树木本身的缺陷及其影响

图4-13 节子的断面形状

a）圆形节 b）条状节 c）掌状节

属于树木本身缺陷的有节子、树干形状、木材构造和不正常沉积物。

（1）节子 树干上的枝条在树干中生着的断面，称为节子，又叫木节、节疤。树木从一棵幼苗到成材，不断地从髓心生出小枝，树干逐渐加粗，把枝条包藏起来，在那里就形成节子。它呈一个圆锥形，尖端朝向髓心，从中心逐渐向外扩大。靠近节子附近的年轮被挤弯曲，破坏了木材纹理通直。节子是木材中最主要的缺陷之一，它的形状、材质和分布情况是多种多样的。按断面形状分，有圆形节、条状节、掌状节三种（图4-13）。圆形节或椭圆形节是垂直枝条锯切的断面，见于圆材表面或板材的弦切面。条状节是平行枝条锯切而成，见于板材的径切面。掌状节是针叶材的轮生节，经锯解后在径切面呈对称形状。

节子按其质地及其与周围木材的粘结程度，可分为以下几种（图4-14）：

活节：节子与周围木材全部紧密相连，质地坚硬，构造正常，没有任何腐朽特征，对木材使用上影响较小。

死节：是树木的枯枝形成，节子与周围木材部分脱离或完全脱离。死节按材质分，坚硬的叫死硬节，干枯后容易脱落，又叫脱落节；材质松软变质，但周围木材健全，叫松软节；如节子已腐朽，但没有透入树干内部，叫腐朽节；有的节子已腐朽，并连同周围材质也腐朽，叫漏节。它的腐朽已深入树干内部，和树干的内部腐朽相连。因此，常成为树干内部腐朽的外部特征。死节在板材中往往脱落而形成空洞。

图4-14 节子

a）活节 b）死节 c）脱落节

岔节：它的木纹在木材表面形成一长条形或者是与主要木纹成很小角度的细长椭圆形，全部贯穿或几乎全部贯穿于表面。由于岔节在板方材中割断了周围的纤维，故这种木料不能做受拉或受弯构件用。岔节是由树木的大枝杈形成。

按节子的分布，有散生和轮生两种：前一种在阔叶材上单一散生，后一种在某些针叶材上轮状排列。它在树干中的分布规律（图4-15）为根部、中部、梢部三个区域，在根部节子隐生在内部，有死节、活节，而在边材和部分心材为无节区；中部是活节、死节混合区；梢部是活节区。

图4-15 节子在树干中的分布

1—活节区 2—死节区 3—无节区 4—髓心

节子会给加工带来许多问题。如锯材时遇到节疤，进料的速度就得放慢些，不然的话，会损坏锯齿或锯条。在旋刨加工中，使刀具很快变钝，或打坏刀口。节子使局部木材变成斜纹，加工后材面不光滑，易起毛刺或劈渣的现象，影响成品外观。此外，节子还破坏木材均匀性，降低木材强度，如在横梁弯曲时的受拉面。但也有有利条件，如活节对横纹压力、顺纹剪力不但不会降低，反而会增加强度。在直接使用原木和枕木中，对活节的限制放宽要求，是否列为缺陷要看它所在部位而定。

节子是树木生长不可避免的，但采取措施，可以减少或避免节子的形成。如在造林抚育中，进行合理修枝，使林木提早郁闭，减少枝条。加强抚育管理，可以促使树干成为无节良材。在制材时采取缺点集中，合理下锯。在胶合板、细木工生产中，可采用挖补办法，提高产品质量。

（2）变色和腐朽 木材受两类侵蚀后，其正常颜色发生变化，称为变色。最常见的变色为青皮和红斑两种。青皮是木材外部受青霉菌的作用，使边材部分呈青蓝色或青灰色。有青皮的木材，其强度并不降低。红斑是菌类侵入木材后，在原木断面上且各种形状的红褐色斑点，在成材纵断面上为条带状，对木材的强度影响不大。

木材受腐朽菌的侵蚀后，不但颜色和构造发生改变，同时变得松软、易碎，最后变成一种干的或湿的软块（呈筛孔状、粉末状等），此种状态称为腐朽。按腐朽在树干上分布的部位不同，分为外部腐朽和内部腐朽两种。外部腐朽（边材腐朽）分布在树干的外围，大多是由于树木伐倒后因保管不善，堆积不良而引起的。内部腐朽（心材腐朽）分布在树干的内部，大多是因腐朽菌通过树干的外伤、枯枝、断枝或腐朽节等侵入木材内部而形成的。

（3）虫害 大多数是新伐木材由于保管不良，遭受昆虫的蛀蚀而造成的损伤。根据蛀蚀程度不同，虫眼可分为表皮虫沟（蛀蚀木材深度不足1cm）、小虫眼（虫孔的最小直径不足3mm）及大虫眼（虫孔的最小直径大于3mm），一般对表皮虫沟、小虫眼均不计算，大虫眼要按材质等级，计算其最严重一米内的个数。有些木材内部还残留有害虫的活体或虫卵，对这些木材在加工前，应该用药物进行熏蒸处理，以杀死其中的害虫或虫卵。

（4）裂纹 在树木生长期间或伐倒后，由于受外力或温度和湿度变化的影响，使木材纤维之间发生脱离的现象，称为裂纹。裂纹分径裂、轮裂、干裂三种。径裂是在木材断面内部，沿半径方向开裂的裂纹；轮裂是在木材断面沿年轮方向开裂的裂纹，轮裂有成整圈的（环裂）和不成整圈的（弧裂）两种；干裂是出于树木干燥不均引起的裂纹，一般都分布在材身上，如断面上裂纹与材身上外露裂纹相连，一般统称为纵裂。

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图4-16 弯曲

a）单面弯 b）多面弯

（5）树干形状缺陷 有弯曲、尖削、凹兜和大兜。弯曲——树干的纵向中心线向左右前后凸出的现象。弯曲（图4-16）有单面弯和多面弯两种，后一种比前一种的缺陷更为严重。

弯曲见于所有树种，但阔叶材的比针叶材多。杉木树干笔直，松木较差；阔叶材中的赤杨、喜树较直，栎类最弯曲。树木在生长中受坡度和风向的影响，也常常使树干弯曲。

弯曲的原木不仅出材率降低，而且木材成斜纹理，减低木材强度。

尖削、大兜和凹兜也是树干形状的缺陷。尖削是树干上下部位直径相差悬殊的现象，如相差很小，叫圆满。大兜指树干靠根处特殊肥大的现象。凹兜（图4-17）是指树干靠根部凹凸不圆滑而呈波浪状，又叫它板根。它们除使木材产生斜纹外，其他影响较小，用于胶合板材时，会降低出材率，一般用材不加限制。

图4-17 凹兜

（6）斜纹（扭转纹）斜纹（图4-18）是木材构造上的缺陷，即由于木材纤维排列不正常而出现的倾斜纹理。在原木中斜纹呈螺旋状的扭转，叫扭转纹，在成材的纵断面上，纹理呈倾斜方向。它的倾斜度，同一树株内外不一致。一般从外向内逐渐降低，扭转纹越大，从原木外表向内降低也越大；原木直径越大，其外部的扭转越是比细的大。但是在成材中，除由原木的天然斜纹所造成的以外，用带有弯曲、尖削、凹兜、大兜等缺陷的木材也能割出斜纹。此外由于下锯方法不正确，用通直的树干也会锯出斜纹来，这种斜纹是由于把原来为通直的纹理和年轮切断了，称为人为斜纹。人为斜纹与木材纵轴所构成的角度越大，则降低木材强度也越严重。如果用斜纹木材做榔头、斧头等的把柄或做椅子后腿，使用起来会很快折断。

图4-18 斜纹

a）扭转纹 b）成材斜纹

乱纹是纹理不规则。乱纹的木材加工困难，刨切面也不光滑，抗弯强度和弹性都显著降低，但却能增加顺纹抗剪强度和抗劈裂。在使用上影响不大，一般不加限制。但有些木材乱纹，在制造特种细木工制品或胶合板时，可利用它的美丽花纹，所以这些木材是极有价值的材料。

图4-19 涡纹

涡纹（图4-19）是在节子或夹皮附近，年轮局部弯曲呈旋涡状。涡纹会使木材强度降低。在一般用材中，因为对节子缺陷有规定，对涡纹没有限制。在有些场合，还可利用它来镶拼花纹。

（7）髓心和双心 髓心是树干断面中由第一轮年轮组成的初生木质部分，在每一棵树中都有。带髓心的成材，干燥时会增加木材的开裂程度。双心是指树干同一断面同时存在两个髓心的现象，造材时在树丫部分截断后所形成。双心材因影响使用不大，所以在一般用圆材中不加限制。有些木材还可利用这部分花纹美观，刨切薄木用于贴面。

（8）其他缺陷 在树干内部，有由于水分或树脂过多而引起的缺陷，有水层、树脂囊、树脂漏等。水层是在木材局部有水的斑渍，经干燥后就消失了，但有水层的地方容易开裂。树脂囊（油眼）是在年轮中局部充塞树脂的沟槽，在横切面上呈月牙形裂隙，在径切面上呈长条状，突出的一面向树皮方向。树脂囊会使顺纹抗剪强度降低，当气温高时，常渗出树脂破坏油漆。常见于松、云杉、落叶松等木材。树脂漏（明子）是树木局部受伤后，大量树脂渗透于材质中，常使材色较深，木材薄片透明。由于树脂含量大，渗透性降低，容重增加，木材耐腐。有树脂漏的木材常用于提制松节油。

在树木生长时，受到机械损伤、火烧或病害后，常形成伤疤，其中有外伤、夹皮、偏枯和树瘤。常见的夹皮，它是树干部分受伤后，树干继续加粗，将受伤部分包入，于是形成夹皮（图4-20）。隐藏在内部的，叫内夹皮；暴露在外表的，叫外夹皮。圆材中的内夹皮一般对使用影响不大，故不予计算；外夹皮如未引起内部腐朽，按裂纹或死节计算，如已引起树干内部腐朽，按漏节计算。偏枯是树干外表局部枯死凹陷，它影响原木形状的改变，或带来木材内部杂斑和腐朽，降低出材率和使用价值。在木材缺陷标准中，一般是作外夹皮计算。但是，如不够一定深度的，在圆材中不予计算。树瘤又叫树包，它是树木因受生理或病害的影响，在树干上形成一个大瘤子。树瘤是制造家具和工艺品的珍贵材料。

图4-20 夹皮

1—外夹皮 2—内夹皮