木材学基础实验指导书二0一八年七月
木 材 学 基 础 实 验 指 导 书 二 0 一八年七月
目录第一章木材构造实验实验一针叶树材宏观构造实验二阔叶树材宏观构造实验三东北主要树种木材宏观识别5实验四显微镜的使用方法.8实验五11木材显微切片技术，实验六针叶树材显微构造,14实验七阔叶树材显微构造..15实验八.17木材离析与纤维形态测量实验九扫描电子显微镜的使用方法20.23实验十木材细胞超微构造实验...24实验十一木材微纤丝角测定实验第二章木材物理力学性质实验..26实验十二木材含水率的测定.26实验十三木材密度的测定.27.28实验十四木材的干缩性测定.28实验十五木材导热系数的测定.31实验十六木材抗弯强度及抗弯弹性模量的测定第三章木材化学性质实验.33.33实验十七木材灰分含量分析..实验十八木材水抽提物含量分析.34实验十九木质素分离和测定.35.37第四章木材保护与改性实验.37实验二十菌种的活化，..38实验二十一ACQ防腐剂的配制实验二十二木材的染色研究.39实验二十三木材的尺寸稳定化研究.40实验二十四木材的阻燃研究4142实验二十五木材的耐候性研究
目 录 第一章 木材构造实验.1 实验一 针叶树材宏观构造.1 实验二 阔叶树材宏观构造.2 实验三 东北主要树种木材宏观识别.5 实验四 显微镜的使用方法.8 实验五 木材显微切片技术.11 实验六 针叶树材显微构造.14 实验七 阔叶树材显微构造.15 实验八 木材离析与纤维形态测量.17 实验九 扫描电子显微镜的使用方法.20 实验十 木材细胞超微构造实验.23 实验十一 木材微纤丝角测定实验.24 第二章 木材物理力学性质实验.26 实验十二 木材含水率的测定.26 实验十三 木材密度的测定.27 实验十四 木材的干缩性测定.28 实验十五 木材导热系数的测定.28 实验十六 木材抗弯强度及抗弯弹性模量的测定.31 第三章 木材化学性质实验.33 实验十七 木材灰分含量分析.33 实验十八 木材水抽提物含量分析.34 实验十九 木质素分离和测定.35 第四章 木材保护与改性实验.37 实验二十 菌种的活化.37 实验二十一 ACQ 防腐剂的配制 .38 实验二十二 木材的染色研究.39 实验二十三 木材的尺寸稳定化研究.40 实验二十四 木材的阻燃研究.41 实验二十五 木材的耐候性研究.42
第一章木材构造实验实验一针叶树材宏观构造一、实验目的认识和掌握针叶树材的三切面：观察针叶树材的主要宏观构造特征，主要包括生长轮、早材和晚材、心材和边材、术射线、树脂道等：观察针叶树材的次要宏观构造特征，包括纹理、结构、材色等；巩固课堂讲授的理论知识，为针叶树材的识别奠定基础。二、实验木材标本马尾松PinusmassonianaLamb红松Pinuskoraiensis Sieb.etZucc杉木Cunninghamialanceolata（Lamb.）Hook柏木CupressusfunebrisEndl.鱼鳞云杉Piceajezoensis香Torreya grandisFort.ex Lindl.cv.Merrlli.银杏GinkgobilobaL.三、实验仪器设备锋利小刀，10倍放大镜或体式显微镜。四、实验方法1.先用小刀将横切面削光滑。2.用左手持木材标本，将要观察的切面对向光源，右手持放大镜，靠近右眼，并调整焦距，直至看到清晰的木材特征；或者在体式显微镜下观察。3.主要观察横切面，辅以观察径切面和弦切面。五、实验项目与内容1.边材和心材：在木材的横切面上，靠近树皮（通常颜色较浅）的外环部分称为边材，髓心与边材之间（通常颜色较深）的木质部称为心材。在横切面上观察木材的心边材，主要观察心边材的颜色，其中红松、柏木边心材颜色区分明显，冷杉木材边心材区分不显著。2.生长轮：木材的生长轮在横切面上为同心圆圈，在径切面上为平行线条，在弦切面上呈“V"字形花纹。在横切面上观察生长轮的明显度（不明显、明显）及形态（平滑、波状、曲折）、生长轮的宽狭和均匀度，有无假年轮。其中红松的生长轮明显，柏木的生长轮不明显。3.早材和晚材：在树木的一个年轮中靠近髓心，生长季节早期所形成的木材，细胞腔大，壁薄，材质松软，材色浅的称为早材：生长季节晚期所形成的木材，细胞腔小，壁厚，材质致密，材色较深的称为晚材。在横切面上观察早材至晚材的变化，有缓急之别，同一树种因气候土壤等生长条件而异，一般分下列两级：缓变（渐变）一一早材过渡到晚材彩色逐渐变深为缓变（渐变），如红松：1
1 第一章 木材构造实验 实验一 针叶树材宏观构造 一、实验目的 认识和掌握针叶树材的三切面；观察针叶树材的主要宏观构造特征，主要包括生长轮、 早材和晚材、心材和边材、木射线、树脂道等；观察针叶树材的次要宏观构造特征，包括纹 理、结构、材色等；巩固课堂讲授的理论知识，为针叶树材的识别奠定基础。 二、实验木材标本 马尾松 Pinus massoniana Lamb. 红松 Pinus koraiensis Sieb. et Zucc. 杉木 Cunninghamia lanceolata（Lamb.）Hook. 柏木 Cupressus funebris Endl. 鱼鳞云杉 Picea jezoensis 香榧 Torreya grandisFort. ex Lindl. cv. Merrillii. 银杏 Ginkgo bilobaL. 三、实验仪器设备 锋利小刀，10 倍放大镜或体式显微镜。 四、实验方法 1. 先用小刀将横切面削光滑。 2. 用左手持木材标本，将要观察的切面对向光源，右手持放大镜，靠近右眼，并调整 焦距，直至看到清晰的木材特征；或者在体式显微镜下观察。 3. 主要观察横切面，辅以观察径切面和弦切面。 五、实验项目与内容 1. 边材和心材：在木材的横切面上，靠近树皮（通常颜色较浅）的外环部分称为边材， 髓心与边材之间（通常颜色较深）的木质部称为心材。在横切面上观察木材的心边材，主要 观察心边材的颜色，其中红松、柏木边心材颜色区分明显，冷杉木材边心材区分不显著。 2. 生长轮：木材的生长轮在横切面上为同心圆圈，在径切面上为平行线条，在弦切面 上呈“V”字形花纹。在横切面上观察生长轮的明显度（不明显、明显）及形态（平滑、波状、 曲折）、生长轮的宽狭和均匀度，有无假年轮。其中红松的生长轮明显，柏木的生长轮不明 显。 3. 早材和晚材：在树木的一个年轮中靠近髓心，生长季节早期所形成的木材，细胞腔 大，壁薄，材质松软，材色浅的称为早材；生长季节晚期所形成的木材，细胞腔小，壁厚， 材质致密，材色较深的称为晚材。在横切面上观察早材至晚材的变化，有缓急之别，同一树 种因气候土壤等生长条件而异，一般分下列两级： 缓变（渐变）——早材过渡到晚材彩色逐渐变深为缓变（渐变），如红松；
急变（突变）一一早材过渡到晚材材色突然变深为急变，如落叶松。4.木射线：指横切面上成辐射状排列的浅色细线条。木射线在横切面上为辐射状；在径切面上为横行的短线条，与生长轮相互直：在弦切面呈纵行线条或纺锤状。针叶树材都是细木射线，肉眼下不见或略可见。5.树脂道：在松科的某些木材横切面上看到大小不等的浅色小点，一般在晚材带或早晚材交界处，如马尾松晚材带上的白色小点即为树脂道。6.结构：结构是指构成木材细胞的大小及差异的程度。针叶树材的结构可分粗结构和细结构，晚材带小、缓变为细结构，例如柏木；晚材带大、急变为粗结构，例如马尾松。7.纹理：纹理是指构成木材主要细胞的排列方向，分为直纹理、斜纹理。针叶树材的纹理一般较直纹理。8.轻重：木材的按质量和硬度可以分为三级，针叶树材的木材一般为轻软到中等，轻软木材有杉木等：中等木材有落叶松等。六、实验要求1.将木材标本主要特征填入针叶树材宏观构造特征记载表，描述的木材标本数不少于4种。表 1针叶树材宏观构造特征记载表年轮早材心边材木射树种名至晚树脂明显心材边材线明纹理结构轻重其他称材的道形态度颜色颜色显否变化2.现场考核针叶树材宏观构造特征。七、思考题1.为什么必须通过三个标准切面来识别木材？2.你认为针叶树材的宏观特征在木材鉴别上哪几项最重要，并说明之。实验二阔叶树材宏观构造一、实验目的认识和掌握阔叶树材的三切面：认识阔叶树材的主要宏观构造特征，如生长轮、管孔分布、木射线、心材和边材、早材和晚材等：并了解阔叶树材的次要宏观构造特征，包括纹理，结构、材色等；巩固课堂讲授的理论知识，为阔叶树材的识别奠定基础。2
2 急变（突变）——早材过渡到晚材材色突然变深为急变，如落叶松。 4. 木射线：指横切面上成辐射状排列的浅色细线条。木射线在横切面上为辐射状；在径 切面上为横行的短线条，与生长轮相互直；在弦切面呈纵行线条或纺锤状。针叶树材都是细 木射线，肉眼下不见或略可见。 5. 树脂道：在松科的某些木材横切面上看到大小不等的浅色小点，一般在晚材带或早晚 材交界处，如马尾松晚材带上的白色小点即为树脂道。 6. 结构：结构是指构成木材细胞的大小及差异的程度。针叶树材的结构可分粗结构和 细结构，晚材带小、缓变为细结构，例如柏木；晚材带大、急变为粗结构，例如马尾松。 7. 纹理：纹理是指构成木材主要细胞的排列方向，分为直纹理、斜纹理。针叶树材的 纹理一般较直纹理。 8. 轻重：木材的按质量和硬度可以分为三级，针叶树材的木材一般为轻软到中等，轻 软木材有杉木等；中等木材有落叶松等。 六、实验要求 1. 将木材标本主要特征填入针叶树材宏观构造特征记载表，描述的木材标本数不少于 4 种。 表 1 针叶树材宏观构造特征记载表 树种名 称 年轮 早材 至晚 材的 变化 树脂 道 心边材 木射 线明 显否 明显 纹理 结构 轻重 其他 度 形态 心材 颜色 边材 颜色 2. 现场考核针叶树材宏观构造特征。 七、思考题 1. 为什么必须通过三个标准切面来识别木材？ 2. 你认为针叶树材的宏观特征在木材鉴别上哪几项最重要，并说明之。 实验二 阔叶树材宏观构造 一、实验目的 认识和掌握阔叶树材的三切面；认识阔叶树材的主要宏观构造特征，如生长轮、管孔分 布、木射线、心材和边材、早材和晚材等；并了解阔叶树材的次要宏观构造特征，包括纹理， 结构、材色等；巩固课堂讲授的理论知识，为阔叶树材的识别奠定基础
二、实验木材标本水曲柳FraxinusmandschuricaRupr白榆UlmuspumilaL蒙古栎QuercusmongolicaFisch.exLedeb紫TiliaamurensisRupr.核桃椒JuglansmandshuricaMaxim刺槐Robinia pseudoacaciaL新疆杨PopulusbolleanaLauche三、实验仪器设备锋利小刀，10倍放大镜或体式显微镜。四、实验方法1.先用小刀将横切面削光滑。2.用左手持木材标本，将要观察的切面对向光源，右手持放大镜，靠近右眼，并调整焦距，直至看到清晰的木材特征；或者在体式显微镜下观察。3.主要观察横切面，辅以观察径切面和弦切面。五、实验项目与内容1.生长轮：木材的生长轮在横切面上为同心圆圈，在径切面上为平行线条，在弦切面上呈“V"字形花纹。在横切面上观察生长轮的明显度（不明显、明显）及形态（平滑、波状、曲折）。一般环孔材生长轮明显，例如蒙古栎，散孔材不甚明显，例如北京杨。2.心材和边材：在木材的横切面上，靠近树皮（通常颜色较浅）的外环部分称为边材，髓心与边材之间（通常颜色较深）的木质部称为心材。观察阔叶树材的心、边材和有无颜色上的区别。3.管孔：是指阔叶树材的导管在木材横切面上呈空穴状，并且作有规律的分布，在纵切面观察导管槽。绝大多数阔叶树材具有管孔，但我国产的水青树和昆栏树没有管孔。4.管孔分布：即管孔在横切面上一个年轮的分布和大小情况，可分为三种类型：环孔材一一在一个生长轮内，早材管孔比晚材管孔大得多，并沿生长轮呈环状排列成1至数列，如栎属、榆属等树种。散孔材一一在一个生长轮内，早材和晚材的管孔大小和分布颇为均匀，如属、杨属等。半散孔材（半环孔材）一在一个生长轮内，早材管孔比晚材管孔稍大，从早材到晚材的管孔逐渐变小，管孔的大小界线不明显，如核桃楸、香樟等树种。5.晚材管孔的排列：在阔叶材的横切面上，环孔材或半环孔材的晚材和散孔材的整个年轮，晚材管孔的排列方式有如下类型：散状一一管孔大多数为单管孔，呈星散状排列，如水曲柳等：波浪状一一管孔数个一团，连续呈波状或倾斜状弦向排列，如白榆等；辐射状（溪流状）一一管孔呈辐射状排列，似小溪流水一样穿过几个生长轮，如蒙古栎、苦等。树枝状（交叉状、鼠李状）一一晚材管孔成串径、斜列，末端常弯曲或分又成树枝状，3
3 二、实验木材标本 水曲柳 Fraxinus mandschurica Rupr. 白榆 Ulmus pumila L. 蒙古栎 Quercus mongolica Fisch. ex Ledeb 紫椴 Tilia amurensis Rupr. 核桃楸 Juglans mandshurica Maxim. 刺槐 Robinia pseudoacacia L. 新疆杨 Populus bolleana Lauche. 三、实验仪器设备 锋利小刀，10 倍放大镜或体式显微镜。 四、实验方法 1. 先用小刀将横切面削光滑。 2. 用左手持木材标本，将要观察的切面对向光源，右手持放大镜，靠近右眼，并调整 焦距，直至看到清晰的木材特征；或者在体式显微镜下观察。 3. 主要观察横切面，辅以观察径切面和弦切面。 五、实验项目与内容 1. 生长轮：木材的生长轮在横切面上为同心圆圈，在径切面上为平行线条，在弦切面 上呈“V”字形花纹。在横切面上观察生长轮的明显度（不明显、明显）及形态（平滑、波状、 曲折）。一般环孔材生长轮明显，例如蒙古栎，散孔材不甚明显，例如北京杨。 2. 心材和边材：在木材的横切面上，靠近树皮（通常颜色较浅）的外环部分称为边材， 髓心与边材之间（通常颜色较深）的木质部称为心材。观察阔叶树材的心、边材和有无颜色 上的区别。 3. 管孔：是指阔叶树材的导管在木材横切面上呈空穴状，并且作有规律的分布，在纵 切面观察导管槽。绝大多数阔叶树材具有管孔，但我国产的水青树和昆栏树没有管孔。 4. 管孔分布：即管孔在横切面上一个年轮的分布和大小情况，可分为三种类型： 环孔材——在一个生长轮内，早材管孔比晚材管孔大得多，并沿生长轮呈环状排列成 1 至数列，如栎属、榆属等树种。 散孔材——在一个生长轮内，早材和晚材的管孔大小和分布颇为均匀，如槭属、杨属等。 半散孔材（半环孔材）——在一个生长轮内，早材管孔比晚材管孔稍大，从早材到晚材 的管孔逐渐变小，管孔的大小界线不明显，如核桃楸、香樟等树种。 5. 晚材管孔的排列：在阔叶材的横切面上，环孔材或半环孔材的晚材和散孔材的整个 年轮，晚材管孔的排列方式有如下类型： 星散状——管孔大多数为单管孔，呈星散状排列，如水曲柳等； 波浪状——管孔数个一团，连续呈波状或倾斜状弦向排列，如白榆等； 辐射状（溪流状）——管孔呈辐射状排列，似小溪流水一样穿过几个生长轮，如蒙古 栎、苦槠等。 树枝状（交叉状、鼠李状）——晚材管孔成串径、斜列，末端常弯曲或分又成树枝状