Дърво: какво е това и по какви характеристики се отличава? Структура и текстура, видове и функция, цвят. Какво е включено в химичния състав? Приложение

2024 Автор: Beatrice Philips | [email protected]. Последно модифициран: 2024-01-18 12:04

Дървото има много функции - използва се за изграждане на къщи и изработка на мебели, отоплява помещения с него, обгражда ни навсякъде. Но какво е дървото по отношение на физиката или механиката? Как може да се използва и какви недостатъци има?

Какво е?

Дървесината се нарича естествена суровина, която се използва за производството на различни видове продукти и структури. Ако говорим за този материал от гледна точка на физиката, тогава дървото е растителна тъкан, състояща се от клетки, които се прилепват една към друга с висока плътност . Поради това структурата на дървото е гъста и еластична. Дървесните клетки (като всички други живи клетки) имат черупка. Съдържа целулоза, което прави дървото толкова издръжливо. Клетките са под формата на тръба - дълга и тясна, поради което са получили името на влакна.

Дървото има способността да задържа топлината . Това се дължи на наличието на кухини между клетките - именно те улавят топлината и я натрупват. Непоследователната здравина и тегло са свързани с размера на влакната. Колкото по -дебели са, толкова по -издръжливо е дървото.

По -лесно е да се цепи дърва в посоката, в която са разположени влакната. По -лесно е да се обработва дървесина от тези видове, в които те се намират успоредно . Кленовите дървета са по -трудни за обработка, тъй като структурата на клена има тясно преплитане на влакнести клетки. Но не само целулозата се намира в дървесните клетки. Те също имат много сложно и мистериозно вещество, наречено лигнин. Благодарение на него влакната са свързани помежду си. Учените все още не са успели да изведат химическата формула на лигнина, тя е толкова сложна.

Дървото има уникален нюанс и мирис, които го отличават от другите материали . И двете се дължат на наличието в състава на смоли, масла, в иглолистни дървета - смоли и други вещества. Същите тези елементи помагат на дървото да се бори с гниенето. Дървесината е разделена на два вида видове - широколистни и иглолистни. И двете групи са много големи. Отделя се отделна група - едносемеделни дървета, които включват палмово дърво, бамбук.

Някои породи са по -ценни от други. Стойността се увеличава от свойства като здравина, издръжливост и наличието на оригинална текстура - шарка. Ценните видове включват дъб, череша, букова дървесина и някои други.

Основни свойства

Всички характеристики на дървесината са разделени на три големи групи: физически, технологични и механични.

Физически

Тези свойства, които по време на изпитването не водят до промени в химичния състав на дървесината, се наричат физически. Те включват следните характеристики:

• външен вид;
• ниво на влажност и всичко свързано с неговите промени;
• топлопроводимост и задържане на топлина;
• електропроводимост;
• звукоизолация и всичко свързано с нея;
• промени, които материалът придобива след излагане на електромагнитно излъчване.

Компоненти като цвят, блясък, текстура и макроструктура формират външния вид . Цветът се нарича визуалното усещане, което остава след като дървото отразява светлинен поток, или по -точно, от спектралния състав на това отражение. Цветът е изключително важен за дървото. Те се ръководят от него при избора на породата, с която ще бъде декорирана стаята, от която ще бъдат изработени мебели, музикален инструмент, декоративен и приложен жанр и т.н.

Цветът на едно дърво зависи от много фактори - порода, възраст, регион и климат на района, в който расте. Цветът може да се промени под въздействието на вятър, слънце, гъбична инфекция и влага, особено ако дървото е било във вода дълго време . Но много породи имат уникален тон, който лесно може да бъде разпознат от специалист. Блясъкът е свойството на дървото да отразява потока светлина. При някои породи блясъкът е по -силен, при някои е по -слаб. От видовете, растящи в Русия, най -силен е блясъкът в дъб, букова дървесина, както и в дървета като бяла акация.

Текстурата не е нищо повече от рисунка на дърво . Той става видим след изрязване на анатомичните елементи (годишни пръстени, лъчи на сърцевината, съдове). Според ширината на растежните пръстени и съдържанието на късна дървесина се прави оценка колко висококачествена е тя. Ширината на растежния пръстен е броят на слоевете, съдържащи се в един сантиметър, разположени радиално в края на дървото.

За да разберем колко влага се съдържа в дървото, въведохме такава характеристика като влага. Тя се изразява като процент: масата на водата в дървесината до масата на напълно изсушена дървесина.

Измерва се чрез преки или косвени методи. Най -лесният и надежден начин за измерване на съдържанието на влага в дървесината е нейното изсушаване . Отнема време, но отговорът е точен. Що се отнася до косвените методи, те са значително по -бързи. Например измерванията с кондуктометричен електрически влагомер показват колко вода дървото съдържа и каква е неговата електропроводимост. Но точността на такива методи е ниска - максимум 30%, и то само там, където иглата е поставена за измерване.

Водата в дървото може да бъде свободна и свързана . Първият може да се намери в кухината на влакната и в пространството между клетките. Второто е в структурата на клетката, тя се държи от физико -химични връзки. Ако свободната вода се отстранява от дървото доста лесно, тогава свързаната вода е много по -трудна за отстраняване. Ако дървеният материал променя формата си по време на сушене, рязане или съхранение, това се нарича изкривяване. Каквото и да е причинено, това води до появата на дървесни дефекти, поради което трябва да се съхранява и обработва в съответствие с технологията.

Дървесината има свойства като абсорбиране на влага и подуване (в резултат на това) . Това трябва да се има предвид при работа с него. Не винаги е отрицателно, например при вани или бъчви, свойството на дървото да набъбва и да се увеличава по размер, поради което увеличава плътността на сцепление на дървени елементи един към друг.

Дървесината има плътност, измерена в килограми на кубичен метър (или грамове на кубичен сантиметър) . Различните видове дървесина имат еднаква плътност на дървесно вещество (тя е 1,53 g / cm3), но различна плътност на напълно изсушена дървесина. Има няколко индикатора за плътност - мокрото дърво има една плътност, а сухото дърво има друго. Едно дърво има такава характеристика като порьозност, тоест степента на запълване на празни кухини с въздух. Порестостта на различните скали варира от 40 до 80%.

Индексът на пропускливост означава колко дървесина от течно или газообразно вещество може да премине под въздействието на натиск върху нея. Отделно, сред физическите свойства на дървесината се разграничават термичните свойства, които включват топлинен капацитет, способност да провеждат топлина и да се разширяват под нейно влияние, както и способност да провеждат температура. Дървото има свойството на електрическа проводимост, тоест през него преминава електрически ток . Колкото по -сухо е дървото, толкова по -лошо то провежда електричество и обратно.

Технологични

Тази категория свойства на дървесината включва параметри като твърдост, устойчивост на износване, здравина, задържане на различни видове крепежни елементи и възможност за обработка на материала с режещи инструменти. Устойчивостта на удар е свойството на дървото да абсорбира силата, приложена към него по време на удар, без да променя структурата на материала . Високият вискозитет означава, че отнема много сила за разбиване на пробата.

Твърдостта се отнася до способността на дървото да устои на по -твърдо тяло при натискане . По -твърдият материал за дърво и твърдост е стомана. Твърдостта се определя с помощта на скалата на силомера. Износоустойчивостта на дървесината се показва чрез нейното свойство на устойчивост на износване по време на триенето й върху повърхност с абразивно покритие. Има специална формула за изчисляване на степента на износване.

Способността на дървото да се огъва е различна за различните дървесни видове. Най -добрите завои са ясен, дъб, бук, по -лоши - иглолистни дървета. Дървесината е способна не само да се огъва, но и да се цепи. Ако забиете пирон твърде близо до ръба, тогава имотът ще бъде отрицателен, а ако накълцате дърва, той ще бъде положителен.

Механични

Дървесината е способна на устойчивост под действието на приложените към нея сили, тоест има механични свойства. Те включват здравина, устойчивост на деформация, технологични и експлоатационни свойства. Механичните свойства на дървесината се определят при изпитвания като опън, компресия, огъване и срязване . Дървото е класифицирано като анизотропен материал, което означава, че има различни свойства в различни посоки.

Крайната якост е максимално допустимото ниво на напрежение, което предхожда началото на счупване на пробата . Тя трябва да бъде определена върху проба, която няма дефекти, малка по размер и чиста. За да определите якостта на натиск на дървото, имате нужда от проба с призматична форма.

Деформируемостта е способността да издържа на краткосрочни натоварвания, без да се променя първоначалната форма . Поради своята еластичност, дървото може да се върне към първоначалната си форма след краткотрайни натоварвания. Модулът на еластичност се изчислява по специална формула. Структурата на дървото е такава, че може да се деформира при постоянни натоварвания. Важно е да знаете точно както индекса на якост, така и границата на допълнително съпротивление, както и границата на издръжливост (за проби, подложени на променливи натоварвания).

За да се сравни един вид с друг, е необходимо да се знаят специфичните характеристики, присъщи на механичните свойства на различните видове дървесина. Например иглолистните дървета имат по -висока специфична якост от широколистните. Те също имат по -висок показател за твърдост, но всички други специфични характеристики са по -ниски.

Преглед на видовете

Има много дървесни видове, при избора на материал за строителство или обработка трябва да се вземат предвид индивидуалните характеристики и свойства на всеки. Дървесината е разделена не само на добре познати групи от широколистни и иглолистни видове . Например, има класификация на дървото по цвят. В зависимост от вида, цветовете на дървесината се различават. Цветът на дървото зависи от няколко фактора. Това е породата, възрастта, скоростта, с която дървото расте, както и количеството багрила, които съдържа.

Яркостта също е пряко свързана с последния фактор . Беловината на дървото (външната част, която съдържа живи клетки), тонът винаги е по -светъл от този на сърцевината. В основната част, в която са концентрирани танини и смоли, сянката е много по -тъмна. Съответно в сърцевината дървесината е по -тъмна, в беловината - светла.

Първите включват лиственица, бор, ясен. Втората, с тясна сърцевина - бреза, круша, липа, елша. От изброените, брезата има изцяло бял нюанс на дърво, докато останалите имат много светла дървесина . Това се дължи и на факта, че нишестето присъства в беловината. Беловината се използва за производството на паркет.

Иглолистните дървета се използват за създаване на дървен материал и други строителни компоненти . Те имат лека и лесна за управление структура. В Русия растат голям брой иглолистни дървета. Що се отнася до твърдата дървесина, те се използват за създаване на мебели и обзавеждане.

Някои дървесни видове имат по -висока стойност, те се наричат ценни . Стойността се крие във факта, че тези скали имат много по -голяма здравина, издържат по -дълго и имат уникален модел. Тези сортове се използват за създаване на красиви елитни мебели, паркетни дъски, врати и други декоративни елементи. Всички те струват значително повече от конвенционалните продукти от същата категория. Вътрешните ценни видове включват череша, дъб, круша, палисандрово дърво, както и бял или свещен клен.

Дървесината също се отличава с признаци на ликвидност и неликвидност

• Течно дърво - използва се за битови нужди. Течният дървен материал се състои от търговски дървен материал и дърва за огрев. От своя страна търговският дървен материал включва кръгъл и нарязан дървен материал, но не включва дърва за огрев. В състава на индустриалната дървесина се разграничават и технологични чипове и смола от пънове.
• Неликвидна дървесина - такъв, който не може да се използва за икономически цели поради факта, че е загубил техническите си качества поради естествени дефекти или дефекти при обработката.

Целулоза се нарича кръгъл или нарязан асортимент, от който се произвежда целулоза или дървесна маса. Качеството на такава дървесина се определя от сорта (от който има три), както и от свежестта.

Описание на пороците

Дефектите на дървото се наричат онези дефекти, които има. Това се отнася за целия багажник и отделните му елементи. Недостатъкът задължително трябва да влоши качеството на дървесината, ограничавайки възможността за нейното използване. Всички видове дефекти и дефекти са изброени в ГОСТ 2140-81 . Всичко, което се отклонява от нормалната структура на дървото, се счита за дефект.

Пороците са естествени, които възникват независимо от волята на човек (излагане на климатични фактори, птици, насекоми, гризачи, бактерии и т.

Пороците могат да бъдат както условни, така и безусловни. Такъв дефект се счита за безусловен, което значително намалява качеството на дървения материал, като гниене или гъбички . Възлите са най -често срещаният дефект, но също така са чести структурни дефекти в дървото. Гъвкавият багажник може да се използва например за оригинален декор, но не престава да бъде порок. Съставът на допустимите включва не повече от два възела на един метър дължина на дървения материал, докато възлите трябва да са здрави.

Дефектите при обработката включват всичко, което е повредило дървото по време на механично въздействие върху него ., а именно - рязане, прибиране на реколтата, складиране, съхранение, транспортиране и пр. В резултат на механично въздействие дървесината страда най -често, придобивайки недостатъци, които първоначално не е имала.

Приложения

Дървесината се използва в много области на промишлеността, като е един от най -екологичните и в същото време евтини материали.

Като гориво

Последните десетилетия показаха важността на използването на възобновяеми минерали и ресурси. Последното включва дърва за огрев, използвани като гориво. Нарастването на използването на дърва за огрев за отопление на помещения се отбелязва по целия свят и Русия не прави изключение . Горивни пелети (пелети) и горивни брикети се произвеждат в почти всички региони на страната, където има гори - без значение дали иглолистни или широколистни. Въгленът също внезапно стана популярен, въпреки че преди това беше незаслужено забравен. Сега той се използва широко в ежедневието и на работното място.

Но е невъзможно да се използва дървото като гориво и енергиен източник без никакви ограничения. Има огромен брой законово установени правила и изисквания, във връзка с които гражданите не могат просто да събират дърва за огрев, дори за лични нужди. Дървата за огрев могат да бъдат закупени само от организации, които имат разрешение за този вид дейност, като сеч и дърводобив.

Като суровина

Селските къщи в по -голямата част от случаите днес се издигат от дърво. Предимствата на дървото са неоспорими: той е екологично чист, естествен, има привлекателен външен вид и дава възможност да се създадат много дизайни - от класическа руска хижа до алпийска хижа. Те строят от дърво не само къщи, но и бани, сауни, беседки . Дървесината се използва в жилищното строителство и в носещи конструкции, греди, тавани. В селските селища все още се строят ниски къщи от дърво - за 2 или 4 собственика.

Дървообработващата промишленост сега се стреми да увеличи устойчивостта на нарязания дървен материал на влага, огън, здравина, както и да подобри съответствието на дървения материал и плоскостите със строителните норми . Но в същото време дървото трябва да остане естествен, дишащ материал, да запази уникален модел и присъщия му аромат. Постоянно се появяват нови технологии за преработка и строителство, например строителството на къщи, използващи технология от двоен дървен материал, е сравнително ново явление, което едва набира популярност в Русия.

Освен строителството, дървото се използва широко като структурен материал за производство на мебели . - дивани, столове, маси, гардероби и др. Стълби, парапети, дъски, балюстради, пътеки и тротоари в градината и други декоративни елементи в ландшафтния дизайн и в сградите са изработени от дърво.

Като занаятчийски материал

И любителите, и професионалистите днес се занимават с приложно изкуство. Дървото се използва за занаяти в най -разнообразните му форми - от дървени стърготини и плочи до решетки и паркетни дъски. Занаятчиите със златни ръце и от дървени кутии или палети ще създадат градински стол - Adirondack, който ще изглежда не по -лошо от фабричен . От разфасовките се получават както оригинални пътеки за разходка в градината, така и великолепни дъски за рязане или снимки, изгорени с мозайката.

Обработка

Въпреки че дървото е възобновяем природен ресурс, са необходими няколко десетилетия, докато гората се възстанови напълно. Обезлесяването и горските пожари оказват негативно влияние върху климатичните условия и условията на околната среда и намаляват количеството ресурс, наличен за използване . Следователно дървесината се рециклира, за да се използва повторно в производството, както и за преработка на получените отпадъци.

Като се използват добре остатъците и отпадъците, генерирани от преработката на дървен материал, може да се спести голямо количество гора.

Дървесината може да бъде разделена на бизнес и не стопанска . Първият включва например плочите и дъските под седалката. Вторият включва фурнир и плочи, по-точно техните остатъци, рязани трупи, различни парчета и отпадъци от дърводелски дейности, а кора, дървени стърготини, стърготини и прах също се отнасят до нетърговска дървесина. Търговското дърво се използва за създаване на нови продукти. Нестопанската дейност подлежи на събиране, допълнителна обработка и последващо изхвърляне. Въпреки че по отношение на нетърговската дървесина се извършват разработки и търсене на начини за преработка. Например, стърготини и дървени стърготини се пресоват, след което се използват за направата на котешка тоалетна.