1 概述

　　木材是最普通的、最常见的物品了。没有哪个人不知道木材，没有哪个人没有接触过木材。木材是迄今为止大自然赐予我们人类的最珍贵的礼物。自有人类以来，木材一直在伴随着人类的成长。我们的远古祖先，就是从“构木为巢”，“剥林木以战”，“钻木以取火”的艰苦岁月中走出来的。可以说，木材在人们的吃食、穿衣、住宿、出行中起着举足轻重的的作用。即使在科技、经济如此发达的今天，木材仍旧在人类的生产和生活中扮演着无可替代的角色。现在，我们人类可以上天入地，可以搞导弹、原子弹，但还不能够发明一种综合性能可以与木材相比美的材料。
　
2 木材是无与伦比的材料

　　2.1 木材是环境友好型材料

　　　　2.1.1 生产木材的过程可以吸收二氧化碳放出氧气

　　生产木材的过程也就是树木生长的过程，在这个过程中，树木中的叶绿体在阳光的照射下，可以将二氧化碳和水转化为有机物，并释放出氧气。世界上所有有机体的活动都是要吸收氧气，放出二氧化碳气。只有以树木为主的绿色植物能够在阳光的作用下，吸收二氧化碳，放出氧气，这一功能保证了整个世界的碳平衡，保证了人类的生存和发展。

　　　　2.1.2 木材是世界上唯一可以实现永续利用的材料

　　木材的生产是可持续的，只要地球还在，太阳还在，木材就会源源不断地生产出来。根据第八次森林资源清查结果，我国每公顷森林，每年为我们提供4.23m³的蓄积，这与我们是否勤奋地工作，没有太大的关系。我们高兴也罢，不高兴也罢，这些森林都会为我们产出这么多木材。对于其他所有的材料，如石油、钢铁、煤炭等，都是不可持续的，用一点就少一点，你再节约使用，总有用完的一天。

　　　　2.1.3 木材的采伐对环境不会造成破坏

　　木材的采伐与矿物原材料的开采相比，所造环境影响要小得多。矿物的开采不仅严重的破坏了自然环境，而且会形成堆积如山的尾矿和矿渣，还会造成粉尘、重金属等等对环境的污染，以及地下水系的破坏与地表塌陷等灾害。木材采伐不会改变地形地貌。树木被采伐后形成的环境影响是暂时的，可以恢复的。过一段时间以后，采伐迹地上会长出新的树木。木材采伐形成的剩余物，可以就地打碎返还林地，从而增加土壤的肥力，改善土壤的结构，降低雨水对林地的侵蚀，增加森林的生物多样性，也会使新一轮树木生长得更加旺盛。

　　　　2.1.4 木材采伐后可以直接利用

　　矿物材料一般是不能直接利用的，必须经过冶炼才可以利用，如钢铁、石油等等。冶炼是把矿物变成人们可以利用的材料的过程，这个过程是一个高耗能的过程，还会排放出大量的废气、废渣和废水，对环境造成极大的破坏。木材采伐后可以直接利用，不需要冶炼这一过程。

　　　　2.1.5 木材和木材产品的运输耗能低

　　木材和木材产品的运输耗费能源要远比矿物及矿物产品的运输要低。木材和木材产品的运输安全隐患小，便利简洁。木材的运输不像矿石的运输，会造成物料的洒落，以致污染环境。我国山西运煤线路沿线煤粉的污染非常严重，甚至形成低程度的自燃，由此造成了很大的环境压力。

　　　　2.1.6 木材加工耗能低

　　木材产品加工能耗远低于其他材料的制品。木材的质量和硬度居于中等，可以很容易地实现截断、刨平、开榫、打眼、拼接、雕刻、打磨和涂饰等加工。即使没有电力和机械，也可以单凭手工和简单的工具实现对木材的加工。在加工过程中，原材料、构件、组件和成品的运输、组装、包装和贮存也都比较便利。

 
　　　　2.1.7 木材可以实现无废料加工

　　木材产品可以实现无废料加工。木材产品加工形成的废料，不管是边角料，还是碎料、锯末，都可以成为木质人造板的生产原料，有的可以就地作为燃料。而矿物材料的产品的加工，如钢铁制品，就会产生大量的铁屑。这些铁屑一般不能就地利用，而且还需要设置专门的场地加以存放，存放过程中还容易发生生锈等问题。将这些铁屑运送到钢铁厂重新回炉，也很难获得经济效益。

　　　　2.1.8 木材是可以实现再利用、可以实现循环利用的材料

　　我们可以很容易地把大床改成小床，还可以把小床改成桌椅，这就是木材的再利用。我们可以利用木材的小材小料、边角废料、碎料锯末及废旧家具制成木质人造板，再用人造板制成家具。待这些家具的使用寿命结束后，我们还可以将这些家具重新打碎，制成人造板，再制成家具。如此往复，以致无穷。这就是木材的循环利用。其他材料很难做到这一点。

　　　　2.1.9 使用木材产品是对环境建设的贡献

　　使用木材产品，可以将树木从大气中吸收的二氧化碳——这一使环境恶化的魔鬼——封闭起来，不使其危害人类。使用的木材产品越多，使用的时间越长，对环境建设所做的贡献也就越大。现在一些行业提出以钢代木、以铝代木、以塑代木等。实际上，从环境建设的角度看，这些替代的顺序应当颠倒过来。

　　　　2.1.10 木材产品的弃置处理不会给环境造成影响

　　所有的产品在使用寿命结束以后都需要进行弃置处理。现在产品的弃置处理已经成为重大的环境问题。如汽车、电器产品等，弃置处理搞得不好会形成严重的土地、水源和大气的污染。木材产品被弃置后，在自然的条件下很容易降解，不需要经过特殊处理。木材降解后，生成的主要成分为二氧化碳，这些二氧化碳就是木材形成过程中从大气中吸收的，因此，木材产品的弃置处理不会对环境造成影响。木材降解过程也可能会被用于环境的保护。近见报道，日本利用废旧木材堆肥降解二恶英，二恶英又称二氧杂芑，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质。

　　2.2 木材对人体有很好的亲和性

　　　　2.2.1 视觉功效

　　木材具有美丽的天然纹理，质地细腻、色泽丰富，人们的目光落在木材上会觉得很舒服。木材的表面可以散射来自各方面的光线，人的眼睛不会有刺激感，像人们看到钢铁、玻璃等物体那样的感觉。木材还能有效地吸收对人体眼睛有害的紫外线。

　　　　2.2.2 触觉功效

　　木材是热绝缘体，人体与木材接触，不会有冰冷或炙热的感觉。木材密度、硬度适中，人与木材接触时有舒适感。木材富有弹性，以木材做成的地板、家具及其他木制品，能给人以良好的触觉。

　　　　2.2.3 听觉功效

　　木材为天然的多孔性材料，有很好的吸声、隔音性能。因此，用木质材料装饰的公共场所及住宅，回声小，隔音效果好，给人以舒适的安静感。

　　　　2.2.4 嗅觉功效

　　多种木材可以散发出令人愉悦的芳香，这些芳香可产生对人体健康的保健功效。例如：冷杉，可舒解肌肉疼痛，使人产生温暖感受；柏木，能镇痛，并能镇静神经、松弛精神；樟木，抗痉挛，又具有兴奋作用；桉木，有激励精神的作用；檀香木，有镇静神经、抗抑郁的功效。沉香木的清香不仅有安神入静的效果，也有益智与启迪灵感的作用。

　　　　2.2.5 调湿功效

　　木材有一定的吸湿和解湿性能。木材是多孔材料，其孔隙可以在外界环境湿度大时吸收水分，湿度低时放出水分，从而起到调节空气湿度的作用，给人以较舒适的环境。

　　2.3 木材是很好的家具、建筑材料

　　　　2.3.1 保温隔热、吸湿解湿

　　木材是良好的热绝缘体，有很好的保温隔热作用。木材的隔热效率是砖的5倍，混凝土的1.7倍，铝的1170倍。钢结构墙是木结构墙所耗原材料的4倍，所耗能源的3-4倍，所排放的二氧化碳的3倍，排放的废水的25倍。此外还排放二氧化硫、氧化氮、甲烷等。此外，社会为了减少由钢结构墙造成的对环境和人体健康的影响所付出的代价是木结构墙的3.5倍。用木材建造和装饰的房屋冬暖夏凉。由于冬天要取暖，夏天要降温，建筑上的保温隔热对能源耗费的影响的巨大的。

　　　　2.3.2 有一定的阻火作用

　　一般人都会认为木材容易着火，这是事实。但木材的阻火功能也应当受到人们的重视。木材着火后，木材表面会形成木炭，木炭有一定的阻火作用。一旦着火后，由于木材表面木炭的保护，深层木材不会立刻被点燃，依然保持着一定的强度和刚度。木材的热膨胀系数很小，着火后，木梁等木构件不易受热膨胀，造成建筑物结构破坏而倒塌。此外，木材着火受热后不会软化。相比之下，钢结构的建筑，着火受热后，构件立刻膨胀，导致整个结构分崩离析，继之软化，建筑迅即坍塌。

　　　　2.3.3 有较好的防震作用

　　木材是一种质量轻、强度高，富有弹性的材料。因此木建筑具备很好的抗震性能。木构件本身具有一定的柔性。木结构的联接，一般采用榫卯结合，也具有一定的变形能力。这样可使整个木建筑在地震袭来时，通过自身的变形消化地震力，从而减少地震对建筑的破坏，在一定限度内保障了建筑的安全性。

　　　　2.3.4 有较好的耐久性

　　木材有较好的耐久性。俗话说“干千年，湿万年，不干不湿只半年”。木材的腐朽和虫蛀多由于含水率控制不当所致。控制好木材的含水率是保证木材制品经久耐用的关键。与长城齐名的广西灵渠，修建于秦代，用的就是普通木材，由于其建筑主体长年浸泡在水里，至今仍在使用。山西五台山佛光寺东大殿，建于公元857年。建于辽代的山西应县木塔，以松木制作，距今已近千年，现在仍昂然挺立。至于红木类的木材制品，因其密度大、硬度高，不虫、不霉、不腐，完全可以流传数百年。

　　　　2.3.5有很好的装饰效果

　　木材有很好的装饰效果。木材的质感细腻，硬度中等，不像玻璃那么脆，不像钢铁那么硬，可以很方便地浮雕、透雕及圆雕加工，可以很形象地表达山水、花卉、动物及人物等形象。一些通过雕刻技艺难以表达的皮毛、翎羽、丝绸、云雾、纱幔等物质的质感，通过木材的雕刻可以很好地实现表达。木材可以方便地进行涂饰处理，可以塑造出大理石、钢铁等物质的质感。
 
　　　　2.3.6 有利于人体健康

　　木材对辐射有良好的屏蔽作用。为了减少辐射对人体的影响，一些国家已经在混凝土的墙壁上加装了一层木质护墙板，因为混凝土的墙壁可能会带来影响人体健康的辐射。为了保护青少年的健康，日本中小学教室，大多选用实木地板。据日本学者调查，木造住宅居住者的平均寿命较钢筋混凝土造住宅居住者高9～11岁。

　　　　2.3.7 防虫抗菌

　　很多木材具有驱虫避蚊的功能，如香樟木，可以用来趋避蟑螂和蚂蚁。很多木材具有杀菌、抑菌、防菌的作用。如我国红松和杉木有抗菌、消毒的功效。日本桧木也因其抗菌力强，被列为为日本室内装饰的重要建材。另据日本学者实验表明：日本柳杉、美洲松、扁柏、雪松等木材均具有抑制螨虫繁殖的作用。我国学者研究侧柏的木材，发现也有同样效果，还有驱赶蟑螂的作用。前十几年，海南的一些地方还在用降香黄檀心材，即黄花梨，点燃以驱避蚊虫。效果十分显著。当然，现在已经没有人这样做了。

　　　　2.3.8 施工简易

　　木材可以很容易地进行各种加工，且运输、安装便捷。木材的密度相对钢铁、混凝土、砖石要低，因此木建筑不需“肥梁、胖柱、深基础”。木材在建筑工地可以实现现场加工。木建筑在完工后的现场清理也比较容易。因此可以大大降低建造成本，缩短建筑工期。

　　　　2.3.9 安全可靠

　　木建筑和以木材装修的建筑及木质家具安全可靠性较强。木材是电的绝缘体，发生在木建筑及以木材装修的建筑中的触电事故几率极小。木地板不易打滑，即使摔倒，由于木材的硬度适中，造成的人身伤害较轻。木制的家具不小心碰上，一般也不会造成重大的人身事故。贵重物品失手掉落在木地板上，造成的损失也较轻。即使失火，或遇地震，因为房子不会一下子垮下来，跑出去的几率也比较大。一旦木质房屋着火，没有有毒化学气体溢出。像塑料、化学纤维等等，一遇着火，马上放出有害气体，致使很多在火场上的人因中毒而昏迷，失去逃生的可能。

　　2.4 木材是一种天然缺陷可以改善的材料

　　　　2.4.1 木材生长过程的自然缺陷

　　木材生长过程的自然缺陷，如虫眼、节疤、腐朽、空洞及斜纹理等，可以通过人工对树木生长过程的精心管护得以最大限度的避免。在选料过程中，也可以去除影响木材质量的缺陷。木材生长过程的某些自然缺陷可以加以很好的利用，如节疤（活节）、树瘤及扭转纹理可以形成美丽的花纹。也可以利用树木的弯曲，制成弯曲的构件。

　　　　2.4.2 木材可以加长加宽

　　木材的宽度和长度是有限的，取决于树木的长度和径级，但木材可以通过人工胶合和榫接的方式加长、加宽。如将木材制成胶合板、刨花板和纤维板等木质人造板，则其幅面不受木材原材径级和长度的限制，可以满足任何产品的要求。

　　　　2.4.3 木材可以进行表面装饰

　　同一种树木，因生长条件不同，如土壤、气候、水肥条件、阴坡或阳坡等，其木材的材色会有所不同。即使是同一棵树木的木材，因生长部位的不同，也会存在一定的色差。一般靠近根部的木材颜色会深一些，而靠近稍部的会浅一点，但可以通过染色的办法，使其色泽达到均一。木材可以很容易地在其表面染色。还可以对活着的树木染色。采用这种方法，不仅染色速度快，而且经过染色的木材，能看清木材细胞组织等微细结构的染色状态，可以保持足够的鲜明程度。通过木材的表面装饰，可以使低端木材达到高端木材的表面效果。

　　　　2.4.4 木材的物理化学性能可以改善

　　木材没有钢铁的强度和硬度，没有石材那么耐腐和耐久。可以通过向木材中注入其他物质加以改善和提高其物理化学性能。例如，向木材中注入防腐剂、防虫剂，阻燃剂，可以提高其防腐、防虫和防火效果；向木材中注入强化剂可以提高木材表层硬度、提高机械强度与耐磨性能，降低木材的吸湿性。木材是各项异性材料，将木材制成各类木质人造板不仅提高了木材利用率，增加了幅面尺寸，还可以达到构造均匀，各向同性，强度一致。

　　2.5 木材有很好的声学性能

　　　　2.4.1 乐器的制造

　　木材具有优良的共振性和振动频谱特性，因此木材是制作乐器的主要材料。我国民族乐器如：二胡、琵琶、古筝，西洋乐器如：管风琴、钢琴、提琴等，均主要采用木材制作。

　　　　2.4.2 最佳的室内声学效果

　　木材是利用声反射造成最佳音质的室内材料。在要求声学质量的演播厅、大会堂、音乐厅及家庭的厅堂，其内壁大都用木材或木质材料装饰以改善其音响条件。有的建筑物，不仅内壁采用木材，并在大厅后方还悬吊一些木板，即声学板，以增加其音响效果。

　　　　2.4.3 无损检测的应用

　　木材有很好的传声特性，可以应用这一特性对木材制品或构件进行无损检测。木材无损检测是在不破坏木材本身形状及结构的前提下，利用木材的声学原理检测出木材及木质材料的尺寸、规格、表面形状和基本物理力学性能。

3 木材是很好的燃料

　　3.1 木材的直接燃烧

　　将木材直接作为燃料，在人类的发展史上有重大的意义。人类在学会使用木材作为燃料以后，从饮血茹毛时代进入了熟食时代，这个过程不仅极大地提高了人类适应自然的能力，而且也改变了人类大脑的物质构成，使人类的进化进程产生了一个明显的飞跃。时至今日，人类的能源还在很大程度上依赖着木材的直接燃烧。我国广大农村和林区仍然有相当多的居民直接用木材作为燃料。我国再发达，也不可能使这些地区都烧煤气或用电做饭和取暖。我国有大面积的人工林，这些人工林急需进行抚育间伐，一些天然林也存在抚育间伐的问题，这些间伐材完全可以用于烧柴。需要说明的是，不能一提直接烧柴就是贫穷、就是落后。世界上发达国家也不乏直接使用木材作为燃料的实例。其实，烧柴是最环保、最经济的能源获得方式。烧柴还可以获得灰分，以便肥田。

　　3.2 木炭

　　木材可以制成木炭，木炭燃烧不会烟熏火燎，比直接烧柴来得干净。木炭还可以直接用于取暖及户外烹调和烧烤、涮锅等。木炭燃烧时的火焰温度比木材要高。木炭的应用可以追溯到史前时期，早期的冶炼使用的燃料就是木炭。

　　3.3 木屑棒及木屑颗粒燃料

　　将木材采伐和加工剩余物经过加温加压制成一定规格尺寸的木屑棒或者木屑颗粒燃料。这种木质燃料比直接烧柴燃烧效率更高，更便捷，由此补偿了其加工过程中的能量消耗。此种燃料不仅可用于家庭消费，也可以方便地用于工业生产。

　　3.4 木材的气化

　　将木材在隔绝空气的情况下加热，可以获得木煤气。木煤气是木材原料在木材气体发生器中氧受限的环境内被气化产生的一氧化碳、氢气、甲烷等可燃性气体。这些可燃性气体可以通过管道输送到居民家中，就像人们使用煤气一样。木煤气可以进入现有的技术和设备系统。

　　3.5 木材的液化

　　木材的液化是指木材在高温和高压条件下，经催化剂的作用，转化为液态油的过程，也称为“油化”。木材中的纤维素、半纤维素及木质素等固态天然高分子物质降解成相对分子质量分布较宽、具有反应活性的液态混合物。这种液态油可以作为燃料。此外，木材的基本构成与石油的基本构成是一样的，都是碳氢化合物。将木材分解成碳与氢，便可以合成汽油、柴油及酒精。将木材中的纤维素水解成葡萄糖，再通过发酵也可制成酒精。目前，世界乙醇生产主要以淀粉类(粮食作物为主，如玉米、木薯等)和糖类（如甘蔗、甜菜等）作为发酵原料。如果能用木材制取酒精，则可收事半功倍的效果，还可以减轻农业用地的负荷。

　　3.6 用木材发电

　　将木材直接燃烧可以发电。也可将木材先制成燃料棒、碳颗粒、及木煤气等，作为发电的燃料，再行发电。把木材作为能源发电，还可以为大量低质材找到市场。据报，每增加100万立方米的能源木材，可以替代20万吨热油，或65万吨碳的排放。

　　3.7 燃料电池

　　燃料电池是一种将化学反应产生的热量直接转换成电能的装置。燃料电池作为清洁的能源，用途广泛，如用于孤立住宅电源、汽车电源和小型分布式发电站。燃料电池是利用碳氢化合物与空气起反应时产生电流的电池。燃料有氢气、一氧化碳、液氢、甲醇、高价碳等氢化合物。以氢氧燃料电池为例，电池中氢和氧在各自的电极反应。氧电极进行氧化反应，放出电子，氢电极进行还原反应，吸收电子，形成电流。反应结果是氢和氧发生电化学燃烧，生成水和产生电能。这些燃料均可通过木材取得。有的可以通过木材间接取得，如用木材燃烧，或气化发电，再电解水可以制备氢气。燃料电池具有能量转化率高，对环境污染小，工作时安静且无机械磨损等许多优点，是近年来最富有挑战性的课题之一。

4 木材是很好的工业原料

　　4.1 造纸工业

　　木材的纤维素含量高，是很好的造纸原料。草类，如芦苇，也可以作为造纸原料，但草类作为造纸原料需要剔除的杂细胞太多，因此，其造纸废水的治理难度较大。草类的贮存、运输均较木材为不便。草类在贮存过程中还极易引起霉变和火灾。此外，以草类作为造纸原料的纸厂，很难上规模。对造纸厂而言，规模越大，废水的处理也越经济，因此效益也越高。

　　4.2 纺织工业

　　木材可以为人类提供衣物。木材的主要成分是纤维素。我国针叶材、阔叶材的纤维素平均含量约占43-45%。棉花的纤维素含量接近100%，为天然的最纯纤维素来源，但棉花的种植需要良田。我国耕地面积1.33亿公顷（20亿亩），棉花种植面积为400万公顷（6000亩）至533万公顷（8000万亩）。更多地利用木纤维，有助于腾出更多的耕地以解决我国的粮食安全问题。

　　4.3 食品工业

　　木材可以制作食物。现已能利用木材生产酒精。木材水解（与酸共热或以酶催化）可使其中纤维素、半纤维素分解为单糖，以形成糠醛、酒精、饲料。木纤维素可以作为食物的组分。木纤维素虽不能被人体吸收，但木纤维素具有吸附水分，促进肠蠕动，加快粪便的排泄，缩短致癌物质在肠道内的停留时间和减少对肠道的不良刺激，从而可以预防肠癌的发生。

　　4.4 化学工业

　　木材化学工业，包括造纸（如前所述），木材热解和木材水解，涉及到木材的纤维素、半纤维素、木质素及木材的可提取物。木材热解和水解产物可用于制造胶黏剂、酚醛树脂、环氧树脂材料、聚氨酯材料等，也可用于制造模塑材料、聚氨酯泡沫等高分子材料，还可以制成纤维和碳纤维等新的高分子物质，尤其是具有生物降解性能的高分子物质，这些产品的性能均可替代石化产品。也就是说，即使石油没有了，只要还有木材，照样可以生产出目前无所不在的塑料制品。木材的化学应用，大大扩展了木材资源的利用和回收领域，其木材的综合利用率可达到100%，因而具有广泛的应用前景。

5 木材是传承中华历史文化的主要载体

　　中华民族与木材的渊源较之西方民族要深厚。中国历史上的建筑、桥梁、家具、船具、车具、兵器、乐器、葬具、宗教器具、文房用具、文玩具、棋牌具、渔具、鸟具、虫具等等多以木材制成，这些器物反映和传承了博大精深的中华文化。以家具为例，中华文化的吉祥如意、福禄寿喜、多子多福、事事如意、忠孝节义、步步登高、外圆内刚、天圆地方以及尊卑分明、长幼有序等等，在家具的摆设、家具的造型和图案设计上都得到了完满的体现。木材在传承和弘扬中华文化方面起到了无可替代的作用。