林產學概要　申論題歷屆試題與參考架構

115 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   木材常被視為環境友善材料。請說明其相較於鋼材或混凝土在碳排放上的優勢，以及林產工業在減碳方面可採取的兩項作法。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材具備獨特之大氣碳匯封存機能與低隱含碳特性，相較於高溫冶煉之鋼材與高溫煅燒之混凝土，具備顯著之全生命週期減碳與替代減碳優勢。面對淨零碳排趨勢，林產工業可進一步透過推廣高固碳工程木材與落實全材梯級循環利用，發揮關鍵之減碳效益。

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2. 2

   請說明木材的基本解剖構造，以及針葉樹與闊葉樹在外觀或構造上的兩項主要差異。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材為多年生木本植物次生木質部之統稱，其解剖構造兼具宏觀組織與微觀細胞系統。針葉樹與闊葉樹在植物演化系統上之高度分化，使得兩者在細胞構成、水分輸導機制及木理排列外觀上，呈現極為顯著且具鑑別性之構造差異。

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3. 3

   請說明木材含水率之意義，以及其對木材強度與尺寸安定性之影響。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材為親水性多孔生質材料，其含水率為衡量水分含量之基礎指標。木材內部之水分狀態以纖維飽和點為分水嶺，當含水率在此臨界點以下變動時，細胞壁結合水之進出將對木材各項機械強度與尺寸安定性產生主導性之深遠影響。

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4. 4

   請說明木材的三大主要化學成分，及其各自的基本功能。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材細胞壁主要由天然高分子聚合物所建構，其中纖維素、半纖維素與木質素合稱為木材三大主要化學成分。三者以精密之奈米複合架構相互交織嵌合，如同鋼筋混凝土結構般，共同賦予木材兼具拉伸韌性、微觀黏結與剛性支撐之物理力學功能。

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114 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   木 材 在 材 料 領 域 稱 之 為 生 態 材 料 ， 其 被 理 解 為 環 境 調 和 型 材 料（Environmental conscious materials）。請說明環境調和型材料之定義，並詳述木材可如何透過再資源化延長使用年限。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   環境調和型材料（生態材料）旨在兼顧優異工程性能與環境友好性，強調從原料到廢棄之全生命週期中對環境負荷最小化。木材天然具可再生與大氣固碳特性，為最典型之生態材料；透過落實梯級利用與現代重組技術之再資源化，能倍數延長木材使用年限，極大化碳封存效益。

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2. 2

   木材細胞壁的組成與結構對木材性質具有決定性影響，請說明木材細胞壁中三大主成分的結構特性與分布，並解釋微纖維在次生壁不同層次（S1、S2、S3）中的排列對木材性質之影響。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材細胞壁為精細之天然多層次奈米複合構造，三大主要化學組分在不同壁層中呈現規律之非均質分佈。次生壁特別是厚實的S2層，其內部纖維素微纖維之排列傾角，為掌控木材軸向力學強度、彈性模數及各向異性乾縮濕脹之決定性結構關鍵。

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3. 3

   為避免木材受生物性因子侵害，一般可施以木材防腐處理進行改善。請說明木材主要的生物性危害因子以及木材防腐藥劑類型與其代表性藥劑為何？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材身為天然有機生質材料，在合適的溫濕環境下極易遭受生物性劣化因子攻擊。為確保木質構件之結構安全與使用耐久性，需深入釐清危害真菌、昆蟲與海生動物之生物特性，並針對環境暴露等級選用合適之水溶性、油溶性或油質防腐藥劑進行防護。

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4. 4

   生質物可經由熱化學轉化技術轉製為能源或化工原料，請詳述木竹生質物熱化學轉化之主要技術類型、操作條件及其產物。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木竹生質物富含木質纖維素高分子化合物，為極具潛力之綠色再生資源。透過熱化學轉化技術，在不同之受熱溫度、加熱速率及氧氣供給調控下，能將固體生質物熱解、重構為固態、液態與氣態之生質能源與特用化學品，實現高值化利用。

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113 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   在全球朝向淨零碳排放的趨勢下，林產業如何因應？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   全球淨零排放目標已成國際共識，林產業在國家減碳路徑中扮演不可或缺之天然碳庫樞紐。林產業應立足於綠色循環經濟，從工程木材高固碳研發、製程節能與生質能自給、林產全材梯級利用，以及對接收穫木產品（HWP）碳資產化等面向，全面推動低碳轉型因應策略。

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2. 2

   比起具有單純構造之針葉樹材，闊葉樹材之構成細胞種類多，由其組合結果木材組織富有變化與多樣化。闊葉樹材之最大特徵是具有導管（vessel），在年輪內，導管孔大小變化、複合管孔之分布狀態、或排列的方式會有其特徵，此特徵會成為樹種鑑別之依據。試問闊葉樹材管孔之排列可區分成那幾種？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   闊葉樹材演化程度高於針葉樹材，其細胞種類分化精細，其中專司輸導之導管組織更為闊葉樹材最具鑑別度之解剖標誌。導管孔在橫切面年輪內部之相對大小分布、空間聚集形態與幾何走向，為木材組織解剖分類與樹種鑑定之決定性標準。

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3. 3

   試述單板層積材與纖維石膏板之特色。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   單板層積材（LVL）與纖維石膏板（FGP）皆為近代木質工程重組材料之傑出代表。單板層積材以木質單板同向平行層積，最大化分散木材天然缺點並實現高結構強度；纖維石膏板則藉由木質纖維之韌性與無機石膏之耐火性複合，展現卓越之防火與尺寸安定功能。

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4. 4

   以非破壞方法檢測木材有其重要性，試述超音波儀檢測木材的特性、優點與缺點，以及木材縱向與橫向音速。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材非破壞檢測能在不破壞材料整體性與力學承載能力前提下，評估構件彈性性質與內部劣化狀態。超音波檢測法以高頻彈性波傳播時差與衰減為依據，受木材內部管胞纖維排列與各向異性結構主導，其縱向波速顯著高於橫向波速。

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112 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   臺灣2050年淨零轉型路徑中，「自然碳匯」為關鍵戰略之一，森林碳匯扮演重要的角色，試述目前政府在推動森林碳匯之主要策略。 （25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   在臺灣2050淨零排放轉型路徑中，自然碳匯被列為關鍵戰略之一，其中森林生態系統扮演最核心之負碳吸存角色。政府推動森林碳匯之主軸，係透過擴大造林、精準經營撫育、保存既有林地碳庫、推動收穫木產品長期碳存，以及建構碳匯認證與自願減量市場機制全方位展開。

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2. 2

   試述主要紙漿因原料、製程不同所造成的性質、優缺點與用途的差異。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   紙漿之製造本質為將木竹原料之植物纖維解離並純化之工業程序。因應原料樹種纖維形態之差異，以及化學法、機械法或半化學法製程之不同，所產製紙漿之收率、殘留木質素含量及纖維完整度各異，進而決定了成紙之各項物理強度、外觀適性與終端用途。

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3. 3

   木質家具產品要得到良好的塗裝，對塗料須有基本的認識，請說明木材塗裝的目的，並舉出常見木材塗料及其組成分與其應用上的特性。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材表面多孔且對環境水氣與光照極度敏感，塗裝為木質家具製造過程中賦予產品防護機能與藝術美感之關鍵表面加工工序。深入瞭解木材塗裝之多元目的，並掌握聚氨酯漆、硝基漆、水性漆及紫外線硬化漆之組成分與固化特性，方能精準應用於現代家具生產。

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4. 4

   木材運用過程中有許多因素會造成木材腐朽，試述木材腐朽的成因，並舉例說明常見的木材防腐施作方法。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材腐朽係木材腐朽真菌分泌多種胞外分解酵素，將木材細胞壁結構大分子水解為可溶性小分子之生物性劣化過程。真菌之萌發與蔓延必須同時滿足養分、水分、氧氣及適宜溫度四大環境因子；防腐施作即立足於破壞此生存鏈結，透過物理包覆、化學毒殺或環境控制手段達成防護。

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111 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   以材料、資源與環境的觀點，論述 21 世紀的今天，森林產物利用可分為主產物及副產物兩種。請說明森林產物主副產物涵蓋種類，並試述其用途。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   在21世紀兼顧資源永續、材料循環與生態碳平衡之全球視野下，森林產物之利用已超越傳統伐木範疇。森林產物依經營採集目的劃分為以木竹材為核心之「主產物」，以及涵蓋非木質生物多樣性資源之「副產物」，兩者相輔相成，共同構築多元且永續之綠色產業體系。

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2. 2

   木材因生長過程而產生之天然缺點有那些種類？並說明其對木材利用、外觀與強度之影響。（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   木材天然缺點係樹木於立木活體生長過程中，受基因遺傳、生理生長習性或外界自然環境逆境干擾，所形成之組織非均質與解剖異常現象。這些缺點破壞了木材內部纖維之平行規則性，不僅改變材面紋理外觀，更會引發應力集中，對實木之機械強度與加工利用產生深遠衝擊。

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3. 3

   製材方法與選擇對製材品之產量（利用率） 、品質、加工方式及用途等有所不同，且因各原木之生長及缺點位置而不同。請詳述一般製材作業之取材法及其取材切面之差異性。（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   製材作業係將天然原木透過科學鋸解轉換為規格板料與方材之核心機械加工環節。因應原木幹形錐度、心材邊材分佈及內部缺陷位置，選取合適之取材鋸解工法，直接決定了製材廠之出材利用率與製品經濟價值；而徑切與弦切兩大經典切面，更在紋理美學與物理尺寸安定性上展現截然不同之特性。

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4. 4

   請論述木竹材於無氧狀態下之燃燒變化，並說明木竹材於無氧狀態下可生成木竹炭之製造方法、性質及其可利用用途。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   木竹材在無氧或缺氧狀態下受熱會發生熱裂解（pyrolysis）或乾餾，而非一般之有氧燃燒氧化。本題旨在探討木竹材在熱解過程中的熱化學轉化機制，並進一步探討炭化製造工藝、成炭微結構與物理化學特性，以及其在吸附、除臭、土壤改良與能源等多面向的應用價值。

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110 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   木材抽出物與木材特性關係密切，請分別說明木材抽出物對木材性質以及木材加工利用之影響。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   木材抽出物（Extractives）為木材中除細胞壁主成分（纖維素、半纖維素、木質素）外，可被水或中性有機溶劑溶出的次生代謝產物總稱。其含量雖通常不高，但對木材的物理、化學、力學及生物耐久性質，以及後續的乾燥、膠合、塗裝與製漿等加工利用製程，具有深遠且關鍵的影響。

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2. 2

   針葉樹材之樹脂溝常被視為木材鑑別之重要組織特徵，請說明正常樹脂溝與傷癒樹脂溝之差異為何？又那些屬別木材同時具有縱向及橫向兩種正常樹脂溝？（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   針葉樹材中之樹脂溝（Resin canal / Resin duct）是由分泌上皮細胞圍成之管狀細胞間隙，為木材解剖與樹種鑑別之關鍵特徵。依其成因可區分為正常生長形成之「正常樹脂溝」及外傷或逆境引發之「傷癒樹脂溝」；在針葉樹材中，同時具有縱向與橫向正常樹脂溝者主要分布於松科的特定四個屬別。

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3. 3

   熱壓條件對木質複合材料成板性質之影響甚鉅，請說明影響合板熱壓溫度、熱壓壓力以及熱壓時間的因子有那些？並詳述這些因子與上述熱壓條件的關係為何？（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   熱壓（Hot pressing）為合板製造之核心製程，其主要目的在促使膠合劑受熱硬化固化，同時藉由壓力使單板間緊密密著與平整，奠定板材之力學強度與耐水性能。熱壓溫度、熱壓壓力與熱壓時間三者相互牽動，並受膠合劑化學特性、單板原料物性及合板結構規格等因子之綜合調控。

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4. 4

   近年來生物炭被視為解決農業生產環境永續的策略之一，請說明何謂「生物炭」？並說明生物炭在農業上之應用有那些？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   生物炭（Biochar）為生物質（如農林剩餘資材、林相撫育竹木、果樹修剪枝條等）於低氧或無氧環境下，經高溫熱裂解熱轉化而成之多孔性富碳固態物質。因其化學結構穩定、孔隙發育完全且富含多種機能官能基，近年來被視為實現負碳排、碳封存及促進農業永續循環之關鍵資材。

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109 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   近數十年來，由於金屬工業及塑膠工業等科技產物發展迅速，在建築及家具用材上有逐漸取代木材之趨勢，但木材所具有的獨特性質與優點，實非他種材料所能比擬，試敘述木材之獨特性質與優點。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材的不可替代性，不只在天然外觀，而在其可再生的細胞性材料本質，以及兼具結構、加工、環境與感官價值。作答宜先說明材料本質，再與金屬、塑膠作相對比較。

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2. 2

   木材常依含水率之變化，而產生體積之膨脹、收縮等尺寸不安定，並常引起變形、翹曲或開裂等不良現象。試以木材之比重、含水率、木材之構造方向、木材之化學成分等四個影響因子，說明對木材之收縮率及膨脹率之影響。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材尺寸變化的直接原因，是細胞壁吸附或脫離結合水；主要發生於纖維飽和點以下。答題應先建立此機理，再分別說明比重、含水率、構造方向及化學成分如何改變收縮與膨脹。

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3. 3

   試述木材塑膠再生成形複合材（Wood Plastic Composites, WPC）之特性及其應用。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材塑膠複合材是將木粉、木纖維等木質原料與熱塑性塑膠混煉成形的再生型複合材料。作答應兼述組成與製程、性能的優缺點，以及依環境條件選擇的用途。

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4. 4

   近年來臺灣積極推動到森林進行森林療癒以促進健康，其與森林環境中的負離子、芬多精、活氧有關，亦與人類的五感有關，試述之。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   森林療癒是運用森林環境與活動設計，透過感官、心理及生理途徑促進放鬆與健康，而非單靠某一種空氣成分。答題宜說明負離子、芬多精、活氧的可能作用，再以五感統整體驗機制與科學限制。

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108 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試述木材為何腐朽的原因，並列舉常用提升木材及木製品耐腐朽性的方法。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材腐朽主要是腐朽菌在適當水分、氧氣、溫度與養分下分解細胞壁成分，導致質量與強度下降。提升耐腐朽性應採材料選擇、構造防潮、乾燥、保存處理及維護的多重防線。

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2. 2

   試述紙漿因樹種來源及製程不同所造成性質及用途的差異。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   紙漿性質由纖維原料的形態與化學組成，以及製漿時木質素去除程度、纖維損傷與後續處理共同決定。可用樹種來源與製程兩軸，比較纖維長短、得率、強度、白度及用途。

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3. 3

   試述理想的木材膠合劑應具備的特性。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   理想木材膠合劑須在木材表面充分潤濕與滲透，固化後同時具有足夠內聚力、界面附著力及使用環境耐久性，並兼顧施工、安全、成本與環境要求。可依膠合歷程分項論述。

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4. 4

   試述使用人工林疏伐木的碳吸存及綜合碳效益，並描述使用木製品碳匯的計算方法。（30 分）

   （30 分）

   參考架構・破題

   人工林疏伐木的碳效益不能只算製成品中的碳，應同時比較疏伐後森林生長、採運加工排放、木製品儲碳、材料或能源替代，以及最終處置。木製品碳匯則以碳庫投入、留存與流出進行核算。

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107 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請說明針闊葉樹之細胞構成的種類與差異。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   針葉樹材與闊葉樹材的根本差異，在於前者多由管胞兼負輸導與支持，組成較單純；後者由導管、木纖維與軸向薄壁細胞等分工，組成較複雜。宜按軸向與徑向系統比較。

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2. 2

   請就分析觀點，說明木材之組成分及其萃取物之種類與化合物。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   從木材化學分析觀點，可先將木材分為高分子細胞壁主成分與低分子副成分；前者包括纖維素、半纖維素與木質素，後者包括可萃取成分及無機灰分。作答須兼述分類、代表化合物及分析意義。

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3. 3

   試述臺灣永續林業政策對林產物利用之發展方向與變遷趨勢。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   臺灣永續林業對林產物利用的核心，是在生態承載與合法治理下，從過去偏重禁伐保育或原料進口，轉向國產材適度生產、全材利用、在地產業鏈與碳循環並進。答題可依政策目標、利用方向及趨勢分段。

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4. 4

   何謂「Laminated wood」？請試述其製造流程、材料利用率及用途為何？（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   Laminated wood通常指將經乾燥、分等的木質層板依紋理方向配置，以膠黏劑加壓積層成較大且性能可控制的構件，常見代表為集成材。其價值在於將小尺寸材料重組、去除或分散缺點，並依用途製成直材或曲材。

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106 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試寫出臺灣扁柏與樟樹木材的學名、外觀特徵與鑑別重點。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題應以「學名先定種、巨觀外觀再辨材」作答，分別從材色、氣味、紋理、年輪、管孔及薄壁組織比較臺灣扁柏與樟樹，最後指出針葉樹材與闊葉樹材的根本差異。

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2. 2

   高的木材含水率經常是引起微生物、蟲蟻危害之要因，亦是木構件強度之重要影響因子，試述木材含水率測定方法與纖維飽和點以內（例如含水率15%時）含水率每增加1%對強度之影響比例。（25分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   本題分成「含水率如何量得」與「纖維飽和點以下如何影響強度」兩部分；先定義含水率，再列測定法、計算式與各強度的概略變化率。

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3. 3

   試述主要木材腐朽菌引起木材腐朽之環境條件及其對木材之危害。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   木材腐朽是腐朽菌在適宜水分、溫度、氧氣及養分下，以酵素分解細胞壁成分的結果；作答宜先列發生條件，再依白腐、褐腐與軟腐說明危害型態。

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4. 4

   試說明森林浴對人體健康之潛在效益。（25 分）

   （25 分）

   參考架構・破題

   森林浴是人在森林環境中透過步行、休息及多感官接觸所形成的健康促進活動；應以「可能機制—生理效益—心理效益—證據限制」組織，避免宣稱可取代醫療。

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105 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試述年輪之形成與早晚材之形成之過程。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   年輪源自形成層在一個生長季內活動強弱與細胞形態的週期變化；由生長季初形成的早材，逐步過渡到末期形成的晚材，休眠後再開始下一輪生長。

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2. 2

   試述木材需要防腐的原因，並列舉常用木材防腐藥劑之種類與主要工法。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   木材防腐的目的，是切斷腐朽菌、白蟻及蛀蟲所需條件，延長構件壽命並維持強度；答案宜依「需要原因—藥劑分類—處理工法—選用原則」展開。

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3. 3

   試述木材檢尺的場合、材積的計算方式及原木分等的依據。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   木材檢尺是把交易或生產中的木材尺寸轉為材積，並據品質缺點評定等級；應分原木與製材品說明檢尺場合、計算方法及原木分等依據。

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4. 4

   試述鹼法化學製漿的反應流程與操作參數，並列舉兩種主要的紙漿漂白方法、目的與其常用藥劑。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   鹼法製漿以鹼性蒸煮液溶出木質素，使纖維解離；完整答案須由木片與藥液進料、升溫蒸煮、洗滌篩選寫到黑液回收，再比較去木質素型與保留木質素型漂白。

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5. 5

   木材利用須自森林中伐採林木才能達成，雖然大眾對伐木行為認知不一，但從碳吸存觀點考慮時，國際目前普遍認知永續木材利用對於地球溫室效應之減緩有正面效應，試說明其理由。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   永續木材利用的減碳效益不是「伐木本身零排放」，而是建立在森林可更新、採伐量不超過生長量、碳庫獲維持，並同時發揮木製品儲碳、材料替代及能源替代的前提上。

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104 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   試說明纖維素、半纖維素與木質素在木材細胞壁之分布。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   木材細胞壁不是三種成分均勻混合：纖維素形成有方向性的微纖絲骨架，半纖維素充填並連結其周圍，木質素則在細胞間層、細胞角隅及次生壁基質中固結，三者在各壁層的濃度與總量不同。

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2. 2

   試說明闊葉樹材在橫切面出現之軸向薄壁組織的排列。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   闊葉樹材橫切面的軸向薄壁組織，主要依其與導管的空間關係分為離管型與傍管型，另可辨識帶狀及輪界狀排列；作答應逐類寫名稱、形態與辨識重點。

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3. 3

   木材抗彎強度性質的影響因子有那些？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   木材抗彎強度由材料本質、解剖構造、含水與溫度、天然及加工缺點，以及載重與試驗條件共同決定；可依「材質—環境—缺點—試驗」四組分類作答。

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4. 4

   白蟻危害木材的環境條件為何？木材防白蟻工法（包括使用的防白蟻藥劑）有那些？並請比較不同工法之優缺點。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   白蟻危害是白蟻種類、食物來源與適生微環境共同作用的結果；作答宜先列危害條件，再依建築防護、土壤處理、木材處理與餌劑系統比較其原理及限制。

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5. 5

   近年來歐美國家使用不少 Wood Plastic Composite（WPC），何謂 WPC？WPC 較之於木材，有何優缺點？WPC 之應用（範圍）為何？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   WPC 是把木質材料的可再生性與塑膠的成形、耐水特性結合而成的複合材料；答題應由組成與製程界定，再從性能、全生命週期及用途比較其與實木的差異。

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103 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   請就組織、生育地、木理、色調及莫式反應，說明針葉樹材與闊葉樹材之差異。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   針葉樹材與闊葉樹材的主要差別來自植物分類及木質部細胞分工，應以解剖構造為核心，再連結生育地、木理、色調與莫式反應；並說明「軟木、硬木」並不等同實際硬度。

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2. 2

   木材中所含水分的型態可分為那幾種？這些水分對木材性質的影響為何？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   木材水分應依存在位置及與細胞壁的結合狀態，分為自由水、結合水與水蒸氣等型態；其對性質的影響關鍵在纖維飽和點上下是否造成細胞壁含水量改變。

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3. 3

   近年來，木、竹炭產業積極轉型，產品普遍受到國人重視及喜愛。請問木、竹炭如何製造？其炭化程度如何判定？具何種健康保健功能？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   木、竹炭是木質或竹質原料在限制氧氣下熱分解所得的富碳固體；答題宜依製程、炭化程度判定及保健功能的證據界線三部分作答，避免把吸附材料誇大為治療用品。

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4. 4

   木材塗裝工程中最重要的是基材整修，此相當於建築工程的地基，也是優良塗裝的先決條件。請問基材整修包括那些重要項目？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   基材整修的目的，是使木材表面達到乾燥、平整、潔淨、均勻吸收且能與塗料相容；可按檢查、缺陷修補、研磨清潔、材色調整與封閉打底的施工順序展開。

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5. 5

   聚醋酸乙烯樹脂膠合劑（Polyvinyl acetate adhesive, PVAc）是木材常用的膠合劑之一。請說明它是如何製造？特性及用途如何？（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   PVAc 膠是以醋酸乙烯單體在水中乳化聚合而成的水性乳液膠；作答可依乳化聚合製程、熱塑性與水性特徵、性能限制及木材用途說明。

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102 年（考試時間 90 分鐘）　原卷 PDF

1. 1

   值此回歸自然之際，為何木材是一種優良的室內裝飾材料？請試著從人們之視覺、聽覺、嗅覺、觸覺及環境溫濕度等各種角度加以說明。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   木材作為室內裝飾材料的價值，不只在天然外觀，而是其解剖構造、熱與聲學性質、吸濕性及揮發性成分共同作用於人的多重感官與室內微環境；答題宜逐項連結材料性質與使用效果。

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2. 2

   在纖維飽和點（Fiber Saturation Point）以下，木材內部之水分是如何存在的？又是如何移動的？試就水分的形態與通道加以說明。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   在纖維飽和點以下，細胞腔中已無連續自由水，水分主要以細胞壁結合水及腔隙水蒸氣存在；其移動則由水分勢或化學勢梯度驅動，經細胞壁擴散與腔隙蒸氣擴散兩條路徑進行。

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3. 3

   何謂反應木（應力木）（Reaction Wood）？請就針、闊葉樹材木材加工時之困難說明之。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   反應木是樹幹傾斜或枝條受力時，形成於偏心位置、用以恢復或維持姿勢的特殊次生木質部；針葉樹形成壓縮木，闊葉樹多形成張力木，兩者的構造與收縮異常是加工困難的根源。

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4. 4

   請就木材性質特性說明木材為何需要乾燥保存，並敘述木材物理及化學保存方法。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   木材會與環境交換水分，且其主要成分可被菌類與昆蟲利用，因此乾燥是降低水分、改善尺寸與加工品質的基礎，保存則要以隔水、隔絕生物危害或施用藥劑延長使用年限。

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5. 5

   請說明在木材膠合時加熱與加壓之目的，並請各列舉加熱及加壓方法 3 種。（20 分）

   （20 分）

   參考架構・破題

   木材膠合的加熱是為了調節膠液流動、排除介質並加速硬化，加壓則使被膠面緊密接觸並固定至膠層具有足夠強度；兩者須依膠種、木材與構件形狀配合，並非愈高愈好。

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