 X 1 0
`
0
.
0 5 6 7
.
2 7 0 X 1 0
s
表 3 三角枫木材物理力学性质
T a l比 3 劝 l e Phy s i e -o m ec 恤 in ca l o f y a m a P le
抗弯弹性模量aGP杭弯强度aMP

,户
顺纹抗压强度aMP
户`、
密度
( g / em
Z )
干 缩 率 (% )
气 干 全 干
体积弦向径体 向积弦径向 向气干基本
轮宽年度
( m m )
3
.
1 8 0
.
5 7 1 0
.
6 92 1
.
9 0 7 3
.
9 1 8 5
.
8 7 8 4
.
8 2 5 8
.
3 1 4 1 3
.
0 1 6 1
.
5 5 1 3 6 1 2
.
5 6
顺纹抗
剪强度
(M r . )
横纹抗压 比例
极限应力 ( M p a )
局部 全部
硬 度
( N )
抗劈力
( N / m m )
径 弦 径 弦 径 弦 端 径 弦 径 弦
顺纹抗拉强度
面 面 向 向 向 向 ( M aP ) 面 面 面 面 面
1 9
.
55 2 3
.
5 1 1 9
.
30 1 6
.
8 0 1 3
.
7 0 11
.
1 7 1 1 4
.
9 6 8 7 7 2 7 4 6 6 7 8 1 7 1 9
.
5 5 29
.
0 0
2 1卷 3期 任海青等 三角枫木材材性及用途的研究 37 3
表 4物理力学分级
Ta be l 4T h
e c a lS 让cai d o n of p r ni d 钾 p l坟阳 i份m自比四时。 U Pr o 件r d es of ya ma p e l
项 目 物 理 力 学 分 级
物理力学性质 甚 小 小 中 大 甚大
气干密度 ( g/ cm , ) 《 0 . 3 5 0 0 . 3 5 1一 0 . 55 0 0 . 5 5 1一 0 . 7 5 0 · 0 . 7 5 1一 0 . 9 50 > 0 . 95
体积干缩率 ( % ) 《 0 . 3 5 0 . 3 6一 0 . 4 5 0 . 4 6一 0 . 5 5 0 . 5 6一 0 . 6 5 ’ > 0 · 6 5
抗弯强度 (M aP ) 《 5 0 5 1一 8 0 8 1一 1 2 0 1 2 1一 1 7 0 ’ > 1 7 0
抗弯弹性模量 ( G aP ) ( 9 . 0 9 . 1一 12 1 2 . 1一 1 5· 0 . 1 5 · 1一 1 9· 0 》 1 9 · 0
冲击韧性 (J /nCI 勺 ( 1. 5 1 . 6一 2 . 9 3 . 卜 .4 4 .4 5 5 · 9 > 5 · 9 .
顺纹抗压强度 (M P a ) 《 2 4 . 5 2 4 . 6一 34 . 3 34 . 4一 54 . 9 5 5 . -0 82 . 4 . > 8 2 . 4
顺纹抗剪强度 (M aP ) 《 4 . 9 5 . 乐 9 . 3 9 . 9一 1 4 . 7 14 . 冬 1 9 . 6 > 19 . 6 .
6 木材的加工性质及用途
三角枫干燥缓慢 , 易挠裂 , 但采用软干燥基准 , 效果较好 。 耐久性中等 , 耐磨性中 ,
防腐处理较难 . 加工容易 , 削面光滑 。 固钉力中至强 , 易劈裂 。 油漆后光亮性好 , 胶粘
性能好 。
三角枫木材结构细致 , 花纹美丽 , 适合作高级家俱 , 室内装饰 , 胶合板面板和其他
工艺美术制品及建筑物的内部装饰 , 可制作车辆 、 船舶 , 滑冰场 , 重工业厂内运输及其
他耐磨耐震用材 。 可作旋制品尤其纺织器械如清花机 、 印染机滚筒 、 纱管 、 线络以及木
棱 、 芋子等 。 作乐器用材如提琴背板 、 侧板 、 琴头等 。 此外 , 可用作农具 、 文具 、 工具
柄 、 细木工 、 鞋植 、 假枝和拐杖等 。
参 考 文 献
成俊卿 , 杨家驹 , 刘鹏著 . 中国木材志 . 林业出版社 , 1 9 9 2
卫广场 , 唐饮明等 . 安徽木材识别与用途 安微科学技术出版社 , 1 9 8 2
龚熠乾 , 王婉华 . 常用木材识别手册 . 江苏科学技术出版社 , 1 985
(安徽植物志 》 协作组 . 安徽植物志 (第三卷 ) . 中国展望出版社 , 1 9 8 8
成俊卿等 . 木材学 . 中国林业出版社 , 19 85
成俊卿等 . 中国热带及亚热带木材 . 科学出版社 , 19 8 0
中华人民共和国国家标准 . 木材物理力学试验方法 (G 1B 9 27 ~ 19 43 一 9 1 ) . 技术标准出版社 , 1 9 9 1
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37 4 安 徽 农 业 大 学 学 报 9 9 4 1年
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o o d Q u a li ti ea sn d U s s e
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(户山h u i A 邵 i u e] tu ral U n i v e rsi ty )
2 1 Xin gz h o n g
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,
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,
w e ll一 d r a i n ed 50 115 w i th a e id i t y o r s l ihg t a lk a li n e
.
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n t 阵ep r , it s an a t o m ie al
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,
P h y is e -o m e e h an i
e al P r o ep rt i肠 , e h e m i ca 】 c o m op n e n st a n d P r oc es in g P r o ep r t iesa r e ar e
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.
B别记 d o n t h es q
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,
Y a M
认 Pl e 15 P r i n e i阵 l ly su iat b l e f o r m od e r n
f u r n i t u r e P r od u e t io n
,
t e x t i le m a t e r ia l
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u s i ca l in st r u m e n t
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,
st r a ig h t f u ] 1 bo le w i th a d e n se Py r a x n l dal or o v o i d er o w n
,
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, 5 al so u se d as an
o r n a 们。 e n t al t r e e .
K e y w o r ds
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