木材的識別方法分析與研究

摘 要：木材具有非常廣泛的用途，不同種類的木材用途有所區(qū)別。為此，對木材進行準確識別顯得尤為必要?；诖它c，文章從木材的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)分析入手，對木材的識別方法進行論述。期望通過本文的研究能夠?qū)Υ龠M木材識別水平的提升有所幫助。

關(guān)鍵詞：木材;識別方法;檢索

木材是喬灌木等植物的木質(zhì)化組織，它在人類社會的發(fā)展中具有不可或缺的重要作用，不同性質(zhì)的木材，用途也不相同。為對木材進行合理使用，應當對不同種類的木材進行識別。在識別木材的過程中，需要使用到相應的識別方法，借此下面就木材的識別方法展開分析探討。

一、木材的結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

（一）木材的結(jié)構(gòu)

木材由以下幾個部分組成：樹皮、形成層、木質(zhì)部、髓心。其中樹皮處于木材的最外面，可以將之視作為表層，它以包裹的形式附著于木材的表面;形成層在樹皮與木質(zhì)部之間，其具備分生的功能，它的存在使木材直徑能夠變得更加粗壯;木質(zhì)部處于形成層與髓心之間，由形成層分裂生長而來;髓心通常都在木材的中間位置，被木質(zhì)部包裹，其生命周期相對比較短。

（二）木材的性質(zhì)

1.物理性質(zhì)。密度。這是木材物理性質(zhì)中最為重要的指標之一，由木材的密度能夠估計出它的質(zhì)量，進而推斷出木材的其他性質(zhì)，如強度、硬度等。含水率。木材當中水分的質(zhì)量占烘干處理后木材重量的百分比，即木材的含水率。木材本身是一種植物，因此可以將它的水分細分為兩個部分，即吸附水和自由水，前者存在于木材的細胞壁內(nèi)，后者存在于細胞腔與細胞間隙之間。木材的含水率受環(huán)境因素的影響比較大。脹縮性。當木材吸收一定的水分之后，它的體積會出現(xiàn)膨脹，若是木材現(xiàn)有的水分大量散失，則會出現(xiàn)明顯的收縮現(xiàn)象。木材開裂、翹曲等問題的出現(xiàn)，都與脹縮性有關(guān)。

2.力學性質(zhì)。木材具有非常好的力學性質(zhì)，但由于木材本身是有機各向異性材料，從而使得它的順紋與橫紋方向上的力學性質(zhì)差異較大。其中順紋方向的抗拉和抗壓強度都相對較高，而橫紋方向則略低一些。

二、木材的識別方法

（一）觀察識別法

1.眼睛觀察。這是木材識別最為傳統(tǒng)的方法之一，該方法的優(yōu)點是簡單、快捷，缺點是準確率不高。應用這種方法對木材進行識別，必須有一定的專業(yè)能力，而且還要有豐富的經(jīng)驗。具體做法如下：先用專門的工具對木材樣品的表面進行清理，達到光滑狀態(tài)后，用潔凈的水進行浸潤，然后通過眼睛，對心邊材、生長輪、薄壁細胞等進行觀察，并結(jié)合木材的顏色、紋理、結(jié)構(gòu)、氣味、硬度等指標，進行綜合判斷。這種識別方法，在生產(chǎn)現(xiàn)場中的應用較為廣泛，可以達到快速識別木材種類的效果。

2.顯微鏡觀察。這是在眼睛觀察法的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的一種識別方法，它以眼睛觀察作為基礎(chǔ)，在實際觀察的過程中，借助光學或是電子顯微鏡，對木材的微觀結(jié)構(gòu)特征進行觀察，從而提高識別結(jié)果的準確性。雖然使用顯微鏡可以使識別結(jié)果更加準確，但由于儀器的加入，使得該方法無法在生產(chǎn)現(xiàn)場使用，一般都是在眼睛觀察無法識別的情況下，才會應用該方法進行識別。顯微鏡識別法的操作要點如下：先制作木材切片，由于切片的質(zhì)量對識別結(jié)果具有較大的影響，所以必須對切片的制作過程進行有效控制。要選擇耐久度比較高的工具對木材切片進行制作，不同種類的木材硬度有所區(qū)別，故此在制作切片時，應當根據(jù)質(zhì)地，選取處理方法，如浸泡、加熱等，以此來達到切片的制作要求。對木材進行切片時，要切成以下幾種類型的切面：橫切、徑切以及弦切，從而給顯微鏡觀察識別提供有利條件。當木材切片制作完畢后，便可使用光學或是電子顯微鏡對木材的微觀特征進行觀察，如木射線比量、木纖維比量等等。

（二）檢索識別法

1.對分檢索表。這是一種根據(jù)對分的方式對木材進行識別的方法，是應用比較廣泛且使用時間比較長的木材識別檢索方式。該方法以明顯且穩(wěn)定的特征作為判斷依據(jù)確定一組，并繼續(xù)在對立的兩組當中進行選定，直至全部檢索完畢為止。應用該方法對木材進行識別時，可依據(jù)預先確定好的順序，在每一對特征當中選取出與被檢特征相符合的，然后在包含該特征的新特征組中進行選擇，最后可得到鑒定結(jié)果。這種識別方法的優(yōu)點在于不需要使用任何的儀器設備，檢索表以小冊子的形式存在，便于攜帶，缺點是耗時較長，無法進行隨意檢索。

2.穿孔檢索表。該方法是對分檢索表的升級版，穿孔卡為長方形具有一定硬度的卡片，它的四個邊緣處均有直徑比較小的圓孔，在每個圓孔的下方印制了識別特征的名稱，然后將木材的特征記到卡片上，若是特征不典型，可在圓孔下畫粗黑線。應用這種方法對木材進行檢索時，可以使用鋼絲針穿入到識別木材最顯著特征的孔內(nèi)，如果有這個特征，則會因為存在開口而落下，此時可用另外的特征卡繼續(xù)檢索，直至剩下最后一張時，便是需要識別的樹種。與對分檢索表相比，穿孔檢索表的結(jié)果更加準確，耗時相對較少，便于特征修改及樹種增減。缺點是容易因卡片掉落造成錯檢。

（三）基于圖像處理的識別方法

現(xiàn)階段，隨著科技水平的不斷提升，使得很多技術(shù)得到快速發(fā)展，圖像處理技術(shù)便是其中之一，可將該技術(shù)運用到木材識別領(lǐng)域當中，以此來提升識別準確性?；趫D像處理的木材識別過程如下：先對相關(guān)的數(shù)據(jù)進行獲取，為了能夠獲得潔凈的切面，可使用清水對木材表面進行潤濕處理，然后再借助專業(yè)工具進行木材切片，隨后利用生物顯微鏡將木材的切片圖像攝入下來并存入計算機當中，再將圖像轉(zhuǎn)換為灰度圖像，通過去除噪聲、增強圖像等處理，使原始圖像適合計算機提取特征。當計算機從處理后的木材切片中提取出特征后，便可根據(jù)預先設定好的分類決策，對該識別對象的性質(zhì)進行判定，進而確定出屬于何種木材。這種識別方法的速度快、誤差低、準確率高，基本上不會受到人為因素的影響。

（四）紋理識別法

每一種木材都有獨特的紋理，通過對木材的紋理進行分類，能夠達到快速識別木材種類的目的。由于木材本身的紋理具有復雜性的特點，所以很難進行描述。故此，要對描述方法進行合理確定。根據(jù)抽取紋理特征的方法，可將紋理識別法細分為以下三種，即統(tǒng)計法、結(jié)構(gòu)分析法、頻譜法。在上述三種方法中，頻譜法的效果最佳，它以傅立葉變換為基礎(chǔ)，能夠?qū)y理進行準確描述。

三、結(jié)束語

綜上所述，木材的識別是一項較為復雜且系統(tǒng)的工作，傳統(tǒng)的識別方法雖然簡單、實用，但結(jié)果的準確性不高。因此，建議使用先進的識別方法，對木材進行識別，以此來提高結(jié)果的準確性。未來一段時期應當加大對木材識別方法的研究力度，除對現(xiàn)有的方法進行改進和完善之外，還應開發(fā)一些新的識別方法，更好的為木材鑒定服務。

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作者簡介：農(nóng)立國（1971-10）男，壯族，廣西壯族自治區(qū)崇左市龍州，大專，助理工程師，研究方向：通過目測，木材樹皮，木質(zhì)紋理來識別木材的種類及原料倉驗收工作，對木材識別進行了多年實踐和研究，有豐富實踐經(jīng)驗和理論知識。