Лекція 1

Тема: Деревина та інші матеріали, що застосовуються в столярній справі. Деревина, її будова, властивості й породи дерев.

1. Значення деревини в народному господарстві.

2. Частини дерева та будова стовбура.

3. Фізичні властивості деревини.

4. Вологість деревини.

5. Механічні властивості деревини.

6. Деревні породи, що застосовуються у виробництві.

Література: Л.О.Пивоваров, В.П.Степенко, О.Я.Задніпровський. Основи обробки деревини і пластмас. – К.: Радянська школа, 1979. с. 46-56.

1. Значення деревини в народному господарстві

Деревина є дуже цінним будівельним матеріалом, який ви­користовують у житловому й промисловому будівництві, на за­лізничному транспорті, в суднобудуванні, в сільському господар­стві, для виробництва предметів широкого вжитку тощо. За універсальністю застосування з деревиною не може порівнятися жоден інший матеріал.

За допомогою хімічної технології з дерева одержують де­ревний спирт, скипидар, оцет, смоли, дубителі, кислоти, ліки, вітаміни, штучний, шовк, папір - загалом близько двадцяти ти­сяч різноманітних виробів і речовин.

Перевагами деревини, порівняно з іншими матеріалами, є І порівняно проста й легка обробка, добра формоутворюваність, невелика вартість, відносна міцність і легкість, низька тепло­провідність, гарний зовнішній вигляд обробленої поверхні.

Недоліками деревини є схильність до загнивання, займи­стість, гігроскопічність, розбухання, усихання тощо, проте за допомогою спеціальної обробки, натурального і штучного су­шіння, просочування антисептиками їм можна запобігти.

2. Частини дерева та будова стовбура

Дерево, що росте, складається з трьох основних частин; кореневої системи 1, стовбура 2 і крони 3 (мал.1). Стовбур, як проміжна частина між корінням і кроною, з’єднує їх між со­бою і має важливе значення в життєвих процесах дерева, що росте. Він є найціннішою частиною дерева і містить основну масу деревини (від 50 до 90% об’єму всього дерева).

Нижню частину стовбура називають окоренком, або комлем, а верхню - вершиною. Зменшення розміру поперечного перерізу стовбура від окоренка до вершини називається збігом. Деревина біля окоренка найбільш міцна і щільна; її використо­вують для виробів, на які припадають значні навантаження. Форма стовбура дерев залежить не тільки від породи дерева, а й від умов його росту. Наприклад, сосна, що росте на відкри­тому місці, має нерівний стовбур і пишну, низькорозташовану крону, а та, що росте в лісі, - прямий високий стовбур і невелику крону. Складові частини і будову стовбура вивчають по розрізах уздовж, упоперек і під кутом до його осі.

На мал. 2 подано основні розрізи стовбура: торцевий 1, що проходить пер­пендикулярно до осі стовбура, радіальний 2, що проходить вздовж осі в радіальному напрямку, і тангентальний 3, що про­ходить також уздовж осі стовбура, але на деякій відстані від центра його поперечного перерізу.

Мал. 1. Складові частини дерева. Мал. 2. Основні розрізи стовбура

С товбур складається з кори 1, камбію 2, деревини 3 і серце­вини 6, (мал. 3). Основну масу стовбура становить деревина, яка щороку нарощується у вигляді концентричних кілець внаслі­док життєдіяльності камбію. Річний шар деревини неоднорідний: внутрішня частина порівняно по­риста і світла, а зовнішня - щільніша (міцніша) і темніша. Між шириною річних шарів і якістю деревини існує певний зв’язок. У хвойних порід чим вужчі річні шари, тим деревина міцніша. Загалом деревину цих порід вважають якісною, якщо на 1см налічується від 3 до 25 річних шарів. У листяних порід,

Мал. 3. Поперечний переріз навпаки, чим ширші річні шари, тим деревина

стовбура щільніша, твердіша і міцніша.

У деяких порід внутрішня частина деревини 5 має темніше забарвлення; цю частину називають ядром, а периферичну, світлішу 4 - заболонню. Ядрова частина порівняно із заболонню більш тверда, міцна і стійка до загнивання. Породи дерев, у яких розрізняють ядро і заболонь, називають ядровими (дуб, кедр, сосна).

У деяких порід стовбур за кольором і вологістю весь одна­ковий, і такі породи називають заболонними (береза, вільха). Породи, в яких центральна частина стовбура відрізняється від

периферичної тільки меншим вмістом вологи, називаються спілодеревними.

Серцевиною 6 називається темна центральна частина стов­бура, що проходить по всій його довжині. Вона складається з по­рівняно великих тонкостінних клітин, має крихку будову, легко викришується і швидко загниває.

Серцевинні промені (мал. 4) - це дрібні радіальні канали, по яких рухаються волога, повітря і поживні речовини в тілі дерева від середини стовбура до його зовнішніх шарів. У різ­них перерізах стовбура серце­винні промені мають різний вигляд: у торцевому перерізі - блискучі рисочки і смужки 1 тангентальному 2 і в радіаль­ному 3 перерізах - плямочки, цяточки і рисочки.У дерев листяних порід во­лога від коріння до крони над­ходить по капілярних судинах. Ці судини можна бачити на торцевому зрізі дуба, волоського горіха, ясена та ін.

У дерев деяких порід судини зосере­джуються в ранній деревині, утворюючи своєрідні кільця; такі породи називаються кільцесудинними. В інших вони розміщені безладно - це розсіяносудинні породи. В деревах хвойних порід таких с удин немає, і сік ру­хається вгору по порожнистих клітинах деревини за рахунок просочування вологи крізь пори у стінках клітин.

Ці клітини, називаються трахеїдами; вони становлять 93-95% усього об’є­му деревини. У

Мал. 4. Вигляд серцевинних променів деревині більшості хвойних порід (за винятком

у різних перерізах стовбура. смереки, тиса, ялівцю) є смоляні ходи - дрібні

канали, висте­лені всередині смолоутворюючими клітинами. Вертикальні і го­ризонтальні смоляні ходи, сполучаючись між собою, утворюють єдину розгалужену систему.