4/3/2015 The Nature of Wood -- Wood Grain

http://workshopcompanion.com/KnowHow/Design/Nature_of_Wood/1_Wood_Grain/1_Wood_Grain.htm 1/8

 Name   LacewoodLocation   Europe 

Texture/Grain   Coarse/OpenSpecific Gravity   0.62Hardness   MediumStrength   MediumT/R Stability   N/A

     

● Guide

● WoodworkingKnowHow

● WoodworkingDesign

  Up      

● The Natureof Wood

1. WOOD GRAIN(YOU ARE HERE.)

● 2. Wood Movement

● 3.Wood Strength

● 4. Nature of WoodResources

          

Look ing forsomething?

Try these navigation aids:

ood grows in concentric layers around the trunk, limbs, roots, andother woody parts of the tree. You can see these layers when youslice through the trunk or any other part.   

HOW WOOD GROWSAt the very center is the pith. In some trees, this is much softer and possiblya different color than the surrounding heartwood. Heartwood is made up ofdead cells that no longer serve any purpose except to support the tree. Nextis the sapwood, which carries water, minerals, and plant sugars betweenthe roots and the leaves. This is often lighter in color than the heartwood.Outside the sapwood, close to the surface, is the cambium, a thin layer ofliving cells. These cells manufacture the wood as they grow. The cambium iscovered by a protective layer of bark. The cambium grows rapidly at thebeginning of each growing season, creating light colored springwood. Asthe climate warms, it slows down and produces darker summerwood. Thislater growth is somewhat denser and harder than the early springwood. Asthe weather turns cold, the cambium becomes dormant until the next spring.This cycle produces distinctive growth rings.

Wood grows in concentric layers, or growth rings.*

 

Although woodworkers usually prefer heartwood for its richer color, this is  

4/3/2015 The Nature of Wood -- Wood Grain

http://workshopcompanion.com/KnowHow/Design/Nature_of_Wood/1_Wood_Grain/1_Wood_Grain.htm 2/8

 ● Site Map

● Site Index

● Search theWorkshop Companion

          Something to share?

Please:● Contact Us!

not always the case. When working with lightcolored woods such as maple,many folks fancy sapwood for its consistent creamy white hues.

GRAIN STRUCTUREAs the cambium grows, it generates two types of wood cells. Most of theseare long, narrow longitudinal cells that align themselves with the axis of thetrunk, limb, or root. These are what give the wood its grain. The cambiumalso produces a smaller number of ray cells that line up in rays extendingout from the pith, perpendicular to the axis.

As the wood grows outward, the living protoplasm inside the cells dies anddeteriorates, leaving behind just the cell walls. These walls are composedmostly of cellulose fibers, which give the wood its strength. The fibers arebound together with lignin, a gluelike substance. The hollow longitudinalcells become part of the sapwood, conducting the sap up and down the tree.The hollow rays store plant sugars. After several seasons, the oldersapwood turns to heartwood. The sap dries up, and mineral compoundscalled extractives form on the cell walls. These chemicals turn the wooddarker, giving it the characteristic color of its species. They also affect itsstrength, stability, and hardness.  

Wood is mostly composed of longitudinal cells,100 times longer than they are wide.*

TYPES OF GRAINBecause of the manner in which wood grows, every board has a definitegrain direction, parallel to the length of the longitudinal cells. The grainappears differently depending on how the board is sawed.

When you cut a board across the grain (perpendicular to the graindirection and the growth rings), you reveal end grain.Cut wood parallel to the grain direction and tangent to the growthrings, and you’ll see plain grain (also called tangential or flat grain).Cut it parallel to the grain direction but through the radius of the growthrings to see quarter grain (also referred to as radial grain).Both flat grain and quarter grain are sometimes called long grain. 

Owing to its unique structure, wood grain appears

4/3/2015 The Nature of Wood -- Wood Grain

http://workshopcompanion.com/KnowHow/Design/Nature_of_Wood/1_Wood_Grain/1_Wood_Grain.htm 3/8

differently depending on how the board is cut.*

 WOOD GRAIN IN LUMBERSawyers use several methods to cut up a tree, each of which revealsdifferent grain patterns.

The most common method is plain sawing because it produces thehighest quantity of usable lumber. The sawyer begins by sawingseveral boards from one side of the log, turns it 90 degrees and sawsseveral more, and continues in this manner “sawing around” the log.Plainsawn boards show flat grain on their faces and quarter grain onthe edges.The sawyer might also quarter saw a log. First, he saws the log inquarters, then slices each quarter into boards, either by cutting boardsfrom the two flat sides alternately or by gangsawing the quarter(making parallel cuts). Quartersawn boards show mostly quarter grainon their faces and flat grain on the edges.On special request, a sawyer will live saw a log for a woodworker,gangsawing the entire log. (This is sometimes called sawing throughand through.) Live sawing produces much wider boards than othermethods, and these boards show mostly mixed grain — flat grain nearthe center of the face and quarter grain near the edges.

Plain Sawn*

Quarter Sawn*If you have a log livesawn, ask the sawyer to number the boards as he cutsthem. When you dry them, stack the boards in the same order in which theywere cut. This makes it easier to match boards for grain and color when thewood is ready to work.

4/3/2015 The Nature of Wood -- Wood Grain

http://workshopcompanion.com/KnowHow/Design/Nature_of_Wood/1_Wood_Grain/1_Wood_Grain.htm 4/8

LiveSawn*

TEXTURE AND PATTERNThe size, type, and arrangement of the wood cells differ with the species,and this also affects the appearance of the grain. The texture of the wood isdetermined by the relative size of the longitudinal cells. Wood species withlarge cells are said to have a coarse texture, while those with smaller cellshave a fine texture.

Hardwoods have vessel elements, a special type of longitudinal cell muchlarger in diameter than the surrounding cells. When these vessels are slicedopen, they leave tiny hollows in the wood called pores. These pores give thehardwoods a distinct look from softwoods, which have none. Somehardwoods have a larger concentration of pores in the springwood — theseare known as ringporous woods. Hardwoods in which the pores aredistributed evenly throughout the springwood and summerwood are ringdiffuse. The arrangement of pores has an enormous effect on the grain.Ringporous hardwoods have a pronounced or strong grain pattern, whilethe grain pattern of ringdiffuse stock is much less distinct.

Hardwood pores also come in a wide range of sizes. Woods with largepores that are easily visible to the naked eye are said to have an opengrain. Those with smaller pores, to small to see clearly, have a closed

The pores in ringporous hardwoods such as redoak create a strong grain pattern.*

4/3/2015 The Nature of Wood -- Wood Grain

http://workshopcompanion.com/KnowHow/Design/Nature_of_Wood/1_Wood_Grain/1_Wood_Grain.htm 5/8

grain. Opengrain woods appear coarser than closedgrain woods becausethe surface isn't as smooth. When the wood is sawn and the pores are split,the open pores create tiny valleys and rifts. Oftentimes these pores must befilled before the wood is finished so the finish will dry to a smooth, flatsurface.

The pores in ringdiffuse hardwoods likemahogany are more evenly distributed and thegrain pattern is less distinct.*

Softwoods such as yellow pine have no pores.The grain pattern is due to the color differencebetween the springwood and the summerwood.*

 

Wood grain isn’t always straight and even. The longitudinal and ray cellssometimes grow in unusual patterns, many of which are strikingly beautiful.These are known as figured grain.  

 

A few wood species, such as white oak, have especially prominent rays.When quartersawn, these produce silver grain.*

4/3/2015 The Nature of Wood -- Wood Grain

http://workshopcompanion.com/KnowHow/Design/Nature_of_Wood/1_Wood_Grain/1_Wood_Grain.htm 6/8

Crotch figure, such as this walnut crotch, is cut from the part of a tree wherethe trunk divides into smaller limbs and branches.*

Curly grain occurs when the longitudinal cells grow in waves. This occurs inmany species but is especially striking in maple.*

Bird’s eyes like those in this maple are caused by small dimples in the

4/3/2015 The Nature of Wood -- Wood Grain

http://workshopcompanion.com/KnowHow/Design/Nature_of_Wood/1_Wood_Grain/1_Wood_Grain.htm 7/8

layers of cells. These are thought to be caused by a fungus that affects thegrowth of the longitudinal cells.*

Larger dimples result in quilted figure, like the quilting in this soft maple.This, too, is the result of a fungus.*

The longitudinal cells of certain species, such as mahogany, sometimesspiral around the trunk, reversing direction every few growth rings. Thiscreates ribbon figure.*

Sometimes a tree produces a large growth on the side of the trunk or abranch. The cells seem to swirl around each other inside these growths.When sliced, these produce a burl figure such as this elm burl.*

4/3/2015 The Nature of Wood -- Wood Grain

http://workshopcompanion.com/KnowHow/Design/Nature_of_Wood/1_Wood_Grain/1_Wood_Grain.htm 8/8

Back to the top

*Indicates that you can enlarge a photo by clicking on it. To reveal the information in a "Superphoto," first enlarge it and then move the cursor over it.

 "Abundant to all the needs of man, how poor the world would be without wood."Eric Sloane in Reverence for Wood

 

Woodworking Design/Wood Grain, part of the Workshop Companion,essential information about wood, woodwork, and woodworking.

By Nick Engler.

Copyright © 2009 Bookw orks, Inc.