前 言
本标准按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本标准由国家林业局提出,由全国木材标准化技术委员会(SCA/TC 41)归口。
本标准起草单位:广西大学林学院、中国林业科学研究院木材工业研究所、中国木材标准化技术委员会原木锯材分委员会、国家材种鉴定与木材检疫重点实验室、国家家具产品质量监督检验中心(广东)。
本标准主要起草人:徐峰、姜笑梅、李晓琴、陈旭东、海凌超、符韵林、周少英、牟继平、陈桂丹、覃引鸾、朱君、廖晓梅、胡汉志、李敏华。
主要商品木材鉴别方法
1 范围
本标准规定了木材鉴别的术语和定义、取样方法、制片方法、构造特征、构造照片制作、测定方法、材种(树种)判定方法。
本标准适用于木材及木制品用材的材种(树种)鉴别。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB/T 1933-2009 木材密度测定方法
3 术语和定义
3.1
木材三切面 Wood three section
3.1.1
横切面 Cross section
与树干主轴(或木材纹理)相垂直的切面。
3.1.2
径切面 Radial section
与木射线平行或与生长轮相垂直的纵切面。
3.1.3
弦切面 Tangential section
与木射线相垂直或与生长轮平行的纵切面。
3.2
心材与边材 Heartwood and sapwood
3.2.1
心材 Heartwood
原木靠髓心部分,由边材演化而成,生活细胞已经死亡,材色较深的部分。
3.2.2
边材 Sapwood
原木靠树皮通常材色较浅的部分。
3.3
生长轮 Growth ring
在木材横切面上所见一个生长期(一年)内生长的木质层。
3.4
管孔 Pore
导管或维管管胞在横切面上的孔洞,即胞腔。
3.4.1
环孔材 Ring-porous wood
指在一个生长轮内,早材管孔比晚材管孔大得多,并沿生长轮呈环状排成一至多列。
3.4.2
散孔材 Diffuse-porous wood
指在一个生长轮内,早晚材管孔的大小区别不明显,分布均匀或比较均匀。
3.4.3
半环孔材 Semi-porous wood
指在一个生长轮内,早材管孔较晚材管孔为大,但管孔大小的界限不明显,分布不很均匀,介于环孔材与散孔材之间。
3.4.4
管孔组合 Combination of pores
指相邻管孔的连接形式,环孔材观察的区间在晚材部分,而散孔材在整个生长轮内。
3.4.5
管孔弦向直径 Tangential diameter of pores
指在横切面上沿生长轮切线方向或与木射线垂直方向测得的管孔直径。
3.4.6
导管分子穿孔 Vessel elements perforation
指纵向相邻两个导管分子之间底壁相通的孔隙称为穿孔,有单穿孔和复穿孔。
3.4.7
管间纹孔式 Intervessel pitting
指导管与导管之间的纹孔,常呈一定的排列形式,有梯列纹孔式、对列纹孔式和互列纹孔式。
3.5
轴向薄壁组织 Longitudinal parenchyma
3.5.1
离管型薄壁组织 Apotracheal parenchyma
指轴向薄壁组织在模式情况下不依附于管孔者,有星散状、星散-聚合状、轮界状、切线状。
3.5.2
傍管型薄壁组织 Paratracheal parenchyma
指轴向薄壁组织在模式情况下依附于管孔者,有稀疏环管状、环管束状、翼状、聚翼状和傍管带状。
3.6
分隔木纤维 Separate
指一种具有比侧壁更薄的水平隔膜组织的木纤维,常出现于具有较大单纹孔的韧型纤维上。
3.7
木射线 Wood rays
3.7.1
单列木射线 Uniseriate rays
在弦切面上木射线仅1个细胞宽。
3.7.2
多列木射线 Multiseriate rays
在弦切面上木射线排列在2列或以上,为绝大多数阔叶材所具有。
3.7.3
木射线叠生 Rays storied
在弦切面上射线呈水平方向整齐排列,宏观特征称波痕。
3.7.4
同形射线组织 Homogeneous rays
指射线全部由横卧射线细胞组成。
3.7.5
异形射线组织 Heterogeneous rays
指射线组织由方形或直立射线细胞和横卧射线细胞组成。可分异形I型、Ⅱ型、Ⅲ型。
3.7.6
射线管胞齿状加厚 Dentate thickenings for ray tracheids
针叶材射线管胞的内壁形态呈锯齿状突起。
3.7.7
交叉场纹孔 Cross field pits
指在针叶材径切面上,射线薄壁细胞和早材轴向管胞相交区域内观察到的纹孔式。
3.8
胞间道 Canals
3.8.1
树脂道 Resin canals
指针叶树材中由泌脂细胞围绕而成的特殊细胞间隙,分轴向和径向两种。
3.8.2
树胶道 Gum canals
指阔叶树材中由泌胶细胞围绕而成的特殊细胞间隙,分轴向和径向两种。
3.9
其它 Others
3.9.1
侵填体 Tyloses
指由导管周围的薄壁细胞在具有生活力时,经过导管壁的纹孔口被挤压进入导管内,以至填塞导管腔而形成的囊状填充物。
3.9.2
树胶 Gums
指不规则块状或隔膜状填充在导管腔中,而将导管封闭的胶状物。
3.9.3
沉积物 Deposits
指呈不规则形充填在导管腔中,而将导管封闭的粉状填充物。
3.9.4
结晶体 Crystals
指轴向薄壁组织细胞或射线细胞所含的草酸钙结晶、碳酸钙结晶,通常有菱形或长方体形。
3.9.5
螺纹加厚 Helicall thickenings
指在细胞次生壁内表面上,由微纤丝局部聚集而形成的屋脊状凸起,呈螺旋状环绕着细胞内壁的加厚组织。
3.9.6
材色 Wood color
指木材在自然光下呈现的颜色。
3.9.7
木材结构 Wood Texture
木材细胞的大小和相对数量,在阔叶树材中以导管和木射线作标志,分为细、中和粗三级。
3.9.8
木材气干密度 Wood air-dried density
木材含水率在12%时的木材密度。
4 取样方法
4.1 取样工具
锯(微型带锯、小圆锯、手锯)、刀(锋利小刀、菜刀)、木工凿、生长锥(内径5mm或以上)。锯子主要用于原木、锯材、胶合板、细木工板取样;生长锥和木工凿主要用于家具及工艺品取样。
4.2 原木或锯材取样
试样最好在心材部位,或者靠近心材与边材交界处,生长轮正常部位截取,试样尺寸应不小于20mm(长)×20mm(宽)×20mm(高),横切面、径切面和弦切面要求相互垂直。
4.3 胶合板、细木工板取样
根据鉴定目的,如果鉴定面板用材,则在面板上切取不小于20mm(长)×20mm(宽)×面板自然厚试样一块。如果鉴定芯板用材,则在芯板中切取不小于20mm(长)×20mm(宽)×芯板自然厚试样一块。
4.4 木质家具取样
取样部位应为家具底部或内侧方条。用生长锥垂直于木材纹理钻取厚度不小于5mm试样一个;或者用木工凿垂直于木材纹理凿取长10~15mm,宽、厚度各5~10mm的试样一块。试样尺寸应满足徒手切片或切片机切片的要求。
4.5 木质工艺品取样
取样部位应在工艺品底部或背面。取样的方法与木质家具取样相同,试样尺寸应满足徒手切片或切片机切片的要求。
4.6 木质文物藏品取样
根据文物保护要求,取样时应尽量减少对文物表面的伤害,取样部位应在木质文物藏品底部或背面。取样的方法与木质家具取样相同,试样尺寸以满足徒手切片或切片机切片的要求为度。
5 制片方法
5.1 切片设备、器具与药品
5.1.1 主要设备
切片机,磨刀机,显微镜,水浴锅,电磁炉或电炉,烘箱。
5.1.2 主要器具
广口瓶、烧杯、试管、培养皿、热水瓶,切片刀、锋利小刀、一次性刀片、单面刀片,解剖针、镊子、毛笔,载玻片、盖玻片等。
5.1.3 主要药品
蕃红、95%酒精、无水酒精、TO液、二甲苯、甘油、双氧水、冰醋酸、光学树脂胶等。
5.2 试样软化
5.2.1 水煮法
材质轻软的木材直接水煮软化或者用热水瓶热水浸泡。试样经修正及编号后,置入烧杯加水煮沸1~2小时,或放入热水瓶浸泡3~4小时,煮沸后投入冷水,复煮沸又投入冷水,反复处理,直至木材沉入水底。一般水煮至试样下沉为止。
5.2.2 甘油-酒精法
较重较硬的木材可用甘油-酒精法软化。常用混合液有普通甘油1份,70%酒精1份。先将试样水煮排除空气,后自沸水中直接移入甘油酒精混合液内浸泡,软化时间视树种而异,通常需要一星期至一个月。
5.2.3 冰醋酸-双氧水法
较重较硬的木材也可用冰醋酸-双氧水法软化。此法亦先排出试样内空气,然后以冰醋酸1份,30%双氧水1份或冰醋酸1份,30%双氧水2份,将混合液置于平底烧瓶烧瓶,在水浴锅中加热使沸,一当木材表面颜色淡白或边缘开始离析,立即停止处理。试样经过去酸后,可储存于甘油酒精混合剂中,以备切片。
5.3 切片
试样切片可分别为徒手切片(简易切片)和切片机切片。
5.3.1 徒手切片
经软化后的试样,用锋利单面刀片在试样表面轻轻拖过作小而薄的切片,在低倍显微镜下检视是否满意,如果满意,加以染色,用甘油封片,可以保持两周以上;或经过染色、脱水、透明、封片,制成永久切片。
5.3.2 切片机切片
将要切的试材装在切片机试材夹中,调整使试材切面成水平后固定,切片时先切横切面,切片厚度15~20μm;后切径切面和弦切面,切片厚度均为10~20μm。置于盛有蒸馏水的培养皿中。
5.4 染色
常用1%番红水溶液(或50%酒精溶液)染色,染色时间随树种或切片厚薄而定。
5.5 脱水
切片经染色后,还必须进行脱水处理,其程序如下:50%酒精1或2次,每次5~10min;70%酒精1或2次,每次3~5min;95%酒精1或2次,每次2~5min;无水酒精1或2次,每次1~2min;无水酒精和TO液各半1次,2~5min。
5.6 透明
切片脱水之后即可进行透明处理,目前常用TO液进行透明。
5.7 封片
经过透明的切片,用镊子取出置于载玻片上,一般横切面放在上面,径切面在右下角,弦切面在左下角。在切片上滴一滴中性树胶后加上盖玻片。贴上标签,阴干或低温烘干即可观察。
6 木材构造图拍摄
6.1 横切面宏观构造(体视显微镜)图拍摄
用锋利小刀或单面刀片将试样的横切面削平削光滑,利用数码体视显微镜进行拍照,也可以在永久切片的横切面上拍摄,构造图的放大倍数一般为5倍~10倍,要求不少于2个完整的生长轮;也可以在拍照过程中设定某一比例尺。
6.2 横切面微观构造图拍摄
将制好的横切面切片在数码生物显微镜下用4倍的物镜进行拍照,构造图的放大倍数一般为20~40倍,要求不少于1个完整的生长轮,生长轮过宽者可骑生长轮界拍摄早晚材,应能看清楚星散或星散-聚合状轴向薄壁组织;也可以在拍照过程中设定某一比例尺。
6.3 弦切面微观构造图拍摄
将制好的弦切面切片在数码生物显微镜下用10倍的物镜进行拍照,构造图的放大倍数一般为50~100倍,针叶材要求能看清楚管胞壁螺纹加厚,阔叶材要求能看清楚分隔木纤维;也可以在拍照过程中设定某一比例尺。
6.4 径切面微观构造图拍摄
将制好的横切面切片在数码生物显微镜下用40倍的物镜进行拍照,构造图的放大倍数一般为100~200倍,针叶材要求能看清楚交叉场纹孔、射线管胞内壁齿状加厚;也可以在拍照过程中设定某一比例尺。
7 木材鉴别特征
7.1 针叶树材
7.1.1 宏观构造特征
心材、边材明显度,生长轮明显度、早材至晚材过度,树脂道,材色、气味、纹理、结构。
7.1.2 微观构造特征
轴向薄壁组织种类,木射线列数、射线管胞内壁加厚、交叉场纹孔类型,树脂道类别,螺纹加厚。
7.2 阔叶树材
7.2.1宏观构造特征
心边材明显度,生长轮明显度,管孔类型、管孔内含物,轴向薄壁组织类型,树胶道,材色、气味、纹理、结构、波痕。
7.2.2微观构造特征
管孔组合、导管分子穿孔、管间纹孔式,轴向薄壁组织种类,分隔木纤维,木射线种类、木射线叠生与否、射线组织类型,树胶道类别,螺纹加厚,油细胞,结晶体。
8 测定方法:
8.1 管孔弦向直径测定
利用带有测量软件的数码生物显微镜,在横切面切片上测定管孔的弦向直径,并自切片的左下角、右上角及其连线中部的三个点上各测定10个数据,取其平均值,单位:μm。
8.2 木材气干密度测定
按GB/T 1933-2009《木材密度测定》的规定执行。
9 材种(树种)判定方法
根据待鉴别木材试样所描述的宏观特征、微观特征,测得的管孔弦向直径、气干密度为主要依据。与正式发布的木材样照标准或正式出版的木材鉴别专著(图鉴、图谱、手册)相应的切面样照,管孔弦向直径,气干密度进行仔细比对分析,若全部特征或数据基本相符,则可判定为该树种或材种木材。有条件的应与标本馆正确定名的切片或实木标本进行仔细比对,以确保鉴别结果的准确性。
附录A
(资料性附录)
阔叶树木材鉴别原始记录(A.1)
检验编号: 样品名称:
检 验 项 目 | 检 验 结 果 | 备注 | ||
导管 与 管孔 | 管孔类型 | 散孔材、环孔材、半环孔材、辐射孔材、横列孔材、花彩孔材 | ||
管孔排列 | 星散、径列、斜列、波列、树枝状 | |||
管孔组合 | 单管孔、复管孔、管孔团、管孔链 | |||
穿孔板 | 单穿孔、复穿孔 | |||
管间纹孔式 | 梯列、对列、互列 | |||
导管内含物 | 侵填体、树胶、沉积物 | |||
螺纹加厚 | 早材导管、晚材导管 | |||
轴 向 薄 壁 组 织 | 傍管型 | 稀疏环管状、环管束状、翼状、聚翼状、傍管带状 | ||
离管型 | 星散、星散-聚合状、轮界状、离管带状(切线状) | |||
内含物 | 树胶、结晶体 | |||
油细胞 | ||||
木 纤 维 | 木纤维类型 | 纤维状管胞、韧型纤维、分隔木纤维 | ||
细胞形状 | 早材管胞、晚材管胞 | |||
胞壁纹孔 | 具缘纹孔、单纹孔 | |||
木 射 线 | 射线种类 | 单列射线、多列射线、聚合射线、栎木型射线 | ||
射线排列 | 非叠生、叠生 | |||
射线组成 | 同形射线:同形单列、同形多列; 异形射线:单列型、Ⅰ型、Ⅱ型、Ⅲ型 | |||
射线高度 | 不足5细胞、5~20细胞、20细胞以上 | |||
特殊细胞 | 鞘状细胞、油细胞 | |||
射线内含物 | 树胶、结晶体、硅石 | |||
树 胶 道 | 轴向、径向 | |||
内含韧皮部 | ||||
宏观特征 | 生长轮 | 明显、不明显 | ||
心边材 | 明显、不明显 | |||
木射线 | 肉眼下显著、肉眼下可见、肉眼下不见 | |||
材色 | 心材色、边材色 | |||
气味 | 香气、难闻气味 | |||
纹理 | 纹理直、纹理斜、交错纹理 | |||
结构 | 结构细、结构中、结构粗 |
审核: 主检:
附录A
(资料性附录)
阔叶树木材鉴别原始记录(A.2)
检验编号: 样品名称:
检 验 项 目 | 检 验 结 果 | 备注 | |
管孔弦向直径(μm) | 最大值: 最小值: | 平均值 | |
气干密度(g/cm3) | 最大值: 最小值: | 平均值 | |
木 材 构 造 照 片 | |||
横切面宏观构造图 横切面微观构造图 弦切面微观构造图 径切面微观构造图 | |||
鉴别结果: 树种中文名: 树种拉丁名: 木材名称: 科属名称: |
审核: 主检:
附录B
(资料性附录)
针叶树木材鉴别原始记录
检验编号: 样品名称:
检 验 项 目 | 检 验 结 果 | 备注 | ||
轴 向 管 胞 | 细胞形状 | 早材管胞、晚材管胞 | ||
具缘纹孔 | 径壁:1列、2列 | |||
弦壁:明显、不明显 | ||||
螺纹加厚 | 明显、无 | |||
轴向薄壁组织 | 星散、星散-聚合状、星散-轮界状 | |||
木 射 线 | 射线种类 | 单列射线、纺锤形射线 | ||
射线管胞 | 有、无 | |||
内壁平滑、内壁齿状加厚 | ||||
射线高度 | 不足5细胞、5~20细胞、20细胞以上 | |||
交叉场纹孔 | 窗格状、云杉型、杉木型、柏木型、松木型 | |||
射线内含物 | 树胶、结晶体、硅石 | |||
树脂道 | 轴向、径向 | |||
宏 观 特征 | 生长轮 | 明显、不明显 | ||
心边材 | 明显、不明显 | |||
材色 | 心材色、边材色 | |||
气味 | 香气、难闻气味 | |||
纹理 | 纹理直、纹理斜、交错纹理 | |||
结构 | 结构细、结构中、结构粗 | |||
气干密度(g/cm3) | 最大值: 最小值: | 平均值 | ||
木材构造图片 | 横切面宏观构造图 横切面微观构造图 弦切面微观构造图 径切面微观构造图 | |||
鉴别结果: 树种中文名: 树种拉丁名: 木材名称: 科属名称: |
审核: 主检:
主要商品木材鉴别方法
The Identification Method of Main Commercial Woods
(编制说明)
《主要商品木材鉴别方法》
标准制定起草小组
2011.02.15
一、任务来源
本标准由国家林业局提出,国家标准化管理委员会于2009年下达的国家标准制修订计划项目,项目编号为20090410-T-432。由全国木材标准化技术委员会归口,广西大学、张家港出入境检验检疫局、广东省产品质量监督检验中心负责起草。
二、制定本标准的背景及意义
目前,国内发布与木材鉴别方面有关的标准主要有:GB/T16734—1997 《中国主要木材名称》,GB/T18513—2001 《中国主要进口木材名称》,GB/T18107—2000 《红木》,GSB-16-2141-2007 《进口木材国家标准样照》,GSB 16-2142—2007 《进口木材国家标准样品》, SN/T 2026—2007 《进境世界主要用材树种鉴定标准》,QB/T2385—2008《深色名贵硬木家具》, WB/T1038-2008《中国主要木材流通商品名称》。上述各项标准多属名称标准,仅GB/T18107—2000 《红木》属于木材鉴别方法类标准。然而,该标准仅对红木的定义、类别,以及对红木树种的木材名称、结构特征、显微结构图作了较为细致的规定。而对测定方法比较粗放,尤其是取样方法、制片方法、构造特征描述方法、构造图拍照方法等不够具体。对于非木材专业研究人员难以操作。
所以,制订一个木材鉴别的通用标准,统一木材鉴别规程,规范木材鉴别方法。对提高木材教学科研人员、木材生产与经贸人员、检验检疫人员、海关执法人员、质量监督人员等相关人员的业务素质,提高木材鉴别结果的准确性具有非常重要的意义。
三、标准制定的原则和标准的内容
1、标准起草的原则
标准草案根据GB/T1.1-2009《标准化工作导则》的规则,并考虑到先进性、合理性和可操作性的原则进行编制。
2、标准的内容
标准的主要内容包括:范围,规范性引用文件,术语和定义,取样方法,制片方法,木材构造图拍摄,名称鉴别特征,测定方法,材种(树种)判定,附录(规范性附录)木材鉴别原始记录。
四、标准制定工作简况
1、成立标准起草小组、确定编写人员
本标准是由广西大学、国家材种鉴定与木材检疫重点实验室、国家家具产品质量监督检验中心(广东)联合申报的。所以国家标准化管理委员会下达本标准制定项目时,承担起草的单位也是上述三个单位。因为《主要商品木材鉴别方法》是国内首部关于木材鉴别方法的国家标准,为了保证标准的质量与权威性,根据木标委秘书处的提议,增加中国林科院木材所,中国木标委原木锯材分委员会参与本标准的制定。为此,参加本标准起草的单位均为目前国内最权威的木材鉴定机构。
标准起草组主要成员有:广西大学徐峰、符韵林、牟继平;中国林科院姜笑梅;中国木标委原木锯材分委员会李晓琴;张家港市出入境检验检疫局陈旭东;广东省产品质量监督检验中心海凌超、周少英。所以,参加标准起草的人员均为国内长期从事木材识别鉴定的科研人员和检验人员。
2、标准制定进程
2009年8月~9月,成立标准起草小组。
2009年10月,标准起草小组讨论决定标准编制方案。
2009年11月,签订林业标准制修订项目合同任务书。
2009年12月~2010年3月,试验分析。查阅国内外相关技术资料,对国内木材市场常见的商品材进行调查考察,对拟鉴别的主要商品木材进行切片、样照等试验。
2010年3月~4月,标准草案起草并通过邮件征求本标准起草小组各单位的同行专家意见,确定标准的主要内容及编写形式。在综合本标准起草小组各单位的同行专家意见后,于2010年形成了标准草案的征求意见稿。
2010年5月~6月,将标准草案征求意见稿分别抄送给东北林业大学、南京林业大学、福建农林大学、中南林业科技大学、安徽农业大学、华南农业大学、西南林学院等兄弟院校有关专家征求意见。2010年6月先后收到东北林业大学、南京林业大学、福建农林大学、中安徽农业大学、国家材种鉴定与木材检疫重点实验室等单位的意见反馈表。
2010年7月~12月,根据前期收到的反馈意见,到浙江、江苏、广东、广西相关的单位,广泛听取从事木材检测鉴定人员的意见。起草送审稿初稿。
2011年1月~2月,本标准起草小组各单位的专家对送审稿初稿进行通讯征求意见。
三、需要说明的几个问题
1、木质工艺品及木质文物藏品取样时,应尽量减少对其表面的伤害,取样部位应在木质工艺品或木质文物藏品底部或背面。取样的方法与木质家具取样相同,试样尺寸以满足徒手切片的要求为度。
2、木家具成品、木质工艺品及木质文物藏品鉴别时,为了尽量减少对其表面的伤害,可不做管孔弦向直径测定和木材密度测定。
3、木材构造图片拍摄的倍数,以能够清除显示该切面各种构造特征为度。
四、征求意见反馈情况
本标准草案征求意见稿曾于2010年5月分别抄送给东北林业大学、南京林业大学、福建农林大学、中南林业科技大学、安徽农业大学、华南农业大学、西南林学院等10个兄弟院校有关专家征求意见。2010年6月先后收到东北林业大学、南京林业大学、福建农林大学、安徽农业大学、国家材种鉴定与木材检疫重点实验室等单位的意见反馈表(具体意见处理情况待提交正式送审稿时另文列出)。
《主要商品木材鉴别方法》标准制定起草小组