全 文 ：第10 卷
1马9 0年
第 2期
1 1月
中 南 林 学 院 学 报 v ol . 10 No . 2
JU R L A N O OF C E NT R AL一 OU 飞1王 F R E OST R YC L L E OGE No v . 1 。一。
乐 昌 含 笑 木 材 构 造 和 性 质
刘 元
( 林 产 工 业 系 )
[摘要】 本文对乐昌含笑的木材构造和木材物理力学性质进行了研究 . 结果表明 , 乐昌含笑生长 迅 速 , 树
干通直 , 其木材纹理直 , 密度小 , 质软 , 结构中而均匀 , 干缩差异小 . 且具有易千燥 、 不翘曲 、 不弯裂等优 点 .
材性类似于杨树 . 适于作纸浆和胶合板等用材 .
关键词 乐 昌含笑 ; 木材构造 : 木材物理 力学性质 ; 微纤丝角
乐昌含笑 (M `e h e l`a C h a夕 e n s i S D a n d y )系木兰科含笑属乔木 , 高 1 5 ` 3 o m , 胸径 达 l
m
, 树千通直 、 挺拔 , 材质好 , 生长快 . 产于我国江西 、 湖南南部及两广 . 常生于海拔 5 0
~ 1 50 o m 的山地常绿阔叶林中 . 鉴于前人对该木材研究较少 , 积累的资料较 少 , 为 此 , 特
开展了此项研究 .
材料和方法
试材采集
本试验所用 2 株乐昌含笑试材 , 均采自湖南省通道侗族自治县林区 . 试材采集的详细记
录如表 1 所示 .
表 1 乐昌含笑试材采集记录
编号 胸高直径 / c m 树高 /m 枝下高 /m 树龄 坡向 坡度 地形 海拔 /m
4 A
4 B
3 5
.
5
2 8
18 5
【2 8
1 2
.
3 7 4
W
3 0
6
.
3 2 9 W
3 5
溪边
溪边
8 10
8 0 0
2 试验方法
a
. 分别在 2 株试材的胸高直径 ( 1 . 3 m )处取一厚度为 s o m的圆盘 . 先观察树皮 、 材 表
特征及宏观构造 . 然后 , 分别在各圆盘东 、 西 、 南 、 北 4 个方 向的边材 内 缘 , 取 1 . 5 c m x
1
.
s o m 火 Z o m 试样各 1 个 , 共取得试样 8 个 . 在每块试样下部 , 取一小块试片作离析材料 .
将试样制片后 , 置显微 镜下观察 . 并利用显微投影仪 , 测定木材构造分子的各种数据 .
!)
. 在构造圆盘上 , 再取 1 o m x l c m x l o m 的心边材试样各 1 块 , 进行软化处理后 , 在
化 试样上连续切取厚度为 20 x l 。 一 ` m 的弦 切 片 . 每个试样随机取 20 ~ 30 个切片 , 于 10 肠
N 0
3和 10 肠铬酸的混合液中 , 浸溃 1 ~ 3 天 , 直到能用玻棒充分离解时 , 用流 水 冲 洗 , 二
本文于 5 0 3 。年生。月 一。日 一次全J .
DOI : 10. 14067 /j . cnki . 1673 -923x . 1990. 02. 018
20 2中 南 林 学 院 学 报 10 卷
除净酸液 . 至此 , 切片中的木素已被消除 , 切片离解成了单根半壁纤维 . 将切片置于偏光显
微镜下观察 , 即可观测到木 纤维次生壁 5 2层的微 纤丝角 .
。 . 木材物理力学性质试样的制备和试验 , 均按照 《 木材物理力学 试 验 方 法 》 国 家 标
准 , 在 s t和 4 t全能力学试验机上进行 . 其结果计算 , 亦按国标规定的方法进行 .
2 结果与分析
2
.
1 木材构造
乐昌含笑树皮灰褐色至深褐色 , 表面平滑 ; 内皮黄褐色 , 韧皮纤维发达 , 外皮甚薄 . 石
细胞颗粒状 , 黄白色 , 大小不一 , 呈散状分布 . 材表细纱纹略明显至明显 . 其木材构造特征
如下 : ’
a
. 宏观构造 乐昌含笑木材有光泽 , 散孔材 . 心边材区别不明显 , 呈灰黄白 色 . 无 特
殊气味或滋味 . 生长轮略明显至 明显 , 宽度不均匀至略均匀 , ` 轮间界为浅色细 线 , 每 。 m 约
2 ~ 8 轮 , 多为 3 ~ 5 轮 . 管孔数多 , 较小 , 在扩大镜下 明 显 . 大小 一致 , 分布均匀 , 散
生 , 侵填体不可见 . 轴向薄壁组织少 , 在肉眼下可见 , 扩大镜下明显 , 呈轮界状 . 木射线数
目中等 , 极细至略细 , 在肉眼下可见 . 射线宽度比管孔直径小 , 径 切面射线斑纹明显 .
b
. 显微构造 导管横切面圆形 、 卵圆形 , 略具 多 角 形轮廓 . 每 m m ’ 多为 45 一 “ 个 (复
管孔或管孔团作一个管孔单位计数 ) . 单管孔 , 径列复管孔 2 ~ 9 个 , 多为 2 ~ 4 个 , 间有
管孔团 , 罕有斜列复管孔 , 散生 , 最大弦径 2 0 5 x 1 0 一 ` m或稍大 , 多为一0 0 ~ 14 o x 一。 一 ` m . 导
管分子长 4 5 5 ~ 2 x 0 5 X 1 0 一 ` m , 平 均 为 5 2 5 x 1 0 一 ` m ; 弦壁厚 2 . 5 ~ 3 . S X l o 一 ` m . 侵填体稀
少 . 壁薄 , 螺纹加厚明显 ; 复穿孔梯状 , 横隔窄 , 宽度为 l “ 2 . 5 x 10 一 ` m , 6 条以下 , 多为
2 ~ 4 隔 . 穿孔底壁倾斜至甚倾斜 , 导管间纹孔梯状 , 稀梯状对列成长椭圆形 , 罕见单穿孔 .
纹孔 口内含 , 线形 , 稀椭圆形 . 轴向薄壁组织少 , 轮界状 , 宽 2 ~ 7 个 细 胞 (多 为 3 ~ 5
个 ) .薄壁细胞端壁节状加厚明显 有少量树胶 , 但未见晶体 . 木纤维壁通常 较 薄 , 平 均 约
5 x l o
一 `
m
, 一部分径 列成行 , 胶质木纤维偶见 , 直径多为 2 5 ~ 4 5 x z o 一 ` m , 平均 3 5 x l o 一 `
m 左 右 ; 长 为 1 1 0 4 ~ 1 8 7 1 X l o 一 ` m , 平 均为 1 5 1 5 X z o 一 ` m . 具缘纹孔 较 多 , 明 显 , 呈圆
形或椭圆形 , 直径 4 ~ 6 x 10 ’ ` m . 纹孔 口外展 , 长径 5 、 9 x 10 一 ` m ; 少数内含 , 呈 列 隙
状 、 x形或透镜形 , 斜列或直列 . 木射线每 m m 4 ~ 8 根 , 多为 5 ~ 7 根 . 异形射线中多列射
线由直立细胞组成的单列部分 , 要 比横卧细胞组成的多列部分高 . 但少数相反 . 少有单列 ,
单列的宽度为 1 5 ~ 2 5 X 10 一 ` m , 全由直立 细胞组成 . 高 l ~ 1 7个细 胞 , 为 3 6 ~ 4 2 6 x 1 0 一 ` m
或更高 . 多列射线宽 2 ~ 3 (稀 4 )个细胞 , 2 4 ~ 4 6 X 1 0 一 6 m ; 高 6 “ 5 6个 细 胞 , 2 2 3 ~ 1 1 4 2
x 10 一 ` m
, 多数高巧 ~ 25 个细胞 , 为 36 0 ~ 6 10 X l o “ ` m . 直立或方形射线细胞 比横卧射 线 细
胞高 . 射线细胞含少量树胶 这些细胞端壁节状加厚 明显 , 水平壁纹孔略明显 . 射线与导管
间纹孔式通常为梯状纹孔 . 偶见油细胞或粘液细胞 . 胞 间道缺如 .
在电镜下观察 , 可见导管分子 内壁具有呈星散分布的颗粒状瘤层 (图版 I一 1 ) . 螺纹加
厚的螺纹线 , 常可见到分支 (图版 I一 2 ) .
。 . 木纤维次生 壁 5 2层的微纤丝 角 在偏光显微镜下测定木纤维次 生 壁 S , 层的微纤丝
角 , 结果如表 2 所示 .
从表 2 可以看出 , 乐昌含笑木材木纤维次生壁 5 2层的微纤丝角 , ’ 与尹思慈等 〔 ’ 〕对马 尾
2期 刘 元 : 乐昌含笑木材构造和性质 20 3
松木材所测定的结果相近似 . 表 2结果还表
明 , 心材 (靠近髓心部分 )的纤丝角大于边材
的纤丝角 . 由髓心向外 , 纤丝角呈现减小的
趋势 . 造成这一现象的原因 , 是靠近髓心部
分的心材 (从髓心向外 15 ~ 16 个年轮以内 )纤
维长度相对较短 , ` 而纤维长度与纤丝角之间
具有负相关性所致 .
表 2 木纤维次生壁 5 2层的微纤丝角 ,
部位 最大 最小 平均 标准差 ( S ) 总平 均
:
41匕心材 24 ’
边材 17 ’
1一 3 3 .
一0 . 0 6 .
4
.
3 5
2
.
9 2
生0 . 7 4
2
.
2 木材物理力学性质
按照国家标准 《 木材物理力学试验方法 》 , 对乐昌含笑木材的各项指标进行测定 , 结果
如表 3 所示 . 为便于进行比较 , 将与乐昌含笑同属的金叶白兰木材的测试数据同列表中 .
表 3 乐昌含笑和金叶白兰木材物理力学性质比较
试· 验 项 目 树 种 试样数 均 值
( 夏 )
标准差
( S )
标准误差
( S及)
变异系数
( V肠 )
准确指数
( P响 )
魂9 . 1 1
15
.
5 8
8
.
2 0
8
. 名 2
2
.
2 7
1,J几43ù匕1了.no一了ù1742R生ùó,`onónU内1八o·二甘J勺亡O,é月`。`八UUn.0011-叭舀
. .…O0Cé00ónUǎUonùOó八`2 x. 841 . 0 3 1 . 4 00 . 16,`且, .nJ4年轮宽度 / m m 乐昌含笑金叶白兰
0
.
3 6 6
斑O八IJQ曰, .内J八0亡口ù勺
.…0 . 5 2 2
0
.
7 6
0
.
7 1ó勺n已ùó
nJjnó
:
4nJ4Z-八0六UùU八UC…00OCón.
0
.
4 40
0 6 3 4
0
.
0 4 0
.
8 1
0
.
7 3
几éqé只ù一了.几暇Jti匕」` 胜孟,占
密度 /
( g /
e
m
3
)
乐 昌含笑
金叶白兰
乐 昌含笑
金叶白兰
乐 昌含笑
金叶白兰
乐 昌含笑
金叶白兰
乐 昌含笑
金叶白兰
乐 昌含笑
金叶白兰
乐昌含笑 -
金 叶白兰
乐昌含笑
金叶兰 白
1 1 8 24 2
.
2 6
5 8
0
.
1 3
0
.
1 9 1 0
.
6 1
4
ù
UQ曰,`O甘4确D勺」
.…,.一óOUn八 乙,`11. .几昌1 1 8
1
.
4 1
2
.
5 7
, .0甘,úO`
.
ō
ē日八曰
本干向基气径弦
千缩系数 /
( 肠 ) 5 8 2 . 0 4
八`,ù冲门了`
:
IJ` ,l41匕
:
nó01 1 8
心 5 7 0 . 0 6
沙
1 18
5 7
2
.
1 4
3
.
3 1
2 5
.
8 0
12
.
9 5
2
.
3 8
1
.
7 2
O0
已J46内Jg豆840
. .
干缩率夕
( 肠 )
1 18 4 2 1 1 4
.
7 1
ù匕吸臼2,.`J叮91亡J4ōDt`dq,一ēO勺`
.…OCù.11
5 7 5
.
2魂
1 1 8
5 7
6
.
7 3
9
.
14
1 4
.
6 2
20
.
0 4
积向体径弦
最大吸水率 / ( 肠 )
乐昌含笑
金 叶白兰
2 5
8
1 3 9 1
15
.
6 8
8
.
0 1
20 4 中 南 林 学 院 学 报 1 0卷
续表 3
试 验 项 目 树 种 试样数 均 值
( 夏 )
标准差
( S )
标准误差
( S又 )
变异系数
( V肠 )
准确指数
( P呱 )
nù八材甘0-ēU内 tJ-`,ùn…目0nJ内bt`月了`兮口`,通`盆.盆盆1几乐昌含笑金叶白兰乐昌含笑
金叶白兰
乐昌含笑
金叶白兰
乐 昌含笑
金叶白兰
乐昌含笑
金叶白兰
乐昌含笑
金叶白兰
乐昌含笑
金叶白兰
乐昌含笑
金叶白兰
乐 昌含笑
金叶白兰
乐昌含笑
金叶白兰
乐 昌含笑
金叶白兰
乐昌含笑
金叶白兰
乐昌含笑
金叶白兰
乐昌含笑
金叶白兰
乐昌含笑
金叶白兰
1 1 8 3
.
0 7 0
.
7 8
径向
湿胀性 / 弦向
( 呱 )
体积
顺纹抗压强度 /M p a
抗弯强度 / M p a
抗弯弹性模址 / 1。。。M p a
抗拉强度 / M p a
4
.
7 0 0
.
6 4
0
.
0 7
0
.
0 9
2
.
3 3
1
.
8 1
7
.
3 0 0
.
1 1
0
.
20
1
.
44
2
.
28
.l847
8
.
5 7
月`Rù心口舀` .二亡」
胜`ó
月O八6亡JS
:
1 1 8
5 7
1 1
.
3 0
14
.
3 0
1
.
9 3
2
.
0 3
0
.
18
0
.
2 7
3 2
.
4
3 9
.
4
4
.
86 0
.
8 2 14
.
8 3 2
.
5 4
9
,
2 6
5 7
.
4
8 1
.
6
0
.
6 2
1
.
3 7
.已任」nJnJ
13
.
1 1
1
.
5 6
2
.
3 9
尸a乃`nol勺
:
1 1
.
0 1 2
.
0 4 13
.
5 0
OQ甘曰J自乙
1 0
.
9
12
.
1
0
.
2 8 1 3
.
8 6
1 5
.
9 9
2
.
5 1
2
.
5 3. .且份d,00“
:
n甘OJ.舀O山
6 7
.
6
10 3
.
1
13
.
6 0
0
.
3 6
2
.
4 8 2 0
.
13
2
.
9 6
3
.
6 8
1 9
.
5 8 4
.
0 8 1 9
.
0 0 3
.
9 6
nù丹」nJC``
7
.
0
1 2
.
6
0
.
2 0
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.…ō8 . 7 0 . 8 9
0
.
2 2
0
.
15
1 5
.
9 6
1 0 3 8
2
.
8 6
1
.
7 8
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O衬, .ù匀内J遥住48晚boù止任
.….`二10山OURù.几二n``613 . 414 7 0 . 2 5
10
.
16
1 !
.
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2
.
04 7
.
3 3
9
.
2 8
1 0
.
7 0
.8323
4
.
8 1 9
.
9 6
4ù匕尸舀几J舀内n
面径弦顺纹抗剪强
度 / M P a
抗劈力/
( N / m )
寺
弦向
全部
径 向
弦向
局部
径向
6
.
5
0
.
10
0
.
12
18
.
7 0
1 1
.
0 6
3
.
16
1
.
9 0
Oō叮`亡dl厂.
:
O曰口.1,,翻尺曰`八山龟.昌内`
4
.
9 0
.
8 6 17
.
5 8 3
.
0 0
1
.
4 8
〔
8
.
3
4
.
8
0
.
7 3
1
.
5 3
8
.
7 6:l5
0
.
2 4 5
.
0 5
2
.
4 1
2
.
4 2
2
.
8 2
乃`,毛.介IQ甘, J曰
.…04滩几2` L``.、8 . 5 2 7
。d昙、划澎坦撼形端
5
.
7
1 1
.
6
0
.
8 1
0
.
2 1
0
.
1 4
9 4 0
.
3 2
ōó已J`咭ùó-一01气k几b,口内Jn比弓曰舀
2期 刘 元 :乐昌含笑木材构造和性质
续表 3
, 飞
2 0 5
J
标准差
( S )
标准误差
( S又)
变异系数
( V呱 )
准确指数
( P肠 )
值)试 验 项 目 树 种 试样数
01ō吕内J月O
.…OUō匕,Jn月几.`盈向面径弦端横纹抗压弹性模且 / x o oM P a
3 2
.
9
5 9
.
9
8月J19勺」…0斑匕OU丹J6-曰勺哎U盆ù台硬度 /M p a
乐昌含笑 34
金叶白兰 3连
乐昌含笑 3 1
金叶白兰 ”
乐 昌含笑 3 2
金叶白兰 40
乐 昌含笑 , 32
金叶白兰 40
乐昌含笑 司牌邺笛 32
金叶白兰 40
nOOn舀丹」
冲击韧性/ ( J / . m 刁 )
乐昌含笑
金叶白兰
1
.
6 2 0
.
2 8 1 7
.
6 5 3
.
0 3
4
.
6 5 0
.
8 0 2 9
.
3污 5 . 0 4
1
.
1 0 0
.
2 0 2 0
.
8 1 3
.
7 4
1
.
9 连 0 . 3 4 1 8 . 3 5 3 . 19
4
.
10 0
.
7 3 12
. 今7 2 . 2 0
8
.
6 1 1
.
3 6 1 4
.
3 6 2
.
2 7
2
.
9 5 0
.
5 2 14
.
2 3 2
.
5 0
6
.
5 1 1
.
0 3 1 1
.
5 7 1
.
8弓
3
.
3 2 0
.
5 9 18
.
2 6 3
.
2 3
8
.
6 3 1
.
3 6 16
.
0 7 2
.
5 4
0
.
6 G 0
.
1 1 35
.
7 9 5
. 公7
2
.
3 5 0
.
4 3 36
.
8 6 7
.
5 2
注 : 除冲击韧性 , 抗劈力 , 硬度 3 项试验数据外 , 其余数据均巳换算为含水串 15 肠时的数据 .
表 3 表明 , 乐昌含笑与金叶 白兰虽是同科同属 , 但其木材密度差异很大 . 因此 , 两种木
材的材性差异也很大 . 金叶白兰木材的材性指标 (除最大吸水率外 ) , 均大于 乐昌含笑木材 .
最大吸水率主要是由空隙度大小决定的 . 由于乐昌含笑木材的空隙度大于金叶白兰 , 故其最
大吸水率也大于金叶 白兰 . 另外 , 乐昌含笑木材的干缩差异小 , 因而尺寸比较稳定 . 与杨树
相比 , 除冲击韧性和抗拉强度稍为偏低 , 硬度 、 横纹抗压强度和抗劈力稍高外 , 其余均较为
接近 、 -
3 结 论
a
. 乐昌含笑木材有光泽 , 为散孔材 , 心 、 边材区别不 明显 . 导管间纹孔式为梯 状 , 稀
梯状对列成长椭圆形 . 纤维壁上纹孔裂隙状 、 X 形或透镜形 . 薄壁组织轮缘形 . 射线多为异
形 I 型 , 间或为异形 l 型 .
b
. 该木材木纤维次生壁 5 2层的微纤丝角为 4 。 ~ 2 4 ’ , 平均为 1 0 . 7 4 ’ . 心材 (靠近髓心部
分 )的纤丝角大于边材 . 由髓心 向外 , 纤丝角有减小的趋势 .
。 . 乐昌含笑生长迅速 , 树干通直 . 木材的纹理直 , 密度小 , 质软 , 结构中而 均 匀 , 干
缩差异小 、 尺寸稳定 . 并具有 易干燥 : 不翘曲 , 开裂现象较少 , 易完钉 , 不劈裂和刨切面不
发毛等优点 , 适于作纸浆 、 胶合板等用材 .
承刘松龄教授精心指导并审阅 , 李 飞云 、 方文彬 、 黄玲英副教授和罗建举老师热诚帮助 , 吴 丽落和洪元贞同
同志采集试材 , 谨此一并致谢 .
0 26 中 南 林 学 院 学 报 、 10 卷
参 考 文 献
尹思慈等 . 应用偏光显微镜测定马尾松木材次生壁 的微纤丝角 . 林业科学 , 1 9 86 , 2 2 ( 2 ) : 2 09 ~ 2 12
中华人民共 和国国家标准局 . 木材物理力学试验方法 . 北京 : 技术标准 出版社 , 1 9 bo . G B 19 2 7~ 1 943
刘松龄 . 木材学 . 长沙 : 湖南科学技术出版社 , 1 9 8 4 . 103 ~ 1 18
刘松龄 . 银杉木材构造和性质 . 长沙 : 湖南科学技术出版社 , 1 98 4 . 4 ~ 18
成俊卿主编 . 木材学 . 北京 : 中国林业出版社 , 19 8 5 . 8 2 ~ 1 3
,工
2534
S T RU C T U R E A N D P R O P E R T IE S O F M e c h e l` a c h a P e n s 落5 W O O D
L i u Y
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e p a r t m e n t o f F o r e s t P r o d u e t I n d u s t r y )
A B S T R A C T
A s t u d y h a s b e e n m a d e o f t h e s t r u e t u r e a n d t h e p h y s i e a l a n d m e -
e h a n i e a l p r o p e r t i e s o f t h e w o o d o f M e e h e l矛a c h a 夕 e n s i s D a n d y , w h i e h i s a
f a s t 一 g r o w i n g s p e e i e s , w i t h a s t r a i g h t b o l e . T h e w o o d 1 5 s o f t , w i t h
s t r a i g h t g r a i n
, s m a l l d e n s i t y
,
nr e d i u xn a n d e v e n t e x t u r e
, a n d l i t t l e s h r i n 一
k a g e v a r i a t i o n
.
I t 15 e a s i l y d r y i n g
, u n w a r p i n g a n d u n s p l i t
.
T h e w o o d
1 5 s i m i l a r t o t h a t o f p o p l a r
, s u i t a b l e f o r p u l p w o o d a n d p l y w o o d
.
K
e y w o r d s
:
M e c h e l i a c h a夕 仑 n s玄s , w o o d s t r u e t u r e , t h e p h y s i e a l a n d
m e e h a n i e a l P r o P e r t i e s
,
m i e r o f i b r i l l a r a n g l e
刘 元 : 乐 昌含笑木材构造和性质 图版 I
(第 1 0 卷卷终 )