一直以來,我們認(rèn)為結(jié)實(shí)的木材都產(chǎn)自大雪紛飛的東北林區(qū)。而實(shí)際上,真正的、高級(jí)的硬質(zhì)木材,特別是各種紅木,都出自熱帶雨林。
軟木與硬木的區(qū)別
硬木和軟木的區(qū)別,并不是硬木夠硬,軟木夠軟,而是它們來自不同類型的植物。軟木來自針葉樹,硬木來自闊葉樹。通常,軟木比硬木的密度小、柔軟。
軟木的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡單,主要由較大的縱向細(xì)胞(管胞)和少量的徑向細(xì)胞(木髓射線)組成。垂直分布的管胞決定了軟木的基本結(jié)構(gòu),覆蓋在木質(zhì)部細(xì)胞上的纖維也比較粗
硬木的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,不僅木髓射線的比例較大,還在很大程度上影響著木材的質(zhì)地,就連縱向細(xì)胞也有兩種不同類型:小直徑纖維和大直徑導(dǎo)管,由大直徑導(dǎo)管來運(yùn)輸水分和無機(jī)鹽,周圍細(xì)一些的木材纖維則賦予了樹木更強(qiáng)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和耐久性。
研究發(fā)現(xiàn),硬木樹(如橡樹或樺樹)通常擁有直徑約為15納米的巨原纖維; 而如松樹或云杉等軟木樹,巨原纖維的直徑則可達(dá)25納米及以上。這種差異決定了木材的材質(zhì)差別
另外,硬木和軟木還有一個(gè)巨大的差別,就是在對(duì)二氧化碳的吸收和固定方面。 軟木類樹木往往具有更高的效率,這種能力被認(rèn)為是應(yīng)對(duì)和破解全球氣候變化的重要選項(xiàng)
用于建筑結(jié)構(gòu)框架的木材大部分來自軟木,軟木的紋理平順, 干縮濕脹率小,不容易開裂,相對(duì)豐富、便宜且便于加工,但是硬度和耐磨性是硬傷。而硬木的材質(zhì)更細(xì)膩,圖案更豐富,具有漂亮的外觀和強(qiáng)大的耐磨性,特別適合制作家具、地板和精細(xì)的木制品,但是容易變形和開裂。
那么,有沒有一種木材可以結(jié)合兩者優(yōu)點(diǎn),揚(yáng)長避短呢?
中木兼具軟木與硬木的優(yōu)點(diǎn)
目前現(xiàn)存的兩種鵝掌楸屬植物,即北美鵝掌楸和鵝掌楸擁有約20納米的巨原纖維,介于軟木和硬木之間。這也就使得鵝掌楸擁有硬木和軟木的雙重特性,既有硬木的木材硬度,也有軟木類植物強(qiáng)大的二氧化碳吸收和固定能力。
在5000萬年前至3000萬年前,當(dāng)鵝掌楸從木蘭科祖先分化出來時(shí),地球經(jīng)歷了一次二氧化碳濃度下降事件,大氣中的二氧化碳濃度從1000ppm(百萬分率,partspermillion的縮寫,表示在一百萬份中有一份的比例)左右急劇下降至約320ppm。在這種條件下,固碳能力較強(qiáng)的鵝掌楸具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。
今天,兼具軟木和硬木特征的鵝掌楸不僅提供了很好的木材選擇,還為碳中和提供了非常重要的植樹造林選擇
鵝掌楸木板
心材的形成
木材的品質(zhì)與植物種類有著非常緊密的聯(lián)系。通常來說,除了特殊用途一一比如做暖瓶塞子會(huì)選用栓皮櫟松軟的木栓層,造紙會(huì)選用柔韌、纖維多的構(gòu)樹樹皮,在絕大多數(shù)情況下,人們都會(huì)選用夠硬、強(qiáng)度夠大的樹木心材來制作家居用品
所謂“心材”,顧名思義,指樹木近中心部的木材。它們是老化的木質(zhì)部,位于髓心與邊材之間,曾是為大樹的枝葉輸送水分的管道。在大樹生長的過程中,位于大樹中央的導(dǎo)管逐漸失去疏導(dǎo)功能,失去疏導(dǎo)功能的心材會(huì)因?yàn)樘畛淞擞椭?、樹膠、單寧或其他物質(zhì)而顏色加深,使得部分木材的邊材與心材界線鮮明。那些仍然維持著活性、 沒有填充次生代謝產(chǎn)物的邊材會(huì)顯得柔軟一些
正是次生代謝產(chǎn)物的存在,讓木材有了特殊的性能。但是,要獲得這種性能,需要時(shí)間。比如,在人工栽培條件下,黃花梨生長50年,才有碗口粗細(xì),而能用的心材恐怕還沒有搟面杖粗。心材之所以珍貴,是因?yàn)樵跇淠旧L的過程中積累了次生代謝產(chǎn)物,把用于運(yùn)輸水分的管道都填得滿滿當(dāng)當(dāng)。這樣,木材才有了相當(dāng)?shù)挠捕?、色澤和香氣,才能成為上好的木料?/p>
而在野生生長條件下,黃花梨心材的累積速度還要更緩慢。從這個(gè)角度來看,紅木類植物雖然有強(qiáng)大的生命力,但是很難快速產(chǎn)生大量心材資源。所以,從這個(gè)意義上來說,紅木其實(shí)是稀缺的不可再生資源