2010-5-12
木 材 学
（ Wood Science）
多媒体课件
五、木材科学的定义
木材科学 （ Wood Science） — 是研究木质化了
的天然材料与衍生制品以及为木质材料的加工利用
和森林经营管理技术提供科学依据的一门生物的、
化学的和物理的科学 。
六、木材科学的发展
（一）国外木材科学的发展
Kollmann（ 1968年）提出，现代林产品研究
工作 50年前才开始。今天我们正处于将木材科学应
用于木材工艺学领域的时代。木材科学是以理论和
实践的科学研究为基础，开辟了木材作为原材料的
新用途，奠定了木质人造板新工业的基础。
1906年美国 Tiemann在, 水分对木材强度和硬
度的影响, 一文中提出纤维饱和点的概念。这是木
材性质研究的重要发现。
1924年英国牛津大学出版 Jone,木材结构和识别,,他为
木材的科学识别提供了理论依据。
1936年德国木材学家 Kollmann发表了, 木材工艺学, 一书。
1951年出版了经过全面修订并有较大充实的, 木材工艺学和木
材材料学, 。
1934年美国 Brown和 Panshin合著, 美国商用木材识别,,
这也是木材识别的早期专著，对各国同类研究工作有推动作用。
1948年 Brown,Panshin和 Forsaith合著, 木材工艺学教
科书, 第一卷 —— 美国商用木材的结构、识别、缺陷和利用，
1952年出版, 木材工艺学教科书, 第二卷 —— 美国商用木材物
理、力学和化学性质。它们对木材的结构、性质给出了全面的
阐述，时至今日尚不失其重要的参考价值。
以上个本专著都与我国高校木材学课程内容颇为接近，
都是在终结当时本学科研究的基础上写出的，反映了木材学科
在国外的形成和发展。
（二）、我国木材科学的发展
我国木材科学研究始于本世纪 30年代，当时偏重
于木材构造特征的描述。近 40年来，我国木材基础
科学有很大发展。
（ 1）科研方面：各级林业科研单位和用材部
门相继设置木材研究机构，对我国主要用材树种的
木材构造、化学、物理和力学性质等方面进行了广
泛的研究，获得了不少研究成果，对我国木材科学
和加工生产的发展起到了一定的促进作用。
（ 2）教学方面：除在高、中等林业院校开设
木材学课程外，还培养了一批木材科学方面的研究
生、博士生等高级专门人才。
（三）、现代木材科学的发展
木材科学属材料科学的范畴。它是以高分子
复合体的生物材料为研究对象，与它交叉的学科
甚多。目前相关学科的发展很迅速，它们和木材
科学见形成新交叉，新测试手段不断出现更使木
材科学研究不断深化。木材科学和林业、木材加
工生产的联系很密切，其中一部分与木材生成因
子有关，也有部分是对确定木材加工工艺条件有
作用，这些都构成了木材科学发展的永恒和根本
动力。
木材科学的参考文献有：
1.,木材科学与工艺学, （ Wood Science and
Technology），国际木材科学学会杂志（ Journal of
International Academy of Wood Science），双月刊；
2.,国际木材解剖学杂志, （ IAWA Journal），国际木材
解剖学家协会主办（ International Association of Wood
anatomists），季刊；
3.,纤维素化学和工艺学, （ Cellulose Chemistry and
Technology），国际纤维素和木素物理、化学和工艺学杂志，
罗马尼亚科学院主办，双月刊；
4.国际木材生物、化学、物理和工艺学学报, 木材研究,
（ Holzforschung），德国出版（英文），双月刊；
5.,木材和纤维科学, （ Wood and Fiber Science），美
国木材科学和加工学会杂志（ Journal of the Society of
Wood Science and Technology），季刊；
6.,美国木材防腐学会年会会刊, （ AWPA）（ American
Wood— Preservers’ Association Proceedings），年刊；
木材科学的参考文献有：
7.,木材科学研究所学报, （ Journal of the Institute of
Wood Science），英国，半年刊；
8.,木材防腐, （ Wood Protection），英国木材研究所杂志
（ Institute of Wood Science,UK），半年刊；
9.,木材学会志, （日文），日本木材学会杂志，月刊；
10.,木材研究, （ Wood Research ）（英文），日本京都大学
木材研究所（ Wood Research Institute, Kyoto
University），年刊；
11.,林业科学,,中国林学会杂志，季刊；
12.,林产工业,,中华林学会杂志（台湾），季刊；
13.我国各（农）林业院、校学报。
我国学者近年在木材科学研究方面取得的成就有,
1.木材解剖
我国对木材宏观和微观结构和识别有广泛研究，
现已开始应用计算机作检索工具，注意国产木材结构
和材性关系的研究。木材显微结构研究中，已开始应
用计算机图象分析。
应用电子显微镜可大大提高对木材细胞壁的观察
倍次，加深了对木材结构的认识，并研究木材的超微
结构和干燥质量、木材渗透性等材性因素的关系。
用碘染色法和偏光显微镜法直接测定木材胞壁微
纤丝角，用 X射线衍射法 间接估测木材胞壁微纤
丝角度。
2.化学方面
研究木材化学成分与抗腐性的关系、木质材料的耐
候性、木材化学变色的成分。
研究木材的 pH值、木材结合酸含量对胶粘剂凝胶时
间的影响。
研究木材化学成分与纤维板质量的关系、木材水泥
刨花板生产中木材对水泥固化作用的影响、木材表面化
学改性与胶合效应。
研制木塑复合材。北京亚运游泳馆建筑中采用了木
质胶合层集材。
用聚乙二醇处理、乙酰化处理提高木材尺寸稳定
性；用乙酰化提高木材耐腐性。
2.化学方面
近年来，在研究木材的超分子结构、表面化学性质和反应动
力学等方面采用了波谱分析手段，即：
（ 1） X射线衍射图谱：用来测定木材中胞壁晶区的长度、宽度
和结晶度以及木材干燥或纤维板生产中，结晶度有无变化。
（ 2）化学分析光电子能谱（ ESCA）：可测定木材表面经处理
后，产生的化学性质变化和工艺效果；木材在自然条件下的
风化因子和提高木材耐侯性处理的效果。
（ 3）电子自旋共振波谱（ ESR）：可测定木材表面不成对电
子（即自由基）的存在与变化。
（ 4）红外光谱（ IR和 FTIR）：可用来研究木材结构中所具有
的基团及其在受某种化学处理后的变化。
3,物理方面
进行的研究有：
（ 1）用 X射线测定木材的密度；
（ 2）木材的生材含水率和平衡含水率；
（ 3）木材的渗透性；
（ 4）木材的热性能；
（ 5）木材的介电性质；
（ 6）木材的声学性质；
（ 7）木材材色的定量表征；
（ 8）木材的扭曲强度、握钉力和耐磨性；
（ 9）木材的显微力学测定；
（ 10）木材的粘弹性；
（ 11）木材的切削和应力分级。
4.木材的质量方面
我国对木材质量的研究工作已进行的
主要方面有：
（ 1）木材结构和性质的变异；
（ 2）木材缺陷的成因和对材质的影响；
（ 3）木材的天然耐久性。
七、木材科学的主要研究方向
1.木材解剖构造；
2.木材保护与改性；
3.木材物理；
4.木材化学；
5.生物木材学；
6.木材力学性质 等。
木 材 学
（ Wood Science）
多媒体课件
五、木材科学的定义
木材科学 （ Wood Science） — 是研究木质化了
的天然材料与衍生制品以及为木质材料的加工利用
和森林经营管理技术提供科学依据的一门生物的、
化学的和物理的科学 。
六、木材科学的发展
（一）国外木材科学的发展
Kollmann（ 1968年）提出，现代林产品研究
工作 50年前才开始。今天我们正处于将木材科学应
用于木材工艺学领域的时代。木材科学是以理论和
实践的科学研究为基础，开辟了木材作为原材料的
新用途，奠定了木质人造板新工业的基础。
1906年美国 Tiemann在, 水分对木材强度和硬
度的影响, 一文中提出纤维饱和点的概念。这是木
材性质研究的重要发现。
1924年英国牛津大学出版 Jone,木材结构和识别,,他为
木材的科学识别提供了理论依据。
1936年德国木材学家 Kollmann发表了, 木材工艺学, 一书。
1951年出版了经过全面修订并有较大充实的, 木材工艺学和木
材材料学, 。
1934年美国 Brown和 Panshin合著, 美国商用木材识别,,
这也是木材识别的早期专著，对各国同类研究工作有推动作用。
1948年 Brown,Panshin和 Forsaith合著, 木材工艺学教
科书, 第一卷 —— 美国商用木材的结构、识别、缺陷和利用，
1952年出版, 木材工艺学教科书, 第二卷 —— 美国商用木材物
理、力学和化学性质。它们对木材的结构、性质给出了全面的
阐述，时至今日尚不失其重要的参考价值。
以上个本专著都与我国高校木材学课程内容颇为接近，
都是在终结当时本学科研究的基础上写出的，反映了木材学科
在国外的形成和发展。
（二）、我国木材科学的发展
我国木材科学研究始于本世纪 30年代，当时偏重
于木材构造特征的描述。近 40年来，我国木材基础
科学有很大发展。
（ 1）科研方面：各级林业科研单位和用材部
门相继设置木材研究机构，对我国主要用材树种的
木材构造、化学、物理和力学性质等方面进行了广
泛的研究，获得了不少研究成果，对我国木材科学
和加工生产的发展起到了一定的促进作用。
（ 2）教学方面：除在高、中等林业院校开设
木材学课程外，还培养了一批木材科学方面的研究
生、博士生等高级专门人才。
（三）、现代木材科学的发展
木材科学属材料科学的范畴。它是以高分子
复合体的生物材料为研究对象，与它交叉的学科
甚多。目前相关学科的发展很迅速，它们和木材
科学见形成新交叉，新测试手段不断出现更使木
材科学研究不断深化。木材科学和林业、木材加
工生产的联系很密切，其中一部分与木材生成因
子有关，也有部分是对确定木材加工工艺条件有
作用，这些都构成了木材科学发展的永恒和根本
动力。
木材科学的参考文献有：
1.,木材科学与工艺学, （ Wood Science and
Technology），国际木材科学学会杂志（ Journal of
International Academy of Wood Science），双月刊；
2.,国际木材解剖学杂志, （ IAWA Journal），国际木材
解剖学家协会主办（ International Association of Wood
anatomists），季刊；
3.,纤维素化学和工艺学, （ Cellulose Chemistry and
Technology），国际纤维素和木素物理、化学和工艺学杂志，
罗马尼亚科学院主办，双月刊；
4.国际木材生物、化学、物理和工艺学学报, 木材研究,
（ Holzforschung），德国出版（英文），双月刊；
5.,木材和纤维科学, （ Wood and Fiber Science），美
国木材科学和加工学会杂志（ Journal of the Society of
Wood Science and Technology），季刊；
6.,美国木材防腐学会年会会刊, （ AWPA）（ American
Wood— Preservers’ Association Proceedings），年刊；
木材科学的参考文献有：
7.,木材科学研究所学报, （ Journal of the Institute of
Wood Science），英国，半年刊；
8.,木材防腐, （ Wood Protection），英国木材研究所杂志
（ Institute of Wood Science,UK），半年刊；
9.,木材学会志, （日文），日本木材学会杂志，月刊；
10.,木材研究, （ Wood Research ）（英文），日本京都大学
木材研究所（ Wood Research Institute, Kyoto
University），年刊；
11.,林业科学,,中国林学会杂志，季刊；
12.,林产工业,,中华林学会杂志（台湾），季刊；
13.我国各（农）林业院、校学报。
我国学者近年在木材科学研究方面取得的成就有,
1.木材解剖
我国对木材宏观和微观结构和识别有广泛研究，
现已开始应用计算机作检索工具，注意国产木材结构
和材性关系的研究。木材显微结构研究中，已开始应
用计算机图象分析。
应用电子显微镜可大大提高对木材细胞壁的观察
倍次，加深了对木材结构的认识，并研究木材的超微
结构和干燥质量、木材渗透性等材性因素的关系。
用碘染色法和偏光显微镜法直接测定木材胞壁微
纤丝角，用 X射线衍射法 间接估测木材胞壁微纤
丝角度。
2.化学方面
研究木材化学成分与抗腐性的关系、木质材料的耐
候性、木材化学变色的成分。
研究木材的 pH值、木材结合酸含量对胶粘剂凝胶时
间的影响。
研究木材化学成分与纤维板质量的关系、木材水泥
刨花板生产中木材对水泥固化作用的影响、木材表面化
学改性与胶合效应。
研制木塑复合材。北京亚运游泳馆建筑中采用了木
质胶合层集材。
用聚乙二醇处理、乙酰化处理提高木材尺寸稳定
性；用乙酰化提高木材耐腐性。
2.化学方面
近年来，在研究木材的超分子结构、表面化学性质和反应动
力学等方面采用了波谱分析手段，即：
（ 1） X射线衍射图谱：用来测定木材中胞壁晶区的长度、宽度
和结晶度以及木材干燥或纤维板生产中，结晶度有无变化。
（ 2）化学分析光电子能谱（ ESCA）：可测定木材表面经处理
后，产生的化学性质变化和工艺效果；木材在自然条件下的
风化因子和提高木材耐侯性处理的效果。
（ 3）电子自旋共振波谱（ ESR）：可测定木材表面不成对电
子（即自由基）的存在与变化。
（ 4）红外光谱（ IR和 FTIR）：可用来研究木材结构中所具有
的基团及其在受某种化学处理后的变化。
3,物理方面
进行的研究有：
（ 1）用 X射线测定木材的密度；
（ 2）木材的生材含水率和平衡含水率；
（ 3）木材的渗透性；
（ 4）木材的热性能；
（ 5）木材的介电性质；
（ 6）木材的声学性质；
（ 7）木材材色的定量表征；
（ 8）木材的扭曲强度、握钉力和耐磨性；
（ 9）木材的显微力学测定；
（ 10）木材的粘弹性；
（ 11）木材的切削和应力分级。
4.木材的质量方面
我国对木材质量的研究工作已进行的
主要方面有：
（ 1）木材结构和性质的变异；
（ 2）木材缺陷的成因和对材质的影响；
（ 3）木材的天然耐久性。
七、木材科学的主要研究方向
1.木材解剖构造；
2.木材保护与改性；
3.木材物理；
4.木材化学；
5.生物木材学；
6.木材力学性质 等。
