Какво е дървото и какво е то?

Дървото има много функции – от него се строят къщи и се правят мебели, отопляват се помещения с него, заобикаля ни навсякъде. Но какво е дървото от гледна точка на физика или механика? Как може да се използва и какви недостатъци има?

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

Дървесината има свойството да задържа топлината. Това се дължи на наличието на кухини между клетките - те са тези, които улавят топлината и я натрупват. Непостоянната здравина и тегло са свързани с размера на влакната. Колкото по-дебели са те, толкова по-издръжливо е дървото.

По-лесно е да нарязвате дърва в посоката, в която са разположени влакната. По-лесно е да се обработва дървесина от онези видове, в които те са разположени 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 химичната 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 иглолистните дървета - смоли и други вещества. Същите тези елементи помагат на дървото да се бори с гниенето. Дървесината се разделя на два вида - широколистни и иглолистни. И двете групи са много големи. Отделна група се откроява - едносемеделни дървета, които включват палма, бамбук.

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

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 лъчение.

Външният вид се оформя от такива компоненти като цвят, гланц, текстура и макроструктура. Цветът е визуалното усещане, което остава, след като дървото отрази поток от светлина, или по-скоро от спектралния състав на това отражение. Цветът е изключително важен за дървото.Те се ръководят от него, като избират породата, с която ще бъде декорирана стаята, от която ще се изработят мебели, музикален инструмент, декоративен и приложен жанр и др.

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, както и влага, особено ако дървото е било във вода дълго време. Но много породи имат уникален тон, който може лесно да бъде разпознат от специалист. Блясъкът е свойството на дървото да отразява поток от светлина. При някои породи блясъкът е по-силен, при някои по-слаб. От видовете, растящи в Русия, най-силен блясък има в дъбовата, буковата дървесина, както и в дърветата като бяла акация.

Текстурата не е нищо повече от рисунка на дърво. Тя става видима след изрязване на анатомичните елементи (годишни пръстени, лъчи на сърцевината, съдове). По ширината на растежните пръстени и съдържанието на късна дървесина се прави оценка доколко е качествена. Ширината на дървесния пръстен е броят на слоевете, съдържащи се в един сантиметър, разположени в радиална посока в края на дървесината.

Измерва се чрез преки или индиректни методи. Най-лесният и надежден начин за измерване на съдържанието на влага в дървесината е да се изсуши. Отнема време, но отговорът е точен. Що се отнася до непреките методи, те са значително по-бързи. Например, измерванията с кондуктометричен електрически влагомер показват колко вода съдържа едно дърво и каква е неговата електрическа проводимост. Но точността на такива методи е ниска - максимум 30%, и то само там, където е въведена иглата 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. Втората е в структурата на клетката, тя се държи от физични и химични връзки. Ако свободната вода се отстранява от дървото доста лесно, тогава свързаната вода е много по-трудна за отстраняване. Ако дървеният материал промени формата си по време на сушене, рязане или съхранение, това се нарича деформиране. Каквото и да е причинено, то води до появата на дефекти на дървесината, поради което трябва да се съхранява и обработва в съответствие с технологията.

Дървесината има свойства като абсорбиране на влага и набъбване (като следствие). Това трябва да се има предвид при работа с него. Не винаги е отрицателно, например в вани или бъчви, свойството на дървото да набъбва и да се увеличава по размер, поради това увеличава плътността на сцепление на дървените 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 дървесното вещество (тя е 1,53 g / cm3), но различна плътност на напълно изсушена дървесина. Има няколко индикатора за плътност – мократа дървесина има една плътност, а сухата има друга. Едно дърво има такава характеристика като порьозност, тоест степента на запълване на празните кухини с въздух. Порьозността на различните скали варира от 40-80%.

Индексът на пропускливост означава колко течно или газообразно вещество дървесината може да премине под въздействието на натиск върху нея. Отделно, сред физическите свойства на дървесината се разграничават топлинни свойства, които включват топлинен капацитет, способността да провежда топлина и да се разширява под негово влияние, както и способността да провежда температура. Дървото има свойството на електрическа проводимост, тоест през него преминава електрически ток. Колкото по-суха е дървесината, толкова по-зле провежда електричеството и обратно.

Тази категория свойства на дървото включва параметри като твърдост, износоустойчивост, издръжливост, задържане на различни видове крепежни елементи, както и възможността за обработка на материала с режещи инструменти. Ударната издръжливост е свойството на дървото да абсорбира силата, приложена към него по време на удар, без да променя структурата на материала. Високият вискозитет означава, че е необходима много сила, за да се счупи пробата.

Твърдостта се отнася до способността на дървото да устои на по-твърдо тяло при натискане. По-твърдият материал за изпитване на дърво и твърдост е стоманата. Твърдостта се определя с помощта на скалата на силомера. Устойчивостта на износване на дървесината се показва от нейното свойство на устойчивост на износване по време на триенето му в повърхност с абразивно покритие. Има специална формула за изчисляване на степента на абразия.

Дървото е способно да се съпротивлява под действието на приложените към него сили, тоест има механични свойства. Те включват здравина, устойчивост на деформация, технологични и експлоатационни свойства. Механичните свойства на дървото се определят при тестове като опън, натиск, огъване и срязване. Дървото е класифицирано като анизотропен материал, което означава, че има различни свойства в различни посоки.

Крайната якост е максималното допустимо ниво на напрежение, което предхожда началото на счупването на пробата. Трябва да се определи върху проба, която е без 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 се издържа на краткотрайни натоварвания, без да се променя първоначалната форма. Благодарение на своята еластичност, дървото може да се върне в първоначалната си форма след краткотрайни натоварвания. Еластичният модул се изчислява по специална формула. Структурата на дървото е такава, че може да се деформира при постоянни натоварвания. Важно е да се знае точно както индексът на якост, така и границата на допълнителната устойчивост, както и границата на издръжливост (за образци, подложени на редуващи се натоварвания).

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

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

Първите включват лиственица, бор, ясен. Вторият, с тясна сърцевина - бреза, круша, липа, елша. От изброените брезата има изцяло бял нюанс на дърво, докато останалите имат много лек дървесен. Това се дължи и на факта, че в беловината присъства нишесте. Беловина се използва за производството на паркетни дъски.

Иглолистните дървета се използват за създаване на дървен материал и други строителни компоненти. Те имат лека и лесна за работа 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, наричат ​​се ценни. Стойността се крие във факта, че тези скали имат много по-висока якост, издържат по-дълго и имат уникален модел. Тези разновидности се използват за създаване на красиви елитни мебели, паркетни дъски, врати и други елементи на декора. Всички те струват значително повече от конвенционалните продукти от същата категория. Домашните ценни видове включват череша, дъб, круша, палисандрово дърво, както и бяло или кленово дърво.

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 стърготини и пънова смола.
• Неликвидно дърво - такъв, който не може да се използва за икономически цели поради факта, че е загубил техническите си качества поради естествени дефекти или дефекти при обработка.

Дефектите на дървото се наричат ​​тези дефекти, които има. Това се отнася за целия багажник и неговите отделни елементи. Дефектът непременно трябва да влоши качеството на дървото, ограничавайки възможността за неговото използване. Всички видове дефекти и дефекти са изброени в GOST 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 др.), и има дефекти при обработка, които включват тези дефекти, които възникват в резултат на неправилна обработка, съхранение или съхранение на материала.

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-честият дефект, но структурните дефекти в дървото също са често срещани. Гъстият багажник може да се използва например за оригинален декор, но не престава да бъде порок. Броят на допустимите възли включва не повече от два възела на метър дължина на дървесината, като възлите трябва да са здрави.

Дефектите при обработката включват всичко, което е повредило дървото при механично въздействие върху него., а именно - рязане, добив, складиране, съхранение, транспортиране и др. Именно в резултат на механично въздействие дървесината страда най-често, придобивайки недостатъци, които първоначално не е имала.

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

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

Селските къщи в преобладаващата част от случаите днес са издигнати от дърво. Предимствата на дървото са неоспорими: то е екологично, естествено, има привлекателен външен вид и прави възможно създаването на 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 населени места все още се строят нискоетажни къщи от дърво - за 2 или 4 собственици.

Дървообработващата индустрия сега се стреми да повиши устойчивостта на влага, огън, здравината на нарязания дървен материал, както и да подобри съответствието на дървения материал и плочите 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 обработка и строителство, например изграждането на къщи по технологията на двоен дървен материал е сравнително ново явление, което едва набира популярност в Русия.

Освен строителството, дървото се използва широко като конструктивен материал за производството на мебели. - дивани, столове, маси, гардероби и др. От дърво са изработени стълби, парапети, первази, балюстради, пътеки и тротоари в градината и други декоративни елементи в ландшафтния дизайн и в сградите.

С приложно изкуство днес се занимават както любители, така и професионалисти. Дървото се използва за занаяти в най-разнообразните му форми - от дървени стърготини и плочи до пръти и паркетни дъски. Майстори със златни ръце и от дървени кутии или палети ще създадат градински стол - Adirondack, който ще изглежда не по-лош от фабричния. От разфасовките се получават както оригинални пешеходни пътеки в градината, така и великолепни дъски за рязане или снимки, изгорени с прободен трион.

Въпреки че дървото е възобновяем природен ресурс, са необходими няколко десетилетия, за да се възстанови напълно гората. Обезлесяването и горските пожари влияят негативно на климатичните и екологичните условия и намаляват количеството на ресурса, достъпен за използване. Следователно дървесината се рециклира, за да се използва повторно в производството, както и за преработка на получените отпадъци.

Дървесината може да бъде разделена на бизнес и небизнес. Първият включва например плочата и дъските под седлото. Втората включва фурнир и плочи, по-точно техните остатъци, разфасовки на трупи, различни парчета и изрезки от дърводелска дейност, а кората, дървените стърготини, стърготини и прах също се отнасят към нестопанската дървесина. Търговската дървесина се използва за създаване на нови продукти. Небизнес 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 компресират, след което се правят в котешка тоалетна.