広葉樹(ハードウッド)とは:特徴・種類・木材の性質と針葉樹との違い

広葉樹の特徴・代表種・木材の性質をわかりやすく解説。針葉樹との違いや硬さ・密度、用途まで比較で学べる入門ガイド。

著者: Leandro Alegsa

ルイス

広葉樹とは、落葉樹や広葉常緑樹の木材のことを指します。広葉樹は被子植物(花をつける植物)に属するアンギオスペルマム(被子植物)が多く、その種数は陸上植物の中で最大級です。広葉樹という分類は葉の形や種の分類に基づくもので、材としての呼び方では「ハードウッド(hardwood)」と訳されることが多いですが、必ずしも「硬い木」を意味するわけではありません。

広葉樹の概要と針葉樹との違い

広葉樹は、しばしば針葉樹(一般に裸子植物であるマツ科などの木)と対比されます。広葉樹は花を咲かせ種子を果実や被子葉で包む(被子植物)性質があり、これが裸子植物(gymnosperms)である針葉樹との大きな違いです。したがって、広葉樹と針葉樹は分類学的にも材質的にも異なる特徴を示します。

注意点:広葉樹は「必ず硬い」「必ず重い」というわけではありません。例えばバルサ(balsa)は広葉樹の中でも非常に軽く柔らかい材です。一方で、アイアンウッドと呼ばれるような極めて密度の高い広葉樹も存在します(ギネスブックに記載されている黒鉄材など)。

構造と木材の性質

広葉樹は木材の内部に「管状」の導管(vessels)を持ち、これが水や養分の輸送を担います。導管の有無と配列は木材の見かけ(年輪や肌目)や性質に大きく影響します。広葉樹の細胞壁はしばしば強くリグニン化されており、細胞壁は強度や剛性に寄与します:リグニンは植物の細胞壁を硬くし支持する役割を果たします。

一方、維管束構造を中心にした針葉樹は、導管がほとんどなくトラケイド(仮道管)によって水を運ぶため、見かけや加工性、機械的性質が広葉樹と異なります。針葉樹は一般に成長が早く、軽くて加工がしやすい種類が多く、建築材や構造材に多用されます。

主な特性(広葉樹に共通する傾向)

  • 密度と硬さ:広葉樹は一般に密度が高く、硬く重い傾向がありますが、種によって大きく異なります(例:バルサは軽く、アイアンウッドは非常に重い)。
  • 年輪・導管:導管の大小や配列により、リングポラス(環孔材)、ディフューズポラス(拡散孔材)、中間型などに分類され、木目や水分移動に影響します。
  • 加工性:硬い材は刃物の消耗や加工の難易度が高い反面、仕上がりの耐久性や美観が高いものが多いです。彫刻や楽器材に適する材もあります(彫刻に向くものなど)。
  • 寸法安定性:一般に広葉樹は乾燥時の収縮や膨張が大きい種類もあり、乾燥・含水率管理(含水率の均一化)が重要です。
  • 耐久性と含有物:心材と辺材の違いやタンニン・抽出物の有無が腐朽抵抗や耐候性に影響します。例としてチークやマホガニーのように耐久性が高い材もあります。

代表的な広葉樹の種類と用途

  • オーク(ナラ):家具、フローリング、樽材。強靭で耐久性が高く、美しい木目。
  • メープル(カエデ):家具、床材、楽器。硬く白っぽい木肌で摩耗に強い。
  • チェリー(サクラ):家具、キャビネット、彫刻。加工性が良く美しい色変化。
  • ウォールナット(クルミ):高級家具、楽器、化粧材。濃い色合いと杢目が特徴。
  • チーク:船舶、屋外家具、デッキ。天然の油分により耐候性が高い。
  • バルサ:模型材、浮力材。極めて軽い。
  • アイアンウッド類(黒鉄材など):非常に重く硬い。特殊用途や装飾材。

木材としての評価指標

  • Janka硬度:実用的な硬さの指標としてよく使われます。衝撃やへこみの抵抗性が分かります。
  • 密度:強度や重量、加工性、輸送コストに直結します。
  • 曲げ強度・ヤング率:構造用材としての性能評価に使われます。
  • 乾燥挙動:収縮や反り、割れの出やすさを評価します。

広葉樹の利用上の注意点と環境面

広葉樹はその特性から家具、フローリング、楽器、化粧材、彫刻、船舶部材など幅広く利用されますが、次の点に注意が必要です。

  • 多くの広葉樹は成長が遅く、乱伐や違法伐採は種の減少や生態系破壊につながります。持続可能な林業(FSC等の認証)を確認することが重要です。
  • 乾燥工程(人工乾燥や自然乾燥)を適切に行わないと収縮や割れ、変形が発生します。
  • 加工時には粉じんや抽出物によるアレルギー反応に注意が必要です。適切な防塵対策を行ってください。

まとめ

広葉樹は被子植物に由来する多様な木材群で、硬さや密度、色合い、木目、耐久性などが種ごとに大きく異なります。針葉樹と比べると一般に密度や見た目の多様性が高く、家具や装飾、精密な用途に適した材が多い反面、乾燥管理や持続可能性に配慮する必要があります。用途に応じて材種の特性(硬さ、寸法安定性、耐久性、加工性)を理解して選ぶことが重要です。

(補足)本文中の各種リンクは元の表記を保っています。詳細な材種比較やJanka硬度表、乾燥方法などを知りたい場合は追って項目ごとに解説できます。

広葉樹の小さなスタンド(グループ)。Zoom
広葉樹の小さなスタンド(グループ)。

オークの容器要素のSEM像(上)と透過光顕微鏡像(下)。Zoom
オークの容器要素のSEM像(上)と透過光顕微鏡像(下)。

顕微鏡で見ると、硬い木と柔らかい木の違い、上はオーク、下はパイン。Zoom
顕微鏡で見ると、硬い木と柔らかい木の違い、上はオーク、下はパイン。

広葉樹の種類

アメリカとヨーロッパで見られる広葉樹の一般的な種。多くの種は世界の他の地域でも見られる。これはすべての広葉樹の完全なリストではありません。

アルダー

アスペン

ブナ

バーチ

柘榴

さくらんぼ

コットンウッド

エルム

ハックベリー

ヒッコリー

ハードメープル

トチノキ

オーク

サッサフラス

オリーブの木

ポプラ

アメリカチューリップ

クルミ

ヤナギ

広葉樹の用途

現代では広葉樹の利用が大幅に減少しています。熱帯林や温帯林の破壊により、高価で希少なものになってしまいました。かつて広葉樹で作られていた多くのものが、今では陶磁器プラスチック、針葉樹で作られています。

広葉樹は、その密度の高さから使用頻度の高いアイテムによく使われています。家具、フローリング、調理器具などです。また、建築にも使用されています。また、広葉樹は針葉樹に比べて腐ったり、腐ったりする可能性が低いです。広葉樹で作られた家具は、針葉樹で作られた家具よりも高価です。

食べ物を準備するための道具には、下のギャラリーにある器のように、エデの人々が食べ物のためにトウモロコシや穀物を挽くために使用したものを含むことができます。その他の道具としては、スプーン、箸、ボウル、皿、カップなどがあります。このような器は、木が密集しているため、何年も壊れずに使うことができます。他の例としては、ギャラリーに展示されているルソンナイフの柄などがあります。音の伝達の性質から、バイオリンギター、ピアノ、ハンドドラムなどの楽器に良い木材を提供しています。

フローリングが広葉樹で作られているのは、何年も靴を履いて歩いていても耐えられるからです。例としては、下のギャラリーで見た虎の木から作られたフローリングです。広葉樹はまた、他の、安価な木材の上に接着するために木材単板を作るために使用され、それらはまだそれらに木の特定の種の外観を与えながら、無垢の広葉樹よりも安価になります。これは、多くの熱帯国で森林伐採が発生しているため、木の供給量が限られている熱帯広葉樹を使用する一般的な方法となっています。ヨーロッパでは、木材消費量の29%を広葉樹、71%を針葉樹が占めています。広葉樹は繊維の長さが1mm程度と非常に短いため、筆記用紙やティッシュ、印刷用紙などの上質紙にも使われています。紙袋、ダンボール輸送用コンテナなど繊維の長い紙は針葉樹で作られています。

細かい彫刻が見られるマホガニーのソファZoom
細かい彫刻が見られるマホガニーのソファ

ギャラリー

様々な種類の広葉樹を使って作られた様々なオブジェ。

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エデが料理のために食材をすりつぶすために使う器

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タイガーウッドを使用した広葉樹フローリング

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広葉樹でできた橋

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広葉樹を使った子供用の木製プレイブロック

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広葉樹の柄が特徴のルソンナイフ

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広葉樹で作られたジャンベドラム

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中国の柘植の彫刻

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マホガニーピアノ

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質問と回答

Q:ハードウッドとは何ですか?


A:広葉樹とは、落葉樹と常緑広葉樹の木材のことです。広葉樹は全て被子植物で、陸上植物の中で最も大きなグループです。

Q:広葉樹と針葉樹はどう違うのですか?


A: 針葉樹は球果を持つ針葉樹から採れますが、広葉樹は通常、落葉樹または広葉樹の常緑樹から採れ、広い葉を持っています。また、広葉樹は針葉樹よりも成長が遅く、彫刻に最適なものもあります。

Q: すべての広葉樹は針葉樹より硬いのですか?


A: いいえ、すべての広葉樹が針葉樹より硬いわけではありません。バルサ材がその例です。

Q:針葉樹に比べて広葉樹は何種類くらいあるのですか?


A:広葉樹の種類は針葉樹の約100倍あります。

Q:木材の特性は何によって決まるのですか?


A: 木の性質は、その構造によって決まります。広葉樹はより密な構造をしているので、通常より硬くて重いのです。また、広葉樹には水を運ぶための木部管があり、細胞壁には植物を地表から支えるために使われる丈夫な材料であるリグニンが含まれています。針葉樹は同じような血管構造をしていますが、広葉樹に比べリグニンの含有量が少ないです。

Q:最も硬い木材の一つとして認められているのはどんなものですか?


A:ブラックアイアンウッドは、最も重い木材の一つとしてギネスブックに認定されており、そのため最も硬い木材の一つです。

Q: なぜアイアンウッドは水に沈むのですか?


A: 鉄の木は密度が高いので水に沈みます。この密度が、最も硬い木材の一つであることに貢献しています。


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