硬木与软木:真正的区别在哪,附数据

硬木和软木是植物学分类,不是硬度等级:美国林产品实验室把硬木定义为来自被子植物(开花植物)的木材,软木定义为来自裸子植物(绝大多数是针叶树)的木材,而《木材手册》一开篇就提醒:并非所有软木都软,也并非所有硬木都硬。

这个误会由来已久,只要你别把这两个词当成技术指标,它就没什么害处。想知道一块板会不会压出坑,去查它的侧面硬度;想知道它在露台上会不会烂,去查它的心材耐腐等级。家族名两个都答不了。

《木材手册》给出的含水率 12% 侧面硬度,让两大家族直接重叠在一起:

• 长叶松,软木:870 磅力
• 海岸型花旗松,软木:710 磅力
• 颤杨,硬木:350 磅力
• 美洲椴木,硬木:410 磅力
• 东部白松,软木:380 磅力
• 西部红柏,软木:350 磅力

也就是说,常见软木里最硬的,比常见硬木里最软的硬一倍还多。到了另一头差距又拉开:光皮山核桃 2140 磅力,糖槭 1450 磅力,北美没有任何商用软木接近这个水平。两个家族在中段重叠,在高端分开。

真正靠得住的区别,放大镜下就能看见。硬木含有导管——运送汁液的管状通道——所以解剖上属于有孔材,端面上这些导管表现为孔。软木完全没有导管,属于无孔材;输导由管胞承担,干净的软木端面能看到年轮,但看不到开放的孔。

这一条差别带出了很多后续表现。栎木、白蜡木这类开放大孔的环孔硬木,颜料型着色剂会深深渗进早材那一圈,纹理显得条纹感很强。槭木这类散孔硬木孔小而均匀,用颜料型着色剂容易花。软木没有孔要填,但早材到晚材的密度反差大,所以松木上色不均的原因跟前面两种又不一样。

站在活树前面,手册自己给的简便判法就够用:在温带,硬木通常是阔叶树,除极少例外都会落叶;软木通常结球果,叶子呈针形或鳞形且常绿。

记住两个例外。落叶松和落羽杉是每年秋天落针的软木,所以冬天看到一棵光秃秃的针叶树并不矛盾。另外,多数进口热带木材是硬木,它们的树全年不落叶,所以在温带以外,"常绿"并不等于"软木"。野外判断的完整步骤见我们的看叶认树指南。

按活儿需要的性能选,别按家族名选。

• 结构和覆面:几乎总是软木。美国木材理事会露台指南里的跨度表,就是围绕南方黄松、花旗松和云杉-松-冷杉编的。
• 家具和地板:选硬木,因为要耐磨。糖槭 1450 磅力、白栎 1360 磅力是常用的基准。
• 露天不做处理:两个家族都不占优。耐腐名单两边都有——硬木这边是刺槐和白栎,软木那边是各种柏木和原始林红杉;而槭木、桦木、山核桃和多数松木都被列为稍耐腐或不耐腐。
• 雕刻和样板:选软、质地均匀的木材,比如 410 磅力的椴木,不看家族。

下面是大家常搜的快速答案,每条都按植物学规则(硬木=被子植物,软木=裸子植物)和 USDA《木材手册》的数据核对过。

• 松木——软木。所有松树都是针叶树;北美乔松侧面硬度 380 lbf,长叶松 870 lbf。
• 栎木(橡木)——硬木。栎树是栎属(Quercus)的开花植物;北美红栎 1,290 lbf,白栎 1,360 lbf,早材导管粗大,是教科书式的环孔材硬木。
• 雪松(cedar)——几乎都是软木。北美乔柏、北美红桧、北美香柏、北美翠柏和美国扁柏都是针叶树;Duffield Timber 指出,雪松属(Cedrus)的「真雪松」只有四种。例外是西班牙柏(Spanish-cedar,Cedrela 属),它是热带硬木,手册称其为少数环孔材热带树种之一。
• 苹果木——硬木。苹果树开花,种子包在果实里,这正是手册对被子植物的定义。
• 北美鹅掌楸(yellow-poplar)——硬木,却比一些软木还软:宾州州立大学推广中心列出其硬度为 2,400 N,火炬松为 3,100 N。
• 枫木、樱桃木、胡桃木、白蜡、山核桃、桦木——硬木。
• 冷杉、云杉、铁杉、落叶松、红杉、柏木、紫杉——软木。

实际上 2x4 是软木。USDA《木材手册》指出,规格材是零售木料场里主要的应力分级木材,主要用作搁栅、椽子和立柱,木料场通常只备一两种通用建筑用材,如松、冷杉、铁杉或云杉。

它的尺寸是惯例而不是实测:名义 2x4 干燥后是 1-1/2 x 3-1/2 英寸。硬木的分级方式不同,按一块板能裁出的无疵料来定级,等级如 FAS(一二等材)和 No. 1 Common——这也说明 2x4 那一排货架卖的是软木。

• 放大镜看端面——The Wood Database 建议在刚锯开或细砂磨过的端面上用 10 倍放大镜(8 到 15 倍都可以)。有孔是硬木,没孔是软木。在松、云杉、落叶松和花旗松上还可能看到树脂道(维基百科),但它们不是导管。
• 掂重量——和一块你认识的木板比一比。含水率 12% 时,软木比重从北美香柏的 0.31 到长叶松的 0.59,硬木从椴木的 0.37 到弗吉尼亚栎的 0.88,所以单凭重量能缩小范围,但不能下结论。
• 指甲测试——The Wood Database 把用指甲按压表面列为粗略的硬度检查;压得很深,说明是白松、雪松或椴木这类软材,不论它属于哪一类。
• 拍照——WoodLens 可以根据木纹照片判断最可能的树种;知道了树种,就知道属于硬木还是软木。导管分布的看法见木纹识别。