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红雪松物理特性

    红雪松物理特征
    边材呈略带一点浅黄色调的白色 (Panshin和DeZeeuw 1970)。心材在色彩上是有些差异的,从浅麦杆色到各种色调的粉红或红棕色,以至深的暖棕色 (Harrar 1957)。未受保护的木材当暴露在自然环境中会变成无光泽的深灰色或棕灰色。它一般是直纹理,纹理均匀粗糙,不含树脂,带一种特有的甜香及淡苦味道。均匀纹理的形成是由于早材区构成了几乎整个的环宽。生长年轮很明显,清晰地由深棕色晚材的窄边勾勒而出。在窄环木中从早材到晚材的转变比较突然,而在宽环木中则相当渐进 (Harrar 1957)。
    边材
    红雪松的边材通常较窄,在各种树龄和直径的树木中平均为 18至 43毫米,并且一般随树木的直径而增加 (Lassen和 Okkonen 1969)。 Wellwood和 Jurazs (1968)研究了 73棵树,发现平均宽度是 22毫米,最大宽度在树桩高度,最小宽度在离树桩大约 5米处,此后随茎干的高度而增加。但是高度增加 40米,边材宽度仅增加 5毫米。
西部红柏边材平均未干含水率是 249%,而心材为 58% (基于木材的干重 ) (Nielson等1985)。边材对于化
学防腐剂有相当的渗透性,对于要求非耐久边材的防腐处理以达到更长服务寿命的西部红柏电线杆来说,这是一个重要的特征。
    心材
    可渗透性
    红雪松心材对于水及水溶性化学物质有较高的不可渗透性。这一情况是由边界凹陷 (允许液体通过的管胞开囗 )的薄膜中的硬皮沉淀物所造成的,因此阻碍了内部管胞的液体流动 (Krahmer和Cote 1963),并阻止液体穿透木材。在心材中存在大量的沉淀物,而在边材中则存在较少的数量 (Krahmer和Cote 1963)。
    色彩差异
    成熟 红雪松心材的色差很大。 BC海岸和内陆的西部红柏的色差纹样是不同的。在来自于海岸成熟树木的粗原木中,找到棕色腐蚀的中央核心是很平常的。在这个核心,色彩从最内层木的深棕色,变化到到周边的棕色及粉棕色。各种色彩区域有明显的、但不规则的边界,而且可以看作一套 “不规则形状的网锥体,侧面大致与位于纵向的、但不在横断面的新生层平行” (van der Kamp 1986)。通常,浅麦杆色的心材作为一个宽的外边而出现 (从几厘米到超过 25厘米宽 ),并且不应该和几乎白色的边材的窄边混淆。 MacLean和12西部红柏的横断面显示了“箭靶”图案,这是在不列颠哥伦比亚省和美国西北部的一些内陆地区发现的一个不寻常的色彩差异类型。(磁盘由位于不列颠哥伦比亚省Grand Forks的 Pope & Talbot提供)

    Gardner (1956)的研究显示,深棕色内层心材的 侧素和可溶于热水的物质比外层麦杆色心材的要低得多。 Kai和Swan (1990)分析了导致西部红柏的心材色彩的化学组成,并指出色彩物质是由木酚素,如大侧柏酸通过与酸催化剂进行凝结反应而形成的。
在西部红柏中发现了两个不寻常类型的色差,它们展示了不同的化学分布:“箭靶”图形及“油状”或“树脂条纹”。“箭靶”图形在 BC省的一些内陆区域及美国西北部很常见。当从横断面观看时,它包括交替的浅色和棕色木质的同心条带。在一些树木中,这些条带只是一些圆弧而不是完整的圆环,尽管它们趋向于跟随着年轮,但有时与年轮交叉。浅色的条带类似边材,有时称作 “内藏的边材”,因为在化学特性上它更象普通边材而不是心材。“内藏的边材”中萃含量较低,具有与普通边材相似的天然抗腐性 (MacLean和 Gardner 1958)。

    另一种出现在西部红柏中不寻常类型的色差,即 “树脂条纹 ”,包含有沿纹理的极深色木质的窄条。条纹有很浅的树脂外观,浅棕色的萃大量渗透进来,大约可以占到木材重量的 30%至 50% (Barton和MacDonald 1971)。由于西部红柏没有树脂通道,这种树脂材料可能一部分是由于树木受到伤害的结果。
    许多年来,科学家们试图解释西部红柏心材色差的原因,并把它与抗腐联系起来。早期的研究 (Eades和 Alexander 1934;Findlay和Pettifor 1941)显示,深色的内部心材上栖居了许多真菌,而外部棕色的心材几乎是无菌的。 Barton和 MacDonald (1971)指出,出现色差的原因可能由萃通过微生物酶系统导致化学改变的结果,它不一定是木材毁坏类型。 Van der Kamp (1986)指出,一棵树龄超过 300年的西部红柏内部的心材,其 侧素和溶于热水的萃含量都比外部心材低,但它们的抗腐蚀性并非显著不同。他把这归因于在内部心材中存在杀真菌毒性的 侧素派生物。 Jin (1987)和Jin等 (1988)后来发现,在心材外围麦杆色区域,天然抗腐性比在其内部深色区域为高。作者确认,心材褪色是由于真菌在心材内部从中心向外的连续动作带来的降解过程而引起。在这一过程中, 侧树皮在老树干上形成了水平狭窄的脊。

    素被降解成无毒的复合物,有利于腐变菌的进一步入侵。
    Findlay和Pettifor (1941)将心材的深色与它的机械属性联系起来,并且发现它比普通浅色心材的相对密度、强度和压缩强度低大约 20%。
西部红柏外部死亡的树皮是纤维性的,并形成了一个紧密交错的网络。垂直树脂通道通常有几毫米长,它们存在于内外树皮中。树皮纤维大约有 2.5至3.0毫米长。对总共 17 0棵海岸和内陆生长的、树龄从 73年至 489年不等的树木进行测量发现,它们的双树皮厚度对所有的断面平均为 19毫米,有极高的大的变量系数 (Smith和Kozak 1967)。内部和外部树皮的基本相对 密度分别是 0.36和 0.38;含水率分别是 88%和37% (基于烘干 ) (Smith和 Kozak 1971)。
    有关人员对西部红柏树皮的化学特征已经进行了广泛的研究 (Barton和 MacDonald 1971)。已经发现它包含许多复杂的物质,包括丹宁酸、鞣红(phlobaphenes)、香草醛、儿茶酸及脂肪酸,等等。树皮的化学分析显示它包含 31%的木质素,与木材中的木质素成分并非差距太大 (Isenberg 1980)。在溶剂萃取的各个阶段树皮的苏打纸浆显示,就算去除萃也不能增进纸浆的产量或帮助去除能抵抗溶解的剩余木质素。 (Swan 1966年)。
西部红柏原木脱皮比其它种类更困难,因为西部红柏树皮是束状的并且在机械去皮机、传送机、弯曲机中形成球。但是西部红柏木片上的树皮在牛皮纸成浆过程中将被漂白,所以不会产生污染纸浆的污点 (McWilliams 1988年)。
    红雪松树皮不适合于景观及园艺目的,因为其酸性的萃损害植物的根系统 (Steer 1995),而且其束状特征会带来搬运方面的问题。
    西部红柏树皮的热值是 20.24 MJ/kg或 8700 BTU/lb (Nielson等1985)。
 

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