1. Древесные материалы. Макроструктура и микроструктура древесины. Классификация и основные породы древесины.

Макроструктура

Древесина – освобожденная от коры ткань волокон, которая содержится в стволе дерева.

Ствол дерева состоит из клеток имеющих разное назначение, форм и размеры.

Макроструктуру рассматривают на 3х основных сечениях:

- торцевой срез (поперечный)

- два продольных:

• Радиальный (через ось ствола)

• Тангенциальный (под углом)

Ствол дерева конусообразный вид

На торцевом срезе видна кора, камбий и древесина

Кора состоит из наружного слоя и пробкового слоя под ним и внутреннего слоя – луба. Под слоем луба находится тонкий камбиальный слой, состоящий из живых клеток

Сама древесина состоит из вытянутых клеток – ячеек, стенки которых состоят в основном из целлюлозы.

Целлюлоза - природный линейный полимер нитевидные цепи которого жестко связанны гидроксидными связями, этим и объясняется отсутствие у древесины области высокопластичного состояния.

Деление клеток камбия начинается весной и заканчивается осенью, поэтому древесина состоит из ряда концентрических годовых колец, в свою очередь это кольцо включает внутренний слой ранней древесины и внешний слой – поздней.

Сердцевидная трубка – рыхлая ткань. Вследствие этого она не допускается в столярных, худ изделиях, где она быстро выкрашивается.

Ядро – внутренняя часть дерева. Выделяется темным цветом, потому что стенки клеток пропитаны смолой у ели и дубильными вещ-ми у лиственных пород. Вследствие этого движение влаги по внутр части ствола дерева прекращ. Ядро обладает низкой стойкостью и стойки к загневанию.

Заполонь – состоит из колец ранней молодой древесины, окружающ ядро. По живым клеткам заполони распространяется влага с растворенными в ней в-ми.

Древесина имеет низкую влажность, однако легко загневает и вследствие сильной усушки вызывает коробление.

Древесные породы:

• Ядровые (имеющие ядро и заболони: дуб, сосна, кедр, ясень и тд)

• Спелые древесные породы (ядро и заболонь не отличаются по цвету: ель, пихта, осина)

• Заболонная порода (отсутствует ядро и нельзя заметить различие между центральной и наружной частью древесного ствола: береза, ольха, липа, клен и др)

Микроструктура

Клетки древесины классифицируются зависимости от функции:

1. Мех и опорные ткани (В хвойной древесины опорные ткани отбразуют трахеиды поздней древесины, на них приходится около 90-95% общего объема древесины)

2. Проводящие клетки (сосуды) – представляют собой тонкостенные трубочки расположенные одна на другой диаметром 0,04 - 0,3 и длина 100 мм и более

У большинства хвойных пород сосудов нет. В этом случае трахеиды выполняют роль опорной и проводящей ткани.

3. Сердцевидные лучи – в растущем дереве для перемещения питательных в-в

Древесину сравнительно легко раскалывать по сердц лучам, это связано с тем данные лучи состоят из коротких тонкостенных сосудов, плохо связанных м/д собой

Строение клетки древесины состоит из нескольких слоев различных по составу и толщине.

Вакуоль(1), ограничена очень тонким слоем первичной целлюлозы(2) волокна целлюлозы расположены вдоль оси клетки. Второ слой (3) состоит из множества пучков первичных волокон целлюлозы, расположенных по спирали. В среднем слое (4) первичные слои целлюлозы расположены наиболее правильно, покрывая витками предыдущий слой. Слой (5) состоит из переплетенных волокон, ограничив элемент (6) не содержащий целлюлозу.

Основные породы древесины6

• Хвойные:

• Сосна (ядровая порода, двевесина особо мягкая, 470-540 кг/м³ и прочная, широко распостранена в виде сруба, в строительстве

• Ель (используют на равных с сосной, хотя по качеству она уступает. Имеет древесну менее смолистую и более легкую .вследствие большого количества тв сучков обработка ели трудна. Применяется в целлюлозно-бумажной промыш-ти.

• Лиственница – 630 – 790 кг/м³, менее подверждена гниению, чем сосна , ценится в мостостроении, мебельном и фанерном произ-ве

• Лиственные

• Дуб – 790 кг/м³,прочное, твердое, применяется в ответственных конструкциях, мостостроении, паркет, мебель, фанера худ

• Береза – 650 кг/м³, легко загнев древесина, используется для изг фанеры, отделоч материалов, столярных изделий.

• Осина – плотность 420 – 450 кг/м³, мягкая, склонна к загневанию. в основном для изготовления фанеры, а так же в спичечной пром-ти, палочки для мороженного

• Ясень – 660-740 кг/м³,красивая текстура, мебель.

2. Древесные материалы. Свойства древесины. Изделия из древесины.

Свойства древесины:

1. Плотность, кг/м³ – изменяется незначительно, тк древесина всех пород состоит в основном из одного и того же в-ва, целлюлозы

2. Объемная масса – колеблется в широких пределах поскольку строение и пористость растущего дерева зависит от природных условий, почвы, климота и тд

Древесина бывает:

• Очень легкая до 450 кг/м³ – кедр, пихта

• Легкая 460-600 кг/м³ – сосна, ель, осина

• Средние 610 – 900 кг/м³ – лиственница, дуб, береза

• Тяжелая 650 – 640 кг/м³ – железное дерево

• Оч тяжелое свыше 910 кг/м³ – кизил,

С увеличением влажности объемная масса возрастает, поэтому свежий сруб древесины значительно тяжелее воздушно-сухой (вл 15%), но плотность не меняется.

3. Пористость – колеблется от 46 – 84 % у хвойных, у лиственных 32 – 80%.

4. Влажность – выражается в %х, по отношению к массе сухой древесины.

В древесине различают:

• Гидроскопичскую влагу – влага связанна в стенках клеток.

• Капиллярная влага – которая свободно заполняет полости клеток и межклеточное пространство.

Предел гидроскоп примерно 30% и соответствует полному насыщению стенок клеток древесины водой

Полная влажность – это гидроскоп и капиллярная влажность значит превышает 30%

К примеру у свежесруб дерева полная влаж колеб 40-120%, а при выдержке древесины в воде ее влаж может достичь 200%

Равновесная влажность комнатной сухой древесины составляет 8-12%. Поэтому для такой вл-ти высушивают паркетную доску, а так же древесину для столярных изделий, вследствие этого плотность и объемная масса и др хар-ки подвергаются изменениям