Макроструктура древесины
Д
ревесина
окружена корой, состоящей из наружной
части — корки и внутреннего слоя —
пробковой ткани и луба.
Кора изолирует дерево от воздействий внешней среды (колебания температуры, насекомые и т.п.).
Пробковая ткань обладает малой теплопроводностью.
Луб служит проводником питательных веществ, в нём откладываются запасы питательных веществ, необходимых дереву ранней весной для развёртывания молодых листьев.
Камбий расположен между лубом и древесиной. Камбий имеет микроскопическую толщину, ежегодно в вегетационный период клетки камбия откладывают в сторону коры — клетки луба, а в сторону древесины — в значительно большем объёме клетки древесины.
Весной камбий даёт более рыхлую и светлую древесину, летом и осенью — более плотную и тёмную, а зимой, при температурах ниже 0 ºС рост дерева приостанавливается. Повторяющиеся слои ранней и поздней древесины образуют годичные кольца.
На поперечном разрезе ствола дерева можно видеть сердцевину, ядро и заболонь.
Сердцевина — рыхлая первичная ткань, имеет малую прочность и легко загнивает.
Ядро (спелая древесина) — внутренняя часть ствола, состоящая из омертвевших клеток.
Заболонь — часть древесины более позднего образования, состоящая из молодых клеток.
В случае, когда срез древесины имеет одинаковую окраску, а центральная часть ствола отличается от перифирийной только значительно меньшим содержанием влаги, она (центральная, более сухая часть) называется спелой древесиной.
Сердцевинные лучи — служат для перемещения влаги и питательных веществ в поперечном направлении.
Классификация древесины
Все породы делятся на хвойные и лиственные.
1. В зависимости от наличия или отсутствия ядра, заболони и спелой древесины:
1.1. Ядровые — имеющие ядро и заболонь (дуб, сосна, лиственница, кедр и др.);
1.2. Заболонные (безядровые) — имеющие одну лишь заболонную древесину (берёза, ольха, граб, осина и др.);
1.3. Спелодревесные, имеющие спелую древесину и заболонь (ель, пихта, бук).
2. Лиственные породы, в зависимости от расположения сосудов подразделяются:
2.1. Кольцесосудистые — крупные сосуды в ранней древесине годичного слоя образуют сплошное кольцо пор (дуб, каштан, ясень).
2.2. Рассеянно- сосудистые — сосуды на поперечном разрезе не образуют сплошного кольца, а разбросаны по всему годичному слою (клён, берёза, ольха, липа).
Микроструктура древесины
Стенки клеток древесины на 99% сложены из органических соединений.
70…80% — углеводы, одним из представителей которых является целлюлоза.
(С6Н10О5)n
Диаметр молекулы целлюлозы ≈5,7 Å (0,57нм), степень полимеризации 300…6000 и более. Образует клеточную оболочку (стенку). 18…30% древесины составляют вещества ароматической природы — лигнин. Он заполняет частично стенку клетки и межклеточное пространство. Так же (обычно 2…4%, у хвойных пород — до 20%) — экстрактивные вещества (не полимеры). Придают дереву цвет, запах, вкус, иногда токсичность.
М
олекулы
целлюлозы имеют высокую прочность на
разрыв, но легко изгибаются, лигнин
объединяет их в единое целое.
В совокупности древесина — природный органический материал с конгломератным типом структуры, в котором имеется матричная сетка из лигнина и волокнистый наполнитель из целлюлозы.
Элементный состав древесины:
С — 50%; О — 43%; Н — 6%; К, N, Са и др.
В срубленной древесине всё кроме растительной стенки исчезает.
Хвойная порода.
Лиственная порода.
Клетки древесины по форме разделяются на паренхимные и прозенхимные.
Паренхимные — короткие, имеют примерно одинаковую длину и ширину, являются живыми. Размер 10…10 мкм
Прозенхиминые — имеют длину во много раз большую, чем их ширина, как правило, уже отмершие, придают древесине волокнистое строение.
Размер 10..70 мкм х 1000…8000 мкм
Одинаковые по форме и функциям группы клеток объединяются в ткани.
Ткани по выполняемым функциям бывают:
1. Опорные или механические
- прозенхимные
у хвойных пород — поздние трахеиды;
у лиственных пород — волокна либроформ.
2. Проводящие
- паренхимные
у хвойных пород — ранние трахеиды;
у лиственных пород — сосуды.
3. Запасающие
- паренхимные
И у хвойных, и у лиственных пород сердцевинные лучи.