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木材的基本特点及良好的视觉特性

信息来源:wood-china.com   时间: 2014-07-17  浏览次数: 466

    木材是人类使用最古老的材料之一,自吏前就作为居住、工具和燃料使用的材料,也是当今四大材料(钢材、水泥、木材和塑料)中惟一可再生的、又可以多次使用和循环使用的生物资源。其消耗量非常巨大,据统计,1993年世界木材消耗总量为39亿m3。
    人类从森林里走出来,就开始了木材的使用。从远古时期到工业技术高度发达的今天,木材与人们的需要密切相关。史前时期,原始人使用棍棒防御和猎捕野兽,有巢氏“架木为巢”,燧人氏“钻木取火”;后来初步了解了木材性能,就有了独木舟和木车;再后来木材的应用就更加广泛。有森林就有木材木材永远和人类共存。
    在科学技术飞速发展的今天,人类利用自己的智慧创造了许多令人眼花缭乱的合成高分子材料,但至今木材在人类的日常生活中仍起着极大的作用,是人们珍爱的建筑、家具和室内装修材料。这是因为,和钢材、塑料、水泥等材料相比,木材具有独特的色、香,质、纹等特性,并且木材表面所具有的天然视觉美学特性风格独特,具有最优异最强烈的材质感,为此木材成为人们最喜爱的家具和室内装修材料,而且木质环境能为人类生活创造美好环境,人们在有木材(或木质材料)存在的空间里学习、生活会感到舒适,从而也可以提高人们的工作效率和学习兴趣,提高人类的生活质量。
    一、木材的基本特点
    1.木材是多孔性材料。组成木材的管胞、导管、木纤维等细胞都有细胞腔,因此木材具有多孔性材料特点。木材的多孔性对其性质与利用有很大影响:导热性低,如水松树根、轻木可作暖瓶塞;力学上具弹性,木材受重载荷冲击时能吸收相当部分的能量;容易锯解和刨切,具一定的浮力;孔隙度高,贮存空气量多,容易滋生腐朽菌;适宜防腐、干燥和木材改性与化学加工处理。
    2.木材是向异性材料。和钢材、玻璃等不同,木材是各向异性材料。木材构造和性质在三个方向卜具有明显不同的特点,就是木材的各向异性。如木材的纵向导电导热系数为横向的2倍;纵向湿胀干缩为弦向的十分之几至百分之几,弦向为径向的2倍;顺纹抗拉强度为横纹的40倍;顺纹抗压强度为横纹的5~10倍。
    3.木材具有很大的变异性。木材的变异性是由于树种不同,树株和树干轴向与径向的部位不同,立地条件、森林培育措施不同,树木木材在不同代之间与同代不同个体之间在木材构造、木材组成与木材性质方面均有差异的现象;木材的变异性使木材材性具有相当大的不均匀性和不确定性,使木材用途广泛,材质遗传改良潜力巨大,但也给加工利用带来许多困难。
    4.木材具有重量轻、强度高、吸音、绝缘、纹理优美及色调柔和等一系列优异性能,是建筑、室内装修和家具制造的首选材料。
    5.木材加工容易,是加工能耗最低的材料。采伐后的木材可以直接加工使用,也可仅用简单的工具与较低的技术进行加工。
    6.木材不会生锈,不易被腐蚀,可盛装化学药剂;木材超负荷断裂时不发脆,在破坏前有警告声,宜做坑木;缺陷容易看出,便于选择使用。
    7.木材容易解离,是重要的纤维原料。
    8,木材具有的缺点为;容易干缩湿胀和变形开裂;易受木腐菌、昆虫或海生钻木动物的危害而变色、腐朽或蛀蚀;易燃;具有天然缺陷,如节、油眼、斜纹理、应压木、应拉木等;于燥缓慢,并易发生开裂、翘曲、表面硬化、溃烂等缺陷;不能像金属那样按人们意愿容易制成宽大的板材。木材的这些缺点可以通过合理的干燥、加工、防腐、滞火处理,以及必要的营林培育措施,避免或将其减低至最小限度,也可以通过加工制成胶合板、纤维板、刨花板、层积木、塑料贴面板等进行改善。
    二、木材具有良好的视觉特性
    木材的视觉特性主要是指木材的颜色、反射、吸收、花纹等对人类生理与心理舒适性的影响。木材颜色是以橙色类为中心,且有一定的分布范围。紫檀、花梨木红味较强的木材及染色后的同种色调的木材,使人产生豪华、深沉的感觉,而明度高的木材给人以明亮、整洁、美丽的印象。如用着色剂处理使明度下降,就会有稳重、深沉、雅致的印象。彩度低的木材有素雅、厚重、沉静的感觉;彩度高则有华丽、刺激、豪华的感觉。
    木材能吸收紫外线,反射红外线,可减轻紫外线对人体的辐射危害,同时反射红外线,给人带来温暖感。
    木材具漫反射特性和雅致光泽,木材的光泽是指光线反射到木材上的光亮度。光泽的强弱与树种、木材构造特征、抽提物和沉积物光线射到板面上的角度、木材的切面等因素有关。一般来说,具有侵填体的木材如檫木等常具有较强的光泽,木材径切面对光线的反射较弦切面为强。光泽比较强的树种如山枣、栎木、槭木、椴木、桦木、香椿等,其劈开面或刨光面的光泽强,显得材色更加艳丽。木材表面是由无数个微小的细胞构成,细胞切断后就是无数个微小的凹面镜,凹面镜反射的光泽有着丝绸表面的视觉效果,这一点是仿制品很难模拟的。研究表明,木材的光泽与木材的反射特性有直接联系,当入射光与木纤维方向平行时,反射量大;而当相互垂直时,则相反。因此从不同方向所呈现的木材颜色也不一样。家具表面粘贴不同纹理方向的薄木后呈现出不同的颜色就是这个道理。当用木纹纸贴面时表面就不存在这种方向性。    因而木材仿制品仍然很难代替真实木材的表面效果。同时木材漫反射,能减轻直射光线对人眼的刺激。当强烈的太阳光照射到贴有白瓷砖的建筑物上时,强烈光线会使人睁不开眼,这是因为白瓷砖片对光线的反射率达70%~80%,而人眼感到舒服的反射率为50%~60%,木材表面细胞切断后形成的凹面镜反射,可减弱与吸收光线,能使令人晕眩的光线感到柔和。
    木材花纹是天然形成的多种自然美丽的图案,给人以动感,并且人类对其有一种自然的亲切感。原因主要有两点:第—,木材的生长轮无论如何切削,在径切面和横切面上都是彼此不交叉的近于平行或成同心圆的图案,这样的图案与以任意角度交叉的图案相比,会给人以整洁、稳重、美丽、流畅、井然、轻松,雅致的印象。第二,木材图案由于受立地条件、生态环境因子和培育措施等的影响,在不同部位有不同的变化图案给人以多变、起伏、运动、生命的感觉。木材的早晚材、生长轮之间的间隔分布呈现一种波动现象(1/f谱),而入的心脏跳动涨落亦呈1/f谱分布形式,这使得人们在看到木纹图案时就会得到一种亲切、祥和、安静的舒适感。可以说木纹图案是自然界对人类的恩赐,用于室内装饰,经久不衰,百看不厌,其原因就在于此。
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