第五节 锯材的缺陷

一、锯材缺陷的分类

根据GB/T 4823—1995《锯材缺陷》，锯材的可见缺陷共分为九大类，各类又分为若干分类和种类，如表2-7所示。

二、锯材缺陷的定义

1．节子

树干上环绕枝桠的细胞组织在原木纵切面上表现为节子，如图2-57所示，节子的存在不但有损美观，而且节子又硬又脆，会影响木材的质量。

节子按在木材中的连生程度分活节与死节。活节的节子与周围木材紧密连生，或大部分连生，质地坚硬，构造正常；死节的节子与周围木材紧密不连生，或大部分不连生，在锯材中有时松动或脱落成空洞。健全节的节子材质完好，腐朽节的节子则已经腐朽，如果引起周围材质腐朽，则形成漏节。

节子有各种各样的形状，其在木材中的位置大多各有不同。圆形或椭圆形节常见于锯材的弦切面上；条状节常见锯材的径切面上；掌状节常呈现于针叶树锯材的径切面上，呈两相对称排列的长条状。

按照节子在木材中的分布情况，节子又可以分为散生节、材面节、材边节、材棱节、贯通节等：散生节为沿材长方向零星分布的单个节子；材面节是露于宽材面上的节子；材边节是露于材边上的节子；材棱节是露于材棱上的节子；贯通节是同时露于同一面的两个边棱上的节子。

在选用木材时应控制木节的直径和分布情况。节子的检量可以按绝对值或节子直径d与材宽B的相对百分率，即节径率，其计算方法为：K（%）＝d×100/B。节子直径选4个材面中较严重的一个为准。评定锯材的等级的因子，70%～90%取决于节子。例如松木的强度降低百分率与节径率的关系，如表2-8所示。

2．变色

锯材由于化学或生物化学作用所引起的木材变色称为化学变色，常呈现浅棕红色、褐色或浅黄色等不正常颜色。按导致木材变色的原因，木材的变色类型分为以下几种：

（1）霉菌变色是由霉菌菌丝体和孢子侵染所引起的变色，多发生在边材；其颜色视菌丝体和孢子种类及其所分泌的色素而定，常有蓝、绿、黑、紫、红等颜色，多呈斑点状或稠密的霉菌层。

（2）变色菌变色是由变色菌的侵蚀引起的，常为青变或蓝变，偶尔又橙黄、粉红、浅紫或棕褐色，多因木材干燥不及时或保管不当造成。

（3）腐朽菌变色是木腐菌侵入木材的初期阶段所引起的，常呈现红斑、浅红褐色、棕褐色，或紫红色等。

变色的检算按累加变色面积a占所在面面积A的百分率计算，变色率

变色不仅影响木材的外观，严重时也影响强度。

3．腐朽

由于腐朽菌的侵入，逐渐改变木材的细胞结构，导致其物理力学性能恶化，使木材变得松软易碎、呈筛孔状、纤维状和粉末状。腐朽的类型主要分为以下几种：

（1）白腐主要是由白腐菌破坏木质素和纤维素形成的，初期呈白色纤维状，后期呈蜂窝状，材质变松软，易剥落。

（2）褐腐主要是由褐腐菌侵蚀或降解纤维素和半纤维素形成的，初期呈褐色，质脆，呈龟裂状，后期易捻成粉末状。

（3）软腐是由软腐菌侵害造成的表层木材软化，材色变暗，但深层木材健全，多出现在高湿度环境下使用的木材构件上。

腐朽的检算按累加腐朽面积a占所在面面积A的百分率计算，腐朽率

腐朽中期以后，对木材强度影响仅次于节子。

4．蛀孔与虫眼

蛀孔由昆虫或海生钻孔动物蛀蚀造成的孔道。虫眼是害虫蛀蚀木材形成的孔眼、坑道或隧道。蛀孔与虫眼的类型主要有以下几种：

（a）表面虫眼和虫沟。蛀蚀木材的径向深度不足10mm的虫眼和虫沟。

（b）针孔虫眼。孔径在1mm左右的虫眼。

（c）小虫眼。孔径在1 ～3mm的虫眼。

（d）大虫眼。最小孔径大于3mm的虫眼。大虫眼既影响外观，也影响强度。

（e）蜂窝状孔洞。它是指粉囊、食菌小囊、白蚁或海生钻孔动物等密集蛀蚀造成的蜂窝状或筛孔状孔眼。

5．裂纹

裂纹是木材纤维沿纵向分离所形成的裂隙，如图2-58所示。裂纹可分为干缩裂缝和天然裂缝两大类，天然裂缝是指树干生长时形成的内部裂缝；干缩裂缝是指木材干燥不当时形成的裂缝。

裂纹按类型可分为径裂、飞环裂、干裂和贯通裂等。在心材或熟材内部，从髓心沿径向呈放射状的裂纹称为径裂；沿年轮方向的裂纹称为环裂，环裂又分为弧裂和轮裂：小于1/2圆周称为弧裂，大于1/2圆周称为轮裂；由于木材干燥不当使锯材表面产生的径向裂纹称为干裂；相对或相邻材面相互贯通的裂纹贯称为通裂。

裂纹按位置可分为材面裂纹、材边裂纹和端面裂纹。裂纹呈现在宽材面上称为材面裂纹；裂纹呈现在材边上称为材边裂纹；裂纹呈现在端面上称为端面裂纹。

裂纹的检算按材长方向裂纹长度l占锯材长度L的百分率计算，纵裂度

贯通裂纹无计算起点的规定，不论宽度大小均予计算。非贯通裂纹的最宽处可以规定宽度的计算起点，不足起点的不计，自起点以上者应检量裂纹全长。树根彼此接近的裂纹不足3mm的按整根裂纹计算，3mm以上的分别检量，以其中最严重的一根裂纹为准。斜向裂纹按斜纹与裂纹两者中降等最严重的一种计算。裂纹，特别是贯通裂纹，破坏木材的完整性，影响木材的利用和外观，明显降低强度和锯材的利用率。

6．木材构造缺陷

木材构造缺陷是指影响木材利用的正常的或非正常的木材构造所形成的各种缺陷。

（1）斜纹。木材纤维走向偏离锯材的纵轴会形成斜纹，如图2-59（a）所示。由于四季气候的差别，经常受到一个方向的风吹，使树干在一年内的生长情况不完全相同，通常会形成偏心材，由这样的圆材的扭转纹、弯曲和尖削造成的斜纹称天然斜纹，下锯不合理造成的称人为斜纹。斜纹的斜率按倾斜高度h与该水平长度l之比的百分率计算，即

（2）乱纹。木材纤维呈交错、波浪或杂乱排列的称乱纹，一般不加限制，特殊用材可检测乱纹面积、长度或宽度，以相应百分比表示。

（3）涡纹。年轮因节子或夹皮的允许形成局部弯曲而形成旋涡状者，称涡纹，如图2-59（b）所示，一般不加限制，特殊用材可用计算材长1m内或全材长内涡纹个数。

（4）应力木。木质在木纹处结合较差，如果木纹倾斜，就会降低木材的纵向强度。应力木是指一种具有异常结构和性质特征的木材。应力木大致可以分为以下几类：

①应压木。在针叶木倾斜和弯曲树干或枝条的下方，锯材表现为部分年轮和晚材特别宽，称为应压木。

②应拉木。在阔叶木倾斜和弯曲树干或枝条的上方，锯材表现为部分年轮和晚材特别宽，称为应拉木，锯面容易起毛。

③髓心。是指位于树干的中心，为木质部包围的一种松软薄壁细胞组织，呈褐色或浅褐色，外廓形状因树种而异，紧靠髓心的木材称为髓心材，其晚材率低、密度小、材质差。

④树脂囊。是指某些针叶木材的年轮中间充满树脂的条状沟槽，在横截面上表现为充满树脂的弧形裂隙，径切面上为短小的缝隙，弦切面上为充满树脂的椭圆形浅沟槽，如图2-59（c）所示。

⑤伪心材。是指某些边材树种的心材部分颜色变深，且材色不均匀，形状不规则，呈现暗褐色、红褐色、紫色或深绿色。

⑥内含边材。是指某些心材部分偶然出现色浅的环带，并与边材相似。斜纹较大时，将使木材顺纹的强度大幅度降低。

7．加工缺陷

加工缺陷包括缺棱和锯口缺陷，如图2-60所示。

（1）缺棱是指整边锯材上残留的原木表面部分，缺棱分钝棱与锐棱：钝棱是指锯材宽度与厚度方向的材棱未着锯的部分；锐棱是指锯材边局部长度未着锯的部分。缺棱过大时会影响外观和强度。钝棱的缺角比率定义为

也可具体规定允许的尺度。

（2）锯口缺陷是指因锯割不当造成的材面不平整或偏斜的现象，包括锯齿或锯削工具在锯材表面留下的凹凸不平的瓦楞状深痕，锯口不呈直线形成材面呈现的波浪纹，锯割时木材纤维受到强烈撕裂或扯离形成的毛刺糙面，锯割与材面不平行产生的偏沿子或凹凸腹等锯口偏斜。

8．变形

变形是指生材在干燥和保管过程中产生的形状变化，如图2-61所示。变形是难以避免的，过大会影响使用和加工性能。变形缺陷大致可以分为三大类，具体如下：

（1）翘曲。翘曲可分为如图2-61所示的顺弯、横弯和翘弯等。顺弯是指沿材长方向成弓形弯曲，也称弓弯，可以是只弯曲一次的单向弯曲，也可以是弯曲多次的多向弯曲。横弯是指在与材面平行的平面上，由于两侧边纹理倾斜不一致，使材边沿材长方向呈横向弯曲，即左右弯，也称侧弯或边弯。翘弯是指由于弦切板径向与弦向收缩差异，使锯材沿材宽方向成为瓦形的弯曲。

翘曲的检量按最大弯曲拱高，或与内曲面水平长度相比所得的百分率表示，即翘曲度

（2）扭曲。扭曲是指沿材长方向呈螺旋状的弯曲，材面的一角向对角方向翘起，四个角不在一个平面上；其检量按材面偏离平面的最大高度，或与标准长度相比所得的百分率表示，即扭曲度

（3）菱形变形。菱形变形是指方形新锯材横断面在干燥后由于弦向收缩大于径向收缩而形成的变形。

9．损伤

损伤是指木材在锯解加工或运输保管过程中常遭受各种机械和工具的损伤，或在立木时期受伤后所形成的伤疤如夹皮、树脂漏和髓斑等伤疤。

夹皮是指部分或全部包埋在木质内部的树皮，呈现在锯材一个面上的称单面夹皮，同时呈现在锯材两个面上的称贯通夹皮。夹皮过大时会影响外观和强度。

树脂漏常见于针叶木，其颜色较深的树脂大量聚集并渗透到周围木材。

髓斑是指某些树种的木材横切面上呈褐色弯月状斑点，纵切面上为长度不一的深褐色条纹，系立木的形成层受昆虫危害后又愈合所致。

三、木材缺陷允许限度

不同产品对木材缺陷允许限度有不同的要求。按照GB/T 19786—2005《木质包装容器检测规程》的规定，木材缺陷允许限度如表2-9所示。

对于机电产品包装，在GB/T 13384—1992《机电产品包装通用技术条件》中规定木材缺陷允许限度如表2-10所示。

企业标准可以根据本企业的实际情况对国家标准的规定进行调整，表2-11给出一个企业的实例。