木工基礎(chǔ)知識(shí)----木材篇

一、物理特性 

木材是由樹(shù)木中沿著主干、分支以及樹(shù)枝方向生長(zhǎng)的各種細(xì)胞組成的，而這些細(xì)胞基本上都是由纖維素構(gòu)成的，它們通過(guò)一種叫木質(zhì)素的物質(zhì)粘在一起。 
你可以將一塊木頭想象成用膠水粘在一起的一束秸桿。這些粘在一起的秸桿很難被攔腰折斷，將它們彼此分開(kāi)相對(duì)容易些。這就是為什么木材更容易沿著紋理而不是橫向于紋理開(kāi)裂。 
從一棵樹(shù)的橫截面能看到其不同的生長(zhǎng)特征。 

 

最外面的是樹(shù)皮，其中最靠外的樹(shù)皮可以保護(hù)樹(shù)林免遭動(dòng)物和自然環(huán)境的破壞和磨損；而靠里的樹(shù)皮則負(fù)責(zé)將樹(shù)葉通過(guò)光合作用產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)揭粚用麨椤靶纬蓪印钡暮鼙〉幕罴?xì)胞中。 
所有樹(shù)木的生長(zhǎng)都發(fā)生在形成層。形成層的細(xì)胞朝外生長(zhǎng)形成新樹(shù)皮，朝里生長(zhǎng)就變成了新木材。每年形成層都會(huì)朝里長(zhǎng)生一個(gè)新的邊材外圈，它的主要作用是將水分從樹(shù)根運(yùn)送到樹(shù)的上部。隨著細(xì)胞不斷生長(zhǎng)，邊材的最里層會(huì)漸漸推動(dòng)運(yùn)輸水分的能力，慢慢變硬成為心材，也就是樹(shù)干中部顏色較深的部分。而樹(shù)干的中心部分叫作髓心。 
在大多數(shù)氣候條件下，樹(shù)林在春天的生長(zhǎng)速度比夏天要快。在同一個(gè)年輪內(nèi)，這一現(xiàn)象具體體現(xiàn)在密度和顏色的變化上。每個(gè)年輪靠里面的部分叫作春材，在春天樹(shù)木生長(zhǎng)旺盛時(shí)形成，它們的細(xì)胞比夏天生長(zhǎng)出來(lái)的夏材要大，而且顏色也不一樣。 

 

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木材的特性之一：水和木材 

由于木材的細(xì)胞壁由類(lèi)海綿物質(zhì)組成，它們能夠迅速吸收水汽。即使是一塊“干”的木材，比如餐桌的表面，也會(huì)根據(jù)屋內(nèi)的濕度吸收或者釋放水分。雖然細(xì)胞壁會(huì)根據(jù)周?chē)臏囟仁湛s或者膨脹，但這種變化只體現(xiàn)在木材的厚度上，對(duì)長(zhǎng)度沒(méi)什么影響。這就是為什么隨著濕度的增加，桌面會(huì)變厚而不會(huì)變長(zhǎng)。 
木材在尺寸上的變動(dòng)致使千百年以來(lái)木匠們一直面臨著一個(gè)必須解決的問(wèn)題：如何以特殊的技術(shù)把木材永久地接合在一起？這些技術(shù)統(tǒng)稱(chēng)為“接合技術(shù)”，在以后我們會(huì)提到。 
使木材變干。當(dāng)那些木材還是活著的樹(shù)木時(shí)，它們含有兩種類(lèi)型的水：自由水和結(jié)合水。自由水就是能夠通過(guò)中空細(xì)胞自由流動(dòng)的水，而結(jié)合水是細(xì)胞壁吸收的水分。一棵樹(shù)，其自由水和結(jié)合水的總重量能超過(guò)木材本身的重量。烘干后用來(lái)做家具的木材里面一般沒(méi)有自由水，結(jié)合水含量也只有6%-8%. 
要去除所有的自由水和大部分的結(jié)合水，不是簡(jiǎn)單地把木材放在外面自然晾干就可以了，因?yàn)槟静脑谶@個(gè)過(guò)程中會(huì)收縮，這種自然的收縮會(huì)使木材開(kāi)裂。 
試想，一段剛伐下來(lái)的原木放在地上，水分從樹(shù)皮和剛暴露出來(lái)的端面處不斷蒸發(fā)。外圈的木材變干后，自然會(huì)收縮變小，但是里面的木材還沒(méi)有怎么失水，依然保持原有的尺寸。結(jié)果，外圈的纖維收縮，繃得越來(lái)越緊，最終開(kāi)裂，導(dǎo)致木材產(chǎn)生從外向里的徑向裂紋。同理，端面的水分蒸發(fā)引起它的收縮，但它內(nèi)部潮濕的部分不會(huì)收縮，并會(huì)給靠外的部分一個(gè)保持原狀的張力。這樣下去會(huì)怎么樣？結(jié)果就是，原木的端面裂開(kāi)以釋放這個(gè)張力。 

 

一段剛伐下來(lái)的原木如果任其自然干燥，產(chǎn)出無(wú)裂痕木板的概率就會(huì)降低。解決的方法是將剛伐下來(lái)的原木鋸成厚木板，然后用油漆或者蠟封住木板的端面。厚木板堆放時(shí)應(yīng)該用小木塊間隔開(kāi)，這些墊塊能使木板之間的空氣自由流通；同時(shí)，應(yīng)避免陽(yáng)光直射和極度干燥的環(huán)境，這個(gè)過(guò)程叫作風(fēng)干。一般情況下，1英寸（2.45cm）厚的板子需要風(fēng)干1年。 
木材公司當(dāng)然耗不起那么長(zhǎng)的時(shí)間讓木材在倉(cāng)庫(kù)里慢慢自然風(fēng)干，所以他們使用干燥窯快速去除水分。板材用墊塊間隔開(kāi)，分層堆放在干燥窯內(nèi)。窯內(nèi)流動(dòng)著溫暖濕潤(rùn)的空氣，空氣的濕度會(huì)逐漸降低，每次調(diào)整時(shí)空氣的濕度都必須保持在比木材的濕度稍微低一點(diǎn)兒的程度。這種逐步降低濕度的干燥方法叫作窯干。如果操作正確的話(huà)，這樣是不會(huì)使木材開(kāi)裂的。 

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