Реферат на тему Древесина и структура древесины. Древесина реферат

Реферат - Древесина - Промышленность, производство

Виды древесины .

Среди деревьев можно найти для художественных отделочных работ древесину всех без исключения теплых цветов с безграничным количеством оттенков. В подмосковных лесах преобладают деревья с белой, светлой древесиной, за исключением невзрачной на первый взгляд серой ольхи, древесина которой на срезе буровато-желтая. Светлая окраска характерна для березы, ели, осины, липы, клена, пихты, граба, черемухи, боярышника, карельской березы, ясеня. Бурую древесину с желтыми, коричневато-красными оттенками имеют тополь, кедр, вяз, бук, лиственница, рябина, акация. Коричневая древесина с желтыми и красными оттенками свойственна дубу, сосне, яблоне, черешне, ореху, бархатному дереву, кипарису, туе, можжевельнику. Красная древесина у тиса. Розовая — у сливы, фиолетовая — у сирени, черная — у мореного дуба (эта последняя, хотя и естественно, но приобретенная окраска).

Контрастные переходы в цвете имеют наибольшее значение для таких видов отделочных работ, как мозаика, инкрустация и интарсия.

Путем окрашивания можно имитировать древесину малоценных пород под более редкие и ценные. Имитации под орех хорошо поддаются береза и бук, под красное дерево — ольха, вяз, под черное — яблоня, слива, осина, граб. В определенной среде может меняться и естественная окраска. Древесина свежесрубленной ольхи краснеет под действием кислорода воздуха, сосна в помещении со временем становится бурой, а на открытом воздухе серебристо-серой. Пожалуй, только ель надолго сохраняет свой белый цвет. .

В общем, цвет — это основное декоративное свойство древесины. Если естественный цвет можно усилить в процессе отделки, даже изменить искусственной подкраской волокон, то текстура дерева всегда остается природной. Только определенным образом раскраивая древесину, можно получить разнообразную по рисунку поверхность. Но опять-таки текстура выявляется цветовым разнообразием в окраске годовых колец и продольных волокон.

Ценное декоративное свойство древесины — это блеск, который сильнее выявляется в процессе дальнейшей ее обработки и отделки. Но и в естественном состоянии поблескивают на свету отдельные частицы древесины видимости от плоскости разреза. Шелковистый блеск характерен для клена, черемухи, вяза, кедра, чинары. Золотистый блеск присущ черешне бархатному дереву. Поверхность неодинаково отражает свет, что можно наблюдать на паркетном полу «в елочку», или «в шашку», если смотреть с разных точек

В старину высоко ценилась мебель из привозного; (Индия, Центральная Америка) красного дерева. Отсюда название «столяр-краснодеревщик». Но, как видим, для декоративного украшения быта пригодны почти все виды деревьев отечественных пород, дело лишь в умении раскрыть всю красоту древесины, используя ее физико-механические и декоративные свойства.

Физические свойства древесины

К физическим свойствам древесины относятся: внешний вид и запах, влажность и связанные с ней изменения — усушка, разбухание, водопоглощение, растрескивание и коробление. К физическим свойствам древесины относятся также ее плотность, электро -, звуко- и теплопроводность, показатели макроструктуры. Внешний вид древесины Цвет.

Цвет древесине придают находящиеся в ней дубильные, смолистые и красящие вещества, которые находятся в полостях клеток. Древесина пород, произрастающих в различных климатических условиях, имеет различный цвет — в жарких и южных районах она более яркая по сравнению с древесиной пород умеренного пояса. В пределах климатического пояса каждой древесной породе присущ свой особый цвет.

Под влиянием света и воздуха древесина многих пород теряет свою яркость, приобретая на открытом воздухе сероватую окраску. Древесина ольхи, имеющая в свежесрубленном состоянии светло-розовый цвет, вскоре после рубки темнеет и приобретает желтовато-красную окраску. Древесина дуба, пролежавшая долгое время в воде, приобретает темно-коричневый, и даже черный цвет (мореный дуб). Меняется окраска древесины и в результате поражения ее различными видами грибов. На окраску древесины оказывает влияние также возраст дерева. У молодых деревьев древесина светлее, чем у более старых. Цвет древесины имеет важное значение в производстве мебели, музыкальных инструментов, столярных и художественных изделий. Насыщенный богатством оттенков цвет придает изделиям из древесины красивый внешний вид. Блеск древесины зависит от ее плотности, количества, размеров и расположения сердцевинных лучей. Сердцевинные лучи обладают способностью направленно отражать световые лучи и создают блеск на радиальном разрезе.

Текстура — рисунок, который получается на разрезах древесины при перерезании ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Текстура зависит от особенностей анатомического строения отдельных пород древесины и направления разреза. Хвойные породы на тангентальном разрезе из-за резкого различия в цвете ранней и поздней древесины дают красивую текстуру. Особенно красивый рисунок имеет древесина с неправильным расположением волокон (свилеватость волнистая и путаная). Часто применяют особые способы обработки древесины — лущение фанерных кряжей под углом к направлению волокон, радиальное строгание, прессование или замену искусственной текстурой.

Запах древесины зависит от находящихся в ней смол, эфирных масел, дубильных и других веществ. Характерный запах скипидара имеют хвойные породы — сосна, ель.

Макроструктура. Для характеристики древесины иногда достаточно определить следующие показатели макроструктуры. Ширина годичных слоев определяется числом слоев, приходящихся на 1 см отрезка, отмеренного в радиальном направлении на торцовом срезе. Ширина годичных слоев оказывает влияние на свойства древесины. Для древесины хвойных пород отмечается улучшение свойств, если в 1 см насчитывается не менее 3 и не более 25 слоев.

Один из важных показателей макроструктуры — содержание поздней древесины (в %). Чем выше содержание поздней древесины, тем больше ее плотность, а следовательно, и выше ее механические свойства.

Степень равнослойности определяется разницей в числе годичных слоев на двух соседних участках длиной по 1 см. Наиболее хорошие показатели имеет древесина деревьев, произрастающих в северных районах европейской части России: мелкослойная плотная древесина с высоким содержанием поздней зоны, относительно неширокой заболонью.

Влажность древесины и свойства, связанные с ее изменением Влажность. Влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах.

Влага в древесине пропитывает клеточные оболочки (связанная или гигроскопическая) и заполняет полости клеток и межклеточные пространства (свободная или капиллярная). При высыхании древесины сначала из нее испаряется свободная влага, а затем гигроскопическая.

При увлажнении древесины влага из воздуха пропитывает только клеточные оболочки до полного их насыщения.

Дальнейшее увлажнение древесины с заполнением полостей клеток и межклеточных пространств происходит только при непосредственном контакте древесины с водой (вымачивание, пропаривание).Из этого следует, что однажды высушенная древесина, не находясь в непосредственном контакте с водой, не может иметь влажность выше предела гигроскопичности — состояния древесины, при котором клеточные оболочки содержат максимальное количество связанной влаги, а в полостях клеток находится только воздух.

Влажность, соответствующая пределу гигроскопичности, при комнатной температуре (200 С) составляет 30% и практически не зависит от породы.

Различают следующие ступени влажности древесины: мокрая — длительное время находившаяся в воде, влажность выше 100%; свежесрубленная — влажность 50...100%; воздушно-сухая (транспортная) — влажность 15...20%; комнатно-сухая — влажность 8...12% и абсолютно сухая — влажность 0%.

Усушка. Усушкой называется уменьшение линейных размеров и объема древесины при высыхании. Усушка начинается после полного удаления свободной влаги и с начала удаления связанной влаги. Усушка по разным направлениям неодинакова.

В среднем полная линейная усушка в тангентальном направлении составляет 6...10%, в радиальном — 3...5% и вдоль волокон — 0,1...0,3%. Уменьшение объема древесины при испарении связанной влаги называется объемной усушкой.

При распиловке бревен на доски предусматривают припуски на усушку с тем, чтобы после высыхания пиломатериалы и заготовки имели заданные размеры.

Внутренние напряжения, растрескивание и коробление.

Напряжения, которые возникают без участия внешних сил, называют внутренними.

Причина образования напряжений при сушке древесины — неравномерность распределения влаги.

Если растягивающие напряжения достигнут предела прочности древесины на растяжение поперек волокон, то могут возникнуть трещины: в начале процесса сушки на поверхности сортимента, а в конце — внутри. Внутренние напряжения сохраняются в высушенном материале и служат причиной изменения размеров и формы деталей при механической обработке древесины.

Остаточные напряжения снимают путем дополнительной обработки пиломатериалов (пароувлажнение). При высыхании или увлажнении древесины изменяется форма поперечного сечения доски. Такое изменение формы называется короблением. Коробление может быть поперечным и продольным. Разбуханием называется увеличение линейных размеров и объема древесины при повышении содержания связанной влаги. Разбухание наблюдается при увеличении влажности до предела гигроскопичности; увеличение свободной влаги не вызывает разбухания.

Водопоглощение — способность древесины благодаря пористому строению поглощать капельно-жидкую влагу.

Водопоглощение происходит при непосредственном контакте древесины с водой. При этом в древесине увеличивается содержание как связанной, так и свободной влаги.

Плотность древесины Плотность древесины зависит от влажности и для сравнения значения плотности всегда приводят к единой влажности — 12%. Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной. Величина плотности колеблется в очень широких пределах.

По плотности при влажности 12% древесину можно разделить на три группы:

породы с малой плотностью (510 кг/м3 и менее): сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, ольха, каштан, орех;

породы средней плотности (550...740 кг/м3): лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, карагач, клен, платан, рябина, яблоня, ясень;

породы с высокой плотностью (750 кг/м3 и выше): акация белая, береза железная, граб, самшит, саксаул, фисташка, кизил. Теплопроводность, звукопроводность, электропроводность древесины

Теплопроводностью древесины называется ее способность проводить тепло через свою толщу от одной поверхности к другой.

Теплопроводность сухой древесины незначительна, что объясняется пористостью ее строения.

Коэффициент теплопроводности древесины равен 0,1...0,35 ккал/м*град*час .

Плотная древесина проводит тепло несколько лучше рыхлой. Влажность древесины повышает ее теплопроводность.

Теплопроводность древесины вдоль волокон примерно вдвое больше, чем поперек.

Звукопроводностью называется свойство материала проводить звук; она характеризуется скоростью распространения звука в материале. В древесине быстрее всего звук распространяется вдоль волокон, медленнее в радиальном и очень медленно в тангентальном направлениях.

Звукопроводность древесины в продольном направлении в 16 раз, а в поперечном в — 3...4 раза больше звукопроводности воздуха. Повышенная влажность древесины повышает ее звукопроводность.

Электропроводность древесины характеризуется ее сопротивлением прохождению электрического тока. Электропроводность древесины зависит от породы, температуры, направления волокон и ее влажности. Электропроводность сухой древесины незначительна. При увеличении влажности в диапазоне от 0 до 30% электрическое сопротивление падает в миллионы раз, а при дальнейшем увеличении влажности — еще в десятки раз. Электрическое сопротивление древесины вдоль волокон меньше в несколько раз, чем поперек волокон.

Повышение температуры древесины приводит к уменьшению ее сопротивления до величины примерно в два раза.

www.ronl.ru

Реферат - Свойства древесины как строительного материала

Содержание

древесина порода конструкция

1.Виды древесных пород

2.Строение древесного ствола

3.Пороки древесины

4.Загнивание и возгорание древесины. Способы защиты

5.Полуфабрикаты. Конструкции из древесины

1. Виды древесных пород

Породы деревьев подразделяются на хвойные и лиственные. К хвойным породам, которые часто используются в строительстве, относится сосна.

Сосна

Древесина сосны очень широко применяется в мебельном производстве и в строительстве. Она легко строгается и пилится. В России (в ее южных областях) произрастают два вида сосны — сильно засмоленная смолка и сухощепка. Сухощепку еще называют дутицей ввиду низкого содержания смолы. Древесина сухощепки легкая а смолки тяжелая. В мебельном производстве лучше всего применять сухощепку, так как смолка засаливает обрабатывающие инструменты, прилипает к ним, затрудняя процесс строгания и пиления. Если изделие из смолки покрытое лаком, подвергнется случайному нагреву, то лаковое покрытие вздуется. Если уж есть необходимость использовать именно древесину смолки, то ее в обязательном порядке надо подвергнуть процессу обессмоливания. Возвращаясь к cухощепке, необходимо сказать, что она может быть использована при изготовлении мебели, которая не несет больших нагрузок.

Ель

По распространенности это дерево занимает второе место после сосны. Стволы ели имеют правильную форму, древесина ее легко обрабатывается и находит применение в самых разных областях народного хозяйства. По своим характеристикам древесина ели схожа с древесиной сосны, но менее применима по той причине, что ее прочностные характеристики хуже, чем у сосны.

Пихта

Существует четыре разновидности пихты — сибирская, маньчжурская, кавказская и белокорая. Пихта является самой мягкой и легкой из всех хвойных пород. Все четыре разновидности пихты обладают красивой декоративной структурой. Следует иметь в виду, что эта древесина обладает меньшей прочностью, чем сосна и имеет склонность к растрескиванию и короблению при высыхании.

Лиственные

Дуб

Чем больше возраст дуба, тем лучше качество древесины. Мебель из этой породы служит очень долго и отличается своей прочностью. Но древесину дуба довольно тяжело обрабатывать. Для любых столярных изделий лучше всего использовать дуб в возрасте от 150 до 200 лет. Текстура древесины дуба может украсить любое изделие. Древесина мореного дуба, пролежавшая в воде не один десяток лет приобретает черный цвет, что ценится особенно высоко среди знатоков.

Кедр

Кедр — это один из видов сосны. В России произрастает сибирский кедр, корейский кедр и кедровый стланник (кедрач). Древесина кедра плотная, прочная, мягкая, достаточно легкая и хорошо обрабатывается. В изготовлении мебели применяется достаточно широко. Древесина кедра имеет высокое содержание фитонцидов, отпугивающих различных насекомых, в том числе и моль.

Осина

Это дерево имеет целый ряд уникальных свойств. При высыхании древесина не коробится и не трескается. Она прекрасно обрабатывается и легко режется. Однородность и прямослойность древесины дает возможность делать порезки практически в любом направлении, не скалывая и не сминая ее. Устойчива к водной среде. Но на корню осина легко поражается сердцевинной гнилью. По этой причине рубить дерево надо не позже 40-45 летнего возраста.

Бук

Древесина бука имеет светло-бурый цвет с красноватым или желтоватым оттенком, хорошо видны годичные слои. Сердцевинные лучи широкие, на радиальном разрезе просматриваются в виде блестящих полосок, а на тангенциальном — в виде вкраплений. Древесина бука очень прочная, твердая, тяжелая. Хорошо окрашивается и имитируется под орех и красное дерево. Пропаренная древесина бука хорошо гнется, что широко используется при изготовлении гнутой мебели. Качества древесины объясняют и промышленное использование ее для изготовления строганого шпона в том же мебельном производстве. Но у бука имеются и качества, ухудшающие возможности более широкого применения. При высыхании древесина может растрескиваться, она нестойкая к гниению, нуждается в обработке антисептиками. Невысокие показатели у бука и в части возможности его обработки — его дерево плохо режется.

Граб

Это дерево представляет собой одну из самых твердых и износостойких пород. Граб имеет безъядровую древесину серовато-белого цвета с хорошо видимыми сердцевинными лучами. Древесина хорошо окрашивается и имитируется под ценные породы древесины. Прочностные характеристики граба позволяют использовать его при изготовлении столярных инструментов, деталей мебели и самой мебели, подвергающейся значительным нагрузкам. К отрицательным свойствам граба надо отнести его склонность к короблению и растрескиванию при высыхании. Сдерживает более широкое применение древесины граба в мебельном производстве и такое ее свойство, как плохая обрабатываемость.

Ольха

Произрастает это дерево в средней полосе России и подразделяется на два основных вида — серая ольха и черная в соответствии с цветом коры. Древесина ольхи обладает интересной особенностью — свежесрубленная она имеет белый цвет, который тут же на глазах превращается в оранжевый а затем и в красный. В итоге таких превращений окончательным становится коричневый цвет, и только после сушки древесина устойчиво держит светло-шоколадный цвет с розовым оттенком. Ввиду того, что древесина ольхи мягкая, она легко обрабатывается и поэтому находит широкое применение в мебельной промышленности. Плюс ко всему эта порода прекрасно окрашивается, протравливается и полируется. В процессе сушки почти не трескается и практически не уменьшается в объеме.

Вяз

Данная порода дерева по многим характеристикам близка к дубу. Обладает твердостью и прочностью, устойчива к воздействию гнилостных бактерий. Обработка вяза затруднительна, но это компенсируется красивой текстурой древесины. Особенно это проявляется в комлевой части дерева. В радиальном разрезе текстура образует своеобразную рябоватость. Мебель из древесины вяза очень прочна и имеет долгий срок службы. Как и дуб, вяз устойчив к воздействию водной среды.

Береза

Ее древесина может применяться в мебельной промышленности из-за ряда несомненных достоинств. Береза хорошо обрабатывается. Если срубленную березу на короткое время оставить в коре и дать «поработать» мраморной гнили то текстура рисунка будет иметь вид мрамора. Остановив работу мраморной гнили на этом этапе и закрепив древесину в таком виде, можно получить ни с чем не сравнимый отделочный материал, имитирующий мрамор. Если древесину березы прокипятить с корой лиственницы, она приобретает стойкость к гниению и будет иметь стабильный красноватый оттенок. Мебель, изготовленная из березы прочна, но больших нагрузок нести не может. К недостаткам надо отнести тот факт, что в процессе сушки дерево уменьшается в объеме, при этом довольно существенно.

Карельская береза

Довольно редкое и ценное растение. В отличие от обычной березы карельская не подвержена воздействию гнили. Особые достоинства карельской березы — ее прочность и очень красивая структура. Древесина березы имеет сильную свилеватость (закрученность). Волокна сориентированы под разными углами к плоскости среза, создавая впечатление курчавости и волнистости. Общий цвет древесины — светло-коричневый или буроватый с многочисленными включениями в виде скобок, тире, галочек. Рисунок текстуры напоминает мрамор, как и у березы. Но здесь «помощи» мраморной гнили не требуется. Самая прочная из всех разновидностей карельской березы — береза Шмидта. Кроме своей высокой прочности она практически совсем не подвластна коррозии". Обрабатывается карельская береза тяжело, но изготовленная из нее мебель будет практически вечной.

Липа

Это дерево имеет наилучшие показатели в части его обработки. Она легко и хорошо режется во всех направлениях. Древесина легкая, мягкая, прямослойная. Если есть намерение изготовить какой-то предмет интерьера и украсить его резьбой, то лучшего материала не найти. Липа незаменимый материал для резных работ. Конечно, мебель, изготовленная из липы не предназначена для больших нагрузок, ее прочностные характеристики будут невысоки. Самое лучшее применение липы — дополнительные предметы и украшения мебели, кухонные изделия. Если продукты хранятся в емкостях, сделанных из липы, они могут долго сохранять свои качества. При сушке древесина липы не коробится и не трескается. Но в антисептике эта порода дерева нуждается, так как подвержена воздействию разрушающих микроорганизмов.

Клен

Клен принадлежит к той редкой породе дерева, которая будучи плотной и твердой, хорошо обрабатывается режущими инструментами. К тому же это хороший материал для резных работ. Самые тонкие порезки в любом направлении не нарушают четкости, чистоты и гладкости рисунка. В этой части клен составит достойную конкуренцию липе. А учитывая мягкость древесины липы и ее невысокие прочностные характеристики — клен выйдет на лучшие позиции в части его применения в мебельной промышленности. Но изделия из клена будут значительно тяжелее таковых из липы, это следует иметь в виду. К перечисленным достоинствам клена надо добавить его малую склонность к короблению и разбуханию.

Белая акация

Это дерево имеет как положительные, так и отрицательные характеристики в части его применения для изготовления мебели. К положительным качествам надо отнести высокую прочность древесины, ее красивый внешний вид. Белая акация хорошо полируется и мебель из нее украсит и дополнит любой интерьер. К отрицательным качествам следует отнести трудную обрабатываемость белой акации в сухом состоянии и ее склонность к хрупкости во влажном виде. Где и как применить древесину этого дерева — решать мастеру.

Яблоня

Это фруктовое дерево имеет тяжелую и твердую древесину. Если это дикая яблоня, то она очень стойкая к гниению и прочнее садовой. Древесина яблони очень прочна и износостойкая. Яблоня хорошо обрабатывается, режущие инструменты оставляют на древесине гладкий глянцевый срез. На яблоне хорошо выполняется резьба Дерево имеет оригинальную текстуру, особенно, если ствол был винтообразной формы. Комлевая и корневая часть особенно красивы. Изготовленные из яблони изделия прекрасно шлифуются, полируются и поддаются лощению. Если древесину пропитать льняным маслом или натуральной олифой, она приобретет стойкий темно-коричневый цвет. Эти ее качества особенно привлекательны при выборе материала для мебельных изделий. К тому же хорошо высушенная древесина яблони не трескается и не коробится.

Груша

Древесина этого дерева плотная, тяжелая, имеет розовый цвет с линиями годовых слоев. Материал подвергается обработке режущим инструментом, имеет малый коэффициент усушки, мало коробится и почти не растрескивается. При изготовлении мебели древесина позволяет изготавливать длинные прямые заготовки благодаря тому, что груша всегда имеет развитый центральный ствол.

2. Строение древесного ствола

3. Пороки древесины

Пороками древесины называют различные отклонения от нормы, существенно изменяющие и, как правило, понижающие качество древесины, ограничивающие ее использование. К порокам относят также повреждения древесины грибами и насекомыми, а иногда и дефекты, возникающие при обработке древесины (например, при камерной сушке). Всего насчитывают свыше 200 пороков.

Пороки делят на девять групп; сучки, трещины, пороки формы ствола, пороки строения древесины, химические окраски, грибные поражения, повреждения насекомыми, инородные включения и дефекты, деформации.

Пороки древесины можно разделить также по времени их образования:

возникающие в растущем дереве

образующиеся в срубленном дереве

Пороки растущего дерева переходят в срубленную древесину, в которой, в свою очередь, возникают пороки, аналогичные некоторым порокам растущего дерева. Поэтому обычно их рассматривают совместно.

Сучки — живые и отмершие, закрытые и заросшие, здоровые и загнившие представляют собой части ветвей, заключенные в древесине. Они нарушают однородность строения древесины, затрудняют обработку пиломатериалов, нарушают правильность распределения внутренних напряжений, снижают прочность древесины и, следовательно, ее сортность.

Ненормальные окраски и гнили. Ложное ядро отличается от настоящего ядра древесины непостоянством по времени образования, по форме и размерам. Ложное ядро чаще всего встречается у бука, березы и других заболонных и спелодревесных пород; иногда располагается эксцентрично. Значительного влияния на качество древесины этот порок не оказывает, если отсутствует признак загнивания, но может нарушать общую фактуру изделия.

Пятнистость (радиальная и тангенциальная) наблюдается на торце в виде пятен шириной не более ширины годичного слоя, вытянутых на радиальном срезе незначительно в виде узких полос, а на тангенциальном — в виде широких полос, вытянутых вдоль ствола на несколько метров. Этот порок, ухудшая внешний вид пиломатериалов, не влияет на их механические свойства.

Ложное ядро и пятнистость характерны для растущего дерева. Но изменение окраски, сопровождаемое гнилью, наблюдается также и у срубленной древесины при ее хранении. В частности, к ним относятся химические и грибные окраски. К химическим окраскам относятся желтизна, оранжевая окраска, продубина, чернильные пятна, дубильные потеки. Все эти разновидности окраски проникают на глубину 1… 5 мм, но мало влияют на физико-механические свойства древесины, ухудшая в основном только внешний вид пиломатериалов.

Грибные окраски (гнили) поражают отмирающую и мертвую древесину.

На отмирающей древесине при медленном подсыхании образуется так называемая прелость вследствие поражения складскими грибами: плесень, цветной налет в 1… 2 мм глубиной, цветная заболонь, синева, коричневая или желтая окраска (в виде лимонно-желтых пятен и полос в отличие от химической окраски), коричная окраска; эти окраски развиваются за счет содержимого отмирающих клеток и мало затрагивают клеточные стенки, поэтому физико-механические свойства древесины ухудшаются незначительно.

Более опасными являются изменения окраски древесины, связанные с формированием гнили у растущего дерева и мертвой древесины.

Гнили у растущего дерева — пестрая, белая и бурая — образуются под воздействием грибов. Белая, пестрая (коррозийные гнили) и бурая (деструктивная) гнили развиваются постепенно с появлением пятен и полос до появления мягкой гнили, имеющей трухляво-волокнистую структуру и легко ломающейся пальцами. Гнилая древесина почти полностью теряет свои механические свойства, сильно понижается плотность; она непригодна к использованию в строительстве.

Гнили мертвой древесины являются одним из самых опасных видов пороков. Они могут развиваться после вторичного увлажнения в лежалой древесине и открытых деревянных сооружениях. Особенно распространена бурая деструктивная гниль, вызываемая грибами заборным, столбовым, шпальным и др. Древесина становится бурой, появляются поперечные и продольные трещины; древесина быстро приобретает трухлявость и распадается на куски.

В закрытых сооружениях, плохо проветриваемых, с высокой влажностью и умеренной температурой развивается бурая деструктивная гниль под воздействием так называемых домовошахтных грибов, настоящего домового гриба (грибница ватообразная с каплями желтоватой жидкости), пленочного домового гриба (плодовое тело пленчатое распростертое), белого домового гриба (плодовые тела белые, мягкие, распростертые с большими угловатыми порами), шахтного или пластинчатого домового гриба (развивается в подземных сооружениях).

Эти разновидности грибов и делают древесину непригодной для применения, и опасной для окружающих древесных материалов.

Водослой — участок древесины, сильно пропитанный водой, расположенный на месте ядра, спелой древесины, ложного ядра или радиальной пятнистости. Как правило, водослой связан с очагами гнили. Водослойная древесина отличается повышенными усушкой и разбуханием; после высыхания образуются трещины.

Грибные ядровые пятна и полосы — измененная окраска в зоне ядра, вызываемая грибами в растущем дереве, наблюдается на торцах и продольном разрезе. Этот порок имеет также название как темнина или краснина. Ухудшая внешний вид пиломатериалов, порок на механические свойства почти не оказывает заметного влияния.

Значительное влияние на снижение качества древесины оказывают пороки, именуемые трещинами. Они характерны как для растущего дерева, так и для мертвой древесины, хотя их вид и paзмеры различные.

Трещины продольные — метиковые, простые и сложные. Эти трещины проходят через сердцевину ствола, находясь обычно в пределах зоны ядра или спелой древесины. Они идут по длине ствола от комля (нижней части растущего дерева) до зоны живых сучков, расширяясь от периферийной части ствола к сердцевине.

Простые метиковые трещины расположены по одному диаметру и идут по длине ствола в одной плоскости; сложные — по одному диаметру, но идут по спирали или по нескольким диаметрам (тогда по длине ствола идут по нескольким плоскостям).

Отлупные трещины — неполные и кольцевые — внутренние трещины, проходящие в зоне ядра или спелой древесины между годичными слоями. Отлуп как порок особенно часто встречается у дуба, осины, пихты, тополя, ели. Как и метиковые, отлупные трещины образуются при раскачке дерева ветром и при резкой смене температуры. Метики и отлуп, возникнув у растущего дерева, увеличиваются в своих размерах в срубленном дереве при его высыхании.

Морозные трещины — открытые радиальные трещины, видимые на поверхности ствола (чаще в комлевой части дерева) и распространяющиеся до сердцевины. Возникают зимой при резком охлаждении стволов. Чаще всего поражают толстые стволы клена, бука, дуба, ясеня, ореха, а иногда осину и липу.

Рис. 1. Пороки древесины:

а — морозобоина; б — метиковые; в — отлупные; г — усушки.

Пороки формы ствола

Сбежистость — значительное (выше нормы) уменьшение диаметра ствола от комля к вершине, в пиломатериалах ведет к перерезанию волокон; сильно понижает пределы прочности при поперечном изгибе.

Кривизна ствола — искривление по длине ствола; бывает простая кривизна — характеризуется одним изгибом по длине ствола и сложная — несколькими изгибами.

Закомелистость — резкое увеличение диаметра комлевой части (в 1...2 раза и более) по сравнению с диаметром сортамента, измеренном на расстоянии 1 м от комлевого торца (частый случай сбежистости). Ребристая закомелистость носит название ройки. Этот порок также уменьшает выход пиломатериалов и шпона.

Пороки строения древесины.

Пороки древесины:

А — трещины метиковые; Б — трещины отлупные.

Наклон волокон (косослой) — волокна располагаются не параллельно оси ствола, а винтообразно, по спирали. Косослой оказывает отрицательное влияние на качество древесины, ее физико-механические свойства. Наклон волокон >5% значительно снижает предел прочности древесины при растяжении вдоль волокон и поперечном изгибе. С изменением влажности древесина с наклоном волокон склонна к значительному короблению и скручиванию.

Крень бывает сплошная и местная. Характерна для комлевой части наклонных и искривленных стволов хвойных пород. Это резкое утолщение поздней зоны годичных слоев при эксцентричном расположении сердцевины.

Плотность древесины сильноразвитой крени на 15...40% выше нормальной (кремнина) и мешает механической обработке древесины.

Свилеватость — волнистая и путаная — неправильность в строении древесины, резковолнистое или беспорядочное расположение древесных волокон. Встречается преимущественно у лиственных пород в нижней комлевой части ствола у осины, клена, ясеня, березы, тополя и др. Свилеватость снижает у древесины прочность при растяжении, изгибе, сжатии, но увеличивает прочность при скалывании. Свилеватую древесину используют в качестве отделочного строительного материала.

Повреждения насекомыми (червоточина). Червоточиной называют повреждения древесины в виде поверхностных бороздок, внутренних ходов (каналов) и отверстий, проделанных некоторыми насекомыми, а чаще всего их личинками. К таковым относятся жуки-короеды, жуки-усачи, долгоносики, домовые жуки-точильщики, некоторые разновидности муравьев, бабочки (древоточцы и стеклянницы), термиты.

Степень пораженности древесины этим пороком определяют количеством отверстий на 1 м лесоматериала, а в фанере — количеством отверстий на один лист. Кроме того, следует отметить дефекты, которые возникают в основном при неправильных режимах обработки древесины.

Трещины усушки образуются в срубленной древесине и пиломатериалах при несоблюдении установленного режима сушки. Различают трещины торцевые, пластевые, кромочные, сквозные. Трещины усушки имеют меньшую толщину, чем метиковые и морозные, но также снижают прочность и сортность древесины.

Покоробленность относится к деформациям, возникающим при распиловке или сушке древесины; она затрудняет или даже полностью исключает использование пиломатериалов.

Механические повреждения при обработке древесины — отщеп, скол, вырыв и другие также затрудняют использование ее по назначению.

Рис.2. Пороки строения древесины:

а — косослой; б — крень; в — прорость; г — смоляной кармашек.

4. Загнивание и возгорание древесины. Способы защиты

Гниение и защита деревянных конструкций от гниения

Гниение – это разрушение древесины простейшими растительными организмами – дереворазрушающими грибками. Некоторые грибы поражают еще растущие и высыхающие деревья в лесу. Складские грибы разрушают лесоматериал во время хранения их на складах. Домовые грибы – (мерилиус, пория и др.) разрушают древесину строительных конструкций в процессе эксплуатации.

Грибы развиваются из клеток – спор, которые легко переносятся движением воздуха. Приростая, споры образуют плодовое тело и грибницу гриба – источник новых спор.

Защита от гниения

1. Стерилизация древесины в процессе высокотемпературной сушки. Прогрев древесины при t > 80оС, что приводит к гибели спор грибов, грибниц и плодовых тел гриба.

2. Конструктивная защита предполагает режим эксплуатации, когда влажность древесины W<20% (наименьшая влажность при которой могут расти грибы).

2.1. Защита древесины от атмосферной влаги – гидроизоляция покрытий, необходимый уклон кровли.

2.2. Защита от конденсационной влаги – пароизоляция, проветривание конструкций (осушающие продухи).

2.3. Защита от увлажнения капиллярной влагой (от земли) – устройство гидроизоляции. Деревянные конструкции должны опираться на фундамент (с битумной или рубероидной изоляцией) выше уровня грунта или пола минимум на 15 см.

3. Химическая защита от гниения необходима, когда увлажнение древесины неизбежно. Химическая защита заключается в пропитке ядовитыми для грибов веществами – антисептиками.

Водорастворимые антисептики (фтористый, кремнефтористый натрий) – это вещества не имеющие ни цвета ни запаха, безвредные для людей. Используются в закрытых помещениях.

Маслянистые антисептики – это минеральные масла (каменноугольное, антросценовое, сланцевое, древесный креозот и др.). Они не растворяются в воде, но вредны для человека, поэтому используются для конструкций на открытом воздухе, в земле, над водой.

Пропитка выполняется в автоклавах под высоким давлением (до 14 МПа).

Защита от жуков точильщиков – нагрев до t>80oC или окуривание ядовитыми газами типа гексахлорана.

Горение и защита деревянных конструкций от возгорания

Характеризуется пределом огнестойкости (порядка 40 мин. для бруса 17 х 17 см, нагруженного до напряжения 10 МПа.).

Защита

1. Конструктивная. Ликвидация условий, благоприятных для возгораний.

2. Химическая (противопожарная пропитка или окраска). Пропитывают веществами, которые называются антипиренами (например, аммонийная соль, фосфорная и серная кислота). Пропитку выполняют в автоклавах одновременно с антисептированием. При нагреве антипирены расплавляются, образуя огнезащитную пленку. Защитная окраска выполняется составами на основе жидкого стекла, суперфтора и т.д.

5. Полуфабрикаты. Конструкции из древесины.

Древесные, материалы подразделяют на деловую древесину, пиломатериалы, щиты, плиты, фанеру.

Деловая древесина — круглый лес диаметром 300 и более миллиметров. Бревна диаметром от 80 до 110 мм называют тонкий кругляком, более 110 мм — строительным или пиловочным лесом. Длина бревен от 4 до 6 м.

Пиломатериалы подразделяются на пластины, четвертины, доски, бруски, брусья, шпон.

Пластина получается в результате продольного распиливания бревна на две равные части.

Четвертина получается при продольном распиливании пластины на две равные части.

Доска — пиломатериал, у которого ширина не менее чем в два раза больше толщины. Доски имеют толщину от 13 до 100, ширину — от 80 до 250, длину — 1000-6500 мм.

Брусок имеет толщину не более 100 мм, ширину — менее двух толщин. Бруски из досок толщиной 13-60 мм называют рейками.

Брусья имеют толщину и ширину более 100 мм. Бывают обрезанные с четырех сторон — четырехгранные и обрезанные только с двух сторон — двугранные.

Необрезные ребра досок и брусков называют обзолом. В зависимости от чистоты обработки, ребер пиломатериалы бывают обрезными (без обзола) и необрезными (с обзолом).

Шпон — тонкий лист древесины. Шпон бывает строганий и лущеный. Строганный шпон получают из бревен лиственных пород путем их продольной распиловки на специальных шпонострогальных верстаках. Толщина строганного шпона 0,4-1,0 мм. Имеет красивую текстуру, благодаря чему используется для отделки (облицовки) мебели. Лущеный шпон, толщиной 0,4-1,4 мм, изготовляют лущением (обтачиванием) бревна, вращающегося на специальном верстаке. Текстура лущеного шпона однородная, малоинтересная, поэтому он используется для изготовления фанеры и облицовки столярных, стружечных и других плит.

Подбирают пиломатериалы с учетом назначения изделия. Для мебели и оборудования интерьера используют ровные полноценные доски. Для работ с пониженными требованиями к отделке (ограды, полки в мастерской или кладовой и др.) можно использовать доски с обзолом, трещинами, сучками. Для мелких изделий подойдут обрезки досок, дощечки от упаковочной тары.

Домашний мастер может с успехом использовать детали от старой мебели (двери шкафов, спинки кроватей, ножки стульев, и др.), если они не поражены жучками-точильщиками. С этих деталей нужно снять лак, краску, вынуть гвозди, снять ручки, петли, замки и т. д.

Для изготовления дверей разного назначения, встроенной мебели широко используют дощатые и каркасные щиты, столярные, древесностружечные (ДСП) и древесноволокнистые (ДВП) плиты.

Щиты. Дощатые щиты изготовляют из досок шириной 80-120 мм, соединяя их на клею в четверть, в паз и гребень, в паз на рейку, на гладкую фугу и круглые или квадратные шипы, с помощью шпонки и в наконечник. Доски кладут годовыми кольцами по очереди в разные стороны, что значительно уменьшает коробление щита.

При соединении на клею доски обстругивают со всех сторон, потом фугуют кромки так, чтобы они по возможности плотнее прилегали одна к другой. Допускаются отклонения до 0,5 мм. После подготовки доски склеиваются. Склеенные и высушенные щиты обстругивают и фугуют, проверяя работу с помощью тонкой ровной рейки, которую прикладывают к щиту, отмечая отдельные неровные места и выправляя их. Изготовленный щит обрезают до нужных размеров. В случае необходимости щит покрывают с двух сторон одновременно шпоном, фанерой или древесноволокнистыми листами. Покрывать только одну сторону нельзя, так как щит будет коробиться.

Каркасные (пустотелые) щиты состоят из каркаса, облицованного с одной или двух сторон фанерой или древесноволокнистыми плитами. Толщина щита зависит от его размеров и назначения. Если облицовку выполняют с обеих сторон, то обстругивают только те плоскости элементов каркаса, к которым приклеивается облицовка. Если облицовывают одну сторону, то рейки каркаса обстругивают со всех сторон. Раму и внутренние элементы каркаса соединяют на шипах. Количество внутренних элементов каркаса зависит от требуемой жесткости щита и от материала облицовки. Чтобы приклеить облицовку к каркасу, на склеиваемые плоскости наносят клей и запрессовывают щит с помощью струбцин или клиньев.

Столярные плиты изготовляют из узеньких реек, укладываемых впритык и обклеенных с обеих сторон лущеным шпоном. По лущеному шпону с одной или двух сторон плиты можно наклеить строганый шпон, обладающий более высокими декоративными качествами. Реечки между собой могут быть склеены, что несколько повышает прочность плиты. Столярная плита не гнется и не трескается. Толщина плиты от 16 до 50 мм, Используется для изготовления мебели, дверей, перегородок.

Плиты. Древесноволокнистые плиты изготовляют из отходов древесины, расслоенных на отдельные волокна путем соответствующей обработки и смешанных со специальными добавками. ДВП бывают мягкие (М), полутвердые (ПТ), твердые (Т), сверхтвердые (СТ) и специальные. Мягкие ДВП толщиной от 9 до 25 мм используют для термо- и звукоизоляции стен, перегородок, полов. Полутвердые ДВП толщиной от 6 до 12 мм используют для изготовления задних стенок мебели, ящиков и т. п. Твердые и сверхтвердые ДВП бывают толщиной от 2,5 до 6 мм. Из них изготовляют щитовые двери, задние стенки мебели и др. Сверхтвердые ДВП очень плотные, их лицевая сторона делается глянцевой, грунтованой или окрашенной.

Специальные ДВП изготовляются с лакокрасочным покрытием и многоцветным декоративным рисунком или однотонные с имитацией поверхности под облицовочную плитку. ДВП с рисунком можно использовать для устройства панелей, облицовки стен передних, изготовления мебели. Имитирующие облицовку ДВП подойдут для облицовки кухонь и санитарных узлов. Специальные звукопоглощающие плиты можно использовать для облицовки межквартирных перегородок.

Древесностружечные плиты изготовляют из измельченных отходов древесины и специально приготовленной стружки, склеиваемых синтетическим клеем под большим давлением. ДСП изготовляют однослойные, трехслойные и многослойные; низкой, средней и повышенной водостойкости; малой средней и высокой плотности; нешлифованные и шлифованные; необлицованные и облицованные шпоном или текстурированной бумагой. Толщина ДСП от 10 до 26 мм. Их можно склеивать, обрабатывать режущими инструментами, красить. Из ДСП изготовляют мебель, стены, перегородки, полы, потолки и др.

Фанера изготовляется путем склеивания четного количества листов лущеного шпона. Выпускается в листах размером 1500 Х 1500 мм, толщиной от 1,5 до 18 мм. Различают фанеру обычную и шлифованную, водостойкую и средней водостойкости. Водостойкая фанера применяется для изделий, подверженных действию влаги. Фанера средней водостойкости используется для изделий, находящихся в помещениях, обшивки и отделки внутренних частей дома. Защитить фанеру от увлажнения можно с помощью водостойких красок.

Для изготовления мебели, перегородок, устройства панелей и т.д. используются также декоративные фанеры, обклеенные с одной или двух сторон шпоном ценных пород дерева, прозрачной пленкой или бумагой, имитирующей текстуру древесины, а также лакированная фанера.

Большой прочностью отличаются фанерные плиты, склеиваемые из семи и более слоев лущеного шпона. Они имеют толщину от 15 до 78 мм и могут использоваться в домашних условиях для изготовления крышек столов, тумб и др.

Поврежденные листы фанеры можно исправить. Для этого с поврежденного участка снимают слой шпона, зачищают поверхность нижележащего слоя шпона и приклеивают вставку, вырезанную из шпона, снятого с ненужного куска фанеры, предварительно ее зачистив.

www.ronl.ru

Реферат на тему Древесина и структура древесины

Министерство образования и науки Российской федерации

ГОУ ВПО Магнитогорский государственный университет

РЕФЕРАТ

"Древесина и структура древесины"

Выполнил: аспирант 1 курса Назаров Фаниль Гайфуллович

Проверила: к.ф.н. доцент Вяльцева Светлана Ивановна

Магнитогорск 2010г.

СОДЕРЖАНИЕ

Древесина и структура древесины

1. Введение в представление информации о дереве как о материале

2. Природа древесины: внешний вид, клеточная структура и идентификация

Список литературы

Приложение

ДРЕВЕСИНА И СТРУКТУРА ДРЕВЕСИНЫ

Для сохранения мебели важно знать свойства и поведение древесины. Только тогда, когда определены основные рабочие свойства, идентифицированы, и выявлены понятия о древесине, знания по её сохранению могут принять ответственные решения в дальнейшей работе. Собственное знание дерева, как материала, будут способствовать углублению понимания в нём таких проблем как: ухудшение, профилактическое сохранение и реставрация. В этой главе рассматриваются структура и свойства древесины, и их соотношения друг с другом. Она также включает информацию о структуре древесины и основных данных о производстве пиломатериалов.

1. Введение в представление информации о дереве как о материале

Древесина была всегда необходимой для человеческих потребностей, и поэтому не удивительно, что мы находим древесину в центре нашего культурного наследия. Из-за своих уникальных физических свойств, древесина держит заслуженный статус как технический, материальный и функциональный товар. Но красота самого материала, если его рассматривать с тактильными свойствами и рабочими характеристиками, гарантирует, что древесина обладает качественным средством в декоративном искусстве. Хотя та манера, в котором часто использовали древесину, используя его в своих интересах как эстетическую ценность, его историческое использование наиболее близко связано с материальными свойствами. Только путём изучения древесины в качестве конструкционного материала, помня его биологическое происхождение, можно в полной мере оценить ремёсла и искусства, развитые вокруг него.

Достоинства и свойства древесины, настолько хорошо известны всем, что иногда трудно сделать шаг назад и рассмотреть её объективно - и научно. Учитывая, что есть десятки тысяч разновидностей древесины, пригодной для употребления в производстве, очевидно, что при этом можно ожидать и широкий спектр её характеристик. Однако многие основные характеристики, являются общими для всех древесных растений, и было бы целесообразно начать с рассмотрения этих обобщений, которые наиболее важны, но чаще занижены.

Одна идея является главенствующей: древесина поступает из деревьев. Хотя такое утверждение, кажется глупо элементарным, оно имеет фундаментальное значение для понимания сложного характера древесины. Запоминание этой основной действительности, поможет предотвратить или решить многие проблемы, связанные с древесиной. Структура древесины является результатом целого ряда сложных химических реакций. Она начинается с фотосинтеза, протекающего в живых деревьях. Фотосинтез – это процесс, в котором преобразуются углекислый газ и вода, используя энергию солнечного света, захваченного хлорофиллом в листьях, на простой сахар. Этот простой сахар в конечном итоге образует как продукты питания, так и строительный материал для дерева. Ствол обеспечивает механическую поддержку кроны, служит в качестве средства транспортировки между кроной и корнями, и, при случае, хранит заметное количество материального резерва питания. Древесина является стойкой, закалённой, относительно лёгкой, так как её клетки, в основном, заполнены воздухом. Будучи растительного происхождения, она мягкая, по сравнению с железом или камнем (другими материалами эквивалентной силы), и поэтому сравнительно легка в обработке, но, при этом, удивительно прочна. Эти свойства, вместе с богатой вариацией в декоративных характеристиках, являются результатом образования зёрен и цветных маркировок, на продольных поверхностях древесины, что делают его уникальным среди строительных материалов.

Хотя её строение, и многие приложения сравнительно просты, дерево само по себе является веществом большой сложности. Для наилучшего использования этого материала, необходима степень научно - технического понимания. Техническое определение древесины - ксилема от стебля (ствола) растения, которая является сосудистой, многолетней, стойкой и способной, на основании деятельности камбия или растущего слоя, вторичному утолщению. Древесину можно также описать как клеточное полимерное соединение. Эта короткая фраза заключает много важной информации о дереве. Во-первых, древесина - это клетчатка. Происхождение, идентификация и рабочие свойства древесины, могут быть поняты наилучшим образом и истолкованы через природу организации и распределения различных типов её клеток. Во-вторых, это полимерный композитный характер дерева, который лучше всего объясняет механические свойства и древовидные отношения.

Исследование древесины обычно начинается на клеточном уровне. Это целесообразно и важно для того, чтобы думать о древесине как о системе клеток. Древесные клетки развивались в удовлетворении потребностей дерева, с одной стороны, для того чтобы быть хорошими структурными балками и колоннами, с другой стороны, чтобы обеспечить систему для проведения сока и для хранения пищевых продуктов материала. Клетки специализированны для этих механических и физиологических функций, прежде всего, являясь удлинёнными и подобными волокну, располагаясь параллельно оси ствола дерева. Выравнивание этих продольных ячеек в древесине определяет своё "направление зёрен". Ствол дерева "растёт" в диаметре, добавляя цилиндрические слои ячеек, которые мы называем годичными кольцами. Сочетание осевого направления продольных клеток, и их расположение, в годичных слоях, даёт древесной ткани трехмерную ориентацию, и свойства древесины значительно отличаются по своей структуре в трёх направлениях.

Основными химическими компонентами вещества клеточной стены является целлюлоза, химические добавки и лигнин - поразительно схожий со всем множеством массива всего леса. Однако, такая часть как живая заболонь (внешняя, функционально активная часть ствола), преобразуясь в неживую сердцевину дерева, формирует химические вещества известные как экстракты, в довольно незначительном количестве могут передать существенные изменения некоторым свойствам.

Хотя многие общие положения можно применять ко всем древесинам, тем ни менее, важно ценить широкий диапазон различий, которые существуют. Например, в целом, плотность - вероятно одна физическая характеристика древесины, которые лучше всего предсказывает многие другие свойства и определяет его потенциальное использование. Плотность - масса объёма единицы вещества, то есть, масса, разделенная на объём. В единицах СИ, плотность может выражаться в килограммах на кубический метр (кг/м3), в граммах на кубический сантиметр (г/см3) или в фунтах на кубический фут (lb/ft3).

Термин удельная масса был прежним термином для отношения плотности вещества к воде. В настоящее время в место него используется термин относительная плотность. Осознание того, что диапазон относительной плотностью менее чем 0,1 для самых лёгких древесин и более чем 1,3 для тяжёлых - показывает очевидные различия между лесами.

В традиционном подходе к классификации древесины, ботаническая таксономия служит логической структурой, по которой древесина классифицируется по одному из двух больших групп, называемых хвойными и лиственными породами. Слова хвойные и лиственные породы, к сожалению, являются неудачными для терминологии, поскольку они не точно отображают относительную твёрдость и плотность древесины, которую они представляют. Скорее древесина этих двух групп различается по типу и расположению состава их клеток. Хвойные породы принадлежат к группе деревьев называемых Гумно-сперматозойдами - примитивные, хвойные или имеющие конус деревья с голыми семенами и, главным образом, иглой в качестве листьев. Соответственно, лиственные породы относятся к группе деревьев, более точно называемые - покрытосеменные растения. Фактически, на основе клеточных различий, древесину из этих двух групп можно легко отличить визуально при относительно низком увеличении. Дальнейшее разграничение древесины в пределах каждой группы для идентификации, предполагает изучение дополнительных клеточных структур, обычно с микроскопическим увеличением. Систематическое изучение анатомии, идёт рука об руку с изучением строения дерева, хотя дружественные отношения с анатомией, также, фундаментальны с пониманием других аспектных свойств древесины.

Взаимоотношение древесины и влаги, вероятно, является наиболее первостепенной проблемой при использовании древесины и в области сохранения объектов, чем любой другой аспект свойств древесины. Хотя такие проблемы могут быть и сложны, основные принципы можно легко разрешить. Во-первых, деревья являются влажными, так как содержат большое количество влаги в виде сока. Во-вторых, так как пиломатериал, взятый из деревьев, высушен для соответствующего использования, он теряет большую часть своей влажности. В-третьих, потеря этой влажности влияет на многие свойства, такие как: увеличение силы, но уменьшение размеров (усадка). В-четвёртых, после первоначального высыхания, древесина остаётся гигроскопической и продолжает адсорбировать или выделять влажность, и, следовательно, изменять размеры и другие свойства, при изменении относительной влажности окружающую её среды.

Следующий параграф будут более подробно посвящён различным аспектам взаимоотношения между внешним видом, структурой и функциями древесины, чтобы правильно понимать множество проблем, с которыми сталкиваются мебельщики.

2. Природа древесины: внешний вид, клеточная структура и идентификация

Практически вся древесина в производстве мебели является продуктом стебельной части зрелых деревьев. Стебель, также называют стволом, и чаще поставляют в виде "брёвен" для дальнейшей обработки и складирования. Поэтому каждый из компонентов мебели, будь то плоским листом пиломатериала поверхности стола или повернутой ножкой стула, можно интерпретировать с точки зрения его первоначального положения в дереве. Многие характеристики являются общими для всех деревьев и могут обсуждаться без учёта конкретного типа древесины. При рассмотрении возможных подробностей клеточной структуры, будет уместно обсудить хвойные и лиственные породы в отдельности.

Поверхностные особенности

Поперечный или продольный разрез бревна представляет вниманию его важные составляющие, как показано на рисунке 1a. На периферии бревна - слой коры (также называемый флоэмой), которую легко распознать. В пределах коры - главная часть ствола дерева (ксилема). Микроскопически тонкий слой клеток - камбий, отделяет кору от основной части дерева. При рассматривании продольной поверхности разреза, отдельные части клеток древесины, обычно, невозможно рассматривать без увеличения, а в некоторых видах лиственных пород, крупнейшие элементы клеток, можно увидеть на чисто отпиленных поверхностях (рис. 1б).

Однако мы признаём, знакомую схему круговых колец роста, концентрически расположенных вокруг центральной сердцевины. В приделах каждого кольца, и в зависимости от разновидности, первоначально сформированного слоя в раннем возрасте дерева, можно значительно отличать от внешнего - позднего древесного слоя. Текстурное проявление или "рисунок" продольной поверхности, по которому мы можем распознать древесину, является наиболее частым результатом вариации раннего и позднего древесного слоя. Отличие раннего слоя древесины от поздней, обычно объясняется изменением характеристик в ячейках, в результате этого, поздний слой древесины - с большей плотностью, чем ранний слой дерева, но в некоторых лесах, может и не быть значительных различий в свойствах в рамках годичных колец.

Индивидуальные клетки древесины, как правило, имеют вытянутую форму, хотя они различаются в зависимости от пропорций: от корот-ких и бочкообразных к продолговатым и подобным игле (рис. 2). Большинство клеток являются продольными, то есть, они вытянуты параллельно к оси ствола, поэтому мы видим их в поперечном сечении. По продольной части древесины рассеяны группы клеток, расположенные горизонтально к оси дерева. Эти группы расходятся радиально к наружной части по отношению к сердцевине и называются лучами. Лучи плоских лент клеток располагаются горизонтально плоскостям вертикальных лент. Индивидуальные клетки лучей всегда слишком малы, чтобы увидеть их без увеличения, и поэтому узкие лучи не являются очевидными. Однако у некоторых разновидностей лиственных пород, лучи имеют ширину до нескольких клеток, что отчётливо позволяет увидеть их на поперечных сечениях. Совокупность лучей клеток у большинства видов, составляют менее 10% объёма древесины. Важно помнить, что лучи присутствуют в каждой разновидности и, независимо от того, видны ли они или нет, они несут большое значение во многих свойствах древесины.

Композиция из годичных колец на древесном стволе, вместе с вертикальным и горизонтальным расположением клеток, создают трёхмерную ориентацию в структуре ячеек (рис. 3). Плоскости, перпендикулярные к оси ствола называются поперечными плоскостями или плоскостями поперечного сечения, как правило, представляются на торцах бревна. Поскольку поперечные сечения дерева проходят по окружности, через сердцевину ствола (как и радиус окружности), они являются радиальными плоскостями или поверхностями. Плоскости, параллельные сердцевине, но не проходящие через неё, формируют тангенс по касательным круговым кольцам структуры роста, и называются тангенциальными плоскостями или поверхностями. Кривизна годичных слоёв не являются геометрически регулируемой, и поэтому рассматривается поверхность наиболее идеальная тангенциальной, где плоскость перпендикулярна к радиальной плоскости. Однако любая поверхность бревна, как правило, принимает тангенциальную поверхность. В небольшом кубе из дерева, кривизна колец незначительна, так что куб может представлять достаточно точные ориентиры по поперечным, радиальным и тангенциальным видам. Эти части или разделы древесной ткани, как правило, удалены с поверхности для изучения, они называются поперечными, радиальными и тангенциальными секциями. Эти плоскости зачастую просто обозначаются буквами X, R и T, соответственно.

Текстура

Древесина может иметь грубую или гладкую поверхность, с неравномерной текстурой или промежуточными группами. Классификации по степени грубости или гладкости делается на основании анализа плоскостей - шероховатости и изобилия лучей. Древесные породы, такие как дуб, в котором в большей степени или, как говорится, гораздо шире нуждаются суда, состоят из грубой текстуры. Когда изготовление из платана коробок или судов - меньше востребовано из-за содержания узких лучей древесины, тонкости и мелкозернистости структуры. Текстура древесины - является важным фактором в определении его пригодности для специфического применения. Например, самшит является наиболее соответствующим для точного, детального вырезания или обрабатывания, чем дуб. Текстура также связана с гладкостью поверхности и в связи с этим влияет на окраску поверхности и применение в производстве. Все хвойные - являются шероховатыми или, в лучшем случае, с относительно грубой текстурой, так как их клетки относительно небольшого диаметра. На текстуру древесины хвойных пород влияют чередования зон ранней и поздней древесины дерева. Когда отмечен контраст между зонами, как в пихте Дугласа и лиственнице, можно сказать, что текстура неравномерна. Такие пиломатериалы, как ель, в которых мало или нет значительного контраста от ранней и поздней древесины дерева, являются текстурированными. Эти условия могут быть применены и к древесине, где его пористые кольца можно рассматривать как неравномерное и диффузно-пористые, если они не имеют широких лучей или широкого слоя древесной паренхимы, так же как и текстурированные.

Рисунок

Признаётся много видов рисунков. Упомянутые выше текстуры, являются основными компонентами, вытекающими из всего многообразия зёрен (с которыми взаимодействуют многие другие компоненты). Кроме того, рисунок может быть получен от распределения отдельных видов тканей в древесине. Примером этого являются широкие лучи истинных дубов и Австралийского шелковистого дуба, рисунки которых называются серебряными фигурами, образованными в результате конкретного распределения лучей тканей в этих деревьях.

Чередующиеся слои тёмной, плотной поздней древесины и светлой, менее плотной ранней древесины, образовывают пламенные фигуры у некоторых хвойных пород, например у пихты Дугласа, когда просматривается плоскость рассечении при распиле. Распределения древесной паренхимы широко заметны в лиственных породах, и также приводят к изображению пламенного рисунка, более известного как муар. Аналогичный рисунок может также быть в древесинах с чередующимися слоями разных цветов, в таких, как полосатый Эбонис (чёрное дерево). Положение и декоративный эффект рисунка зависит не только от правильного распила древесины, но также и от его природного блеска, благодаря способности клеток отражать свет. Также важно, хотя и не обязательно связанное с блеском, это способность древесины принимать хорошую полировку.

Цвет

Цвет древесины, является важной частью с практической точки зрения, поскольку это может усилить или отвлечь от декоративной ценности древесины, что обусловлено в основном инфильтратами в клеточных стенках. Они могут быть затронуты при воздействии света, воздуха и тепла, в результате чего цвета древесины меняться с течением времени. Они могут также взаимодействовать с другими материалами, к примеру, когда дуб вступает в реакцию с железом отмечено изменение цвета. Инфильтрат и попадание в клетки небольшого количества древесных пород, во время строгания, распиловки, шлифовки и т. д., могут вызывать раздражение слизистых мембран или дерматита, что в некоторых случаях, может быть весьма опасно. Мэйнсония, мэйко и тик - специфические примеры лесоматериалов, которые могут вызвать более серьёзные побочные реакции. В других случаях отличительных запах или вкус может сделать древесину особенно подходящей или особо неподходящей для данного применения.

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

1. Shayne Rivers. Conservation of Furniture. – CD-ROM/ Shayne Rivers, Nick Umney; Series Editors: Arts and Archaeology - Andrew Oddy, Derek Linstrum; US Executive Editor: Norbert S. Baer; Consultants: Sir Bernard Feilden, David Bomford, C.V. Horie, Sarah Staniforth, John Warren [etc.]. - Butterworth-Heinemann Series in Conservation and Museology. – Elsevier: Linacre House, Jordan Hill, Oxford; Wheeler Road, Burlington, 2003. – 845с.

2. Словарь: краткий англо-русский и руско-английский словарь/ С. Г. Займовский; под редакцией А. В. Литвиновой; ответственный за выпуск Н. А. Рожкова; художник В. П. Куршунов; технический редактор Г. Г. Гаврилова; корректор Р. А. Трушкина. – Репринтное издание. - М.: Культура и традиции, 1997. – 414 с.

3. Англо-русско-английский словарь 1.0 [Электронный ресурс]./ Ю. Д. Апресян, Н. Королёв; разработчик Киртвин. – версия 1.0 (7,91 Mb). – [Россия], 2009. – Режим доступа: http://www.softportal.com/software-13740-anglo-russko-anglijskij-slovar.html. Saturday, 9 January 2010 19:16

ПРИЛОЖЕНИЕ

bukvasha.ru

Реферат: Древесина

Виды древесины.

Среди деревьев можно найти для художественных отделочных работ древесину всех без исключения теплых цветов с безграничным количеством оттенков. В подмосковных лесах преобладают деревья с белой, светлой древесиной, за исключением невзрачной на первый взгляд серой ольхи, древесина которой на срезе буровато-желтая. Светлая окраска характерна для березы, ели, осины, липы, клена, пихты, граба, черемухи, боярышника, карельской березы, ясеня. Бурую древесину с желтыми,  коричневато-красными  оттенками  имеют тополь, кедр, вяз, бук, лиственница, рябина, акация. Коричневая древесина с желтыми и красными оттенками свойственна дубу, сосне, яблоне, черешне, ореху, бархатному дереву, кипарису, туе, можжевельнику.   Красная древесина у тиса. Розовая - у сливы, фиолетовая - у сирени, черная - у мореного дуба   (эта последняя,  хотя и естественно, но приобретенная окраска).

Контрастные переходы в цвете имеют наибольшее значение для таких видов отделочных работ, как мозаика, инкрустация и интарсия.

Путем окрашивания можно имитировать древесину малоценных пород под более редкие и ценные. Имитации под орех хорошо поддаются береза и бук, под красное дерево - ольха, вяз, под черное - яблоня, слива, осина, граб. В определенной среде может меняться и естественная окраска. Древесина свежесрубленной ольхи краснеет под действием кислорода воздуха, сосна в помещении со временем становится бурой, а на открытом воздухе серебристо-серой. Пожалуй, только ель надолго сохраняет свой белый цвет. .

В общем, цвет - это основное декоративное свойство древесины. Если естественный цвет можно усилить в процессе отделки, даже изменить искусственной подкраской волокон, то текстура дерева всегда остается природной. Только определенным образом раскраивая древесину, можно получить разнообразную по рисунку поверхность. Но опять-таки текстура выявляется цветовым разнообразием в окраске годовых колец и продольных волокон.

Ценное декоративное свойство древесины - это блеск, который сильнее выявляется в процессе дальнейшей ее обработки и отделки. Но и в естественном состоянии поблескивают на свету отдельные частицы древесины видимости от плоскости разреза. Шелковистый блеск характерен для клена, черемухи, вяза, кедра, чинары. Золотистый блеск присущ черешне бархатному дереву. Поверхность неодинаково отражает свет, что можно наблюдать на паркетном полу "в елочку", или "в шашку", если смотреть с разных точек

В  старину высоко  ценилась   мебель  из  привозного; (Индия, Центральная Америка) красного дерева. Отсюда название "столяр-краснодеревщик". Но, как видим, для декоративного украшения быта пригодны почти все виды деревьев отечественных пород, дело лишь в умении раскрыть всю красоту древесины, используя ее физико-механические и декоративные свойства.

К физическим свойствам древесины относятся: внешний вид и запах, влажность и связанные с ней изменения - усушка, разбухание, водопоглощение, растрескивание и коробление. К физическим свойствам древесины относятся также ее плотность, электро -, звуко- и теплопроводность, показатели макроструктуры. Внешний вид древесины Цвет.

Цвет древесине придают находящиеся в ней дубильные, смолистые и красящие вещества, которые находятся в полостях клеток. Древесина пород, произрастающих в различных климатических условиях, имеет различный цвет - в жарких и южных районах она более яркая по сравнению с древесиной пород умеренного пояса. В пределах климатического пояса каждой древесной породе присущ свой особый цвет.

Под влиянием света и воздуха древесина многих пород теряет свою яркость, приобретая на открытом воздухе сероватую окраску. Древесина ольхи, имеющая в свежесрубленном состоянии светло-розовый цвет, вскоре после рубки темнеет и приобретает желтовато-красную окраску. Древесина дуба, пролежавшая долгое время в воде, приобретает темно-коричневый, и даже черный цвет (мореный дуб). Меняется окраска древесины и в результате поражения ее различными видами грибов. На окраску древесины оказывает влияние также возраст дерева. У молодых деревьев древесина светлее, чем у более старых. Цвет древесины имеет важное значение в производстве мебели, музыкальных инструментов, столярных и художественных изделий. Насыщенный богатством оттенков цвет придает изделиям из древесины красивый внешний вид. Блеск древесины зависит от ее плотности, количества, размеров и расположения сердцевинных лучей. Сердцевинные лучи обладают способностью направленно отражать световые лучи и создают блеск на радиальном разрезе.

Текстура - рисунок, который получается на разрезах древесины при перерезании ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Текстура зависит от особенностей анатомического строения отдельных пород древесины и направления разреза. Хвойные породы на тангентальном разрезе из-за резкого различия в цвете ранней и поздней древесины дают красивую текстуру. Особенно красивый рисунок имеет древесина с неправильным расположением волокон (свилеватость волнистая и путаная). Часто применяют особые способы обработки древесины - лущение фанерных кряжей под углом к направлению волокон, радиальное строгание, прессование или замену искусственной текстурой.

Запах древесины зависит от находящихся в ней смол, эфирных масел, дубильных и других веществ. Характерный запах скипидара имеют хвойные породы - сосна, ель.

Макроструктура. Для характеристики древесины иногда достаточно определить следующие показатели макроструктуры. Ширина годичных слоев определяется числом слоев, приходящихся на 1 см отрезка, отмеренного в радиальном направлении на торцовом срезе. Ширина годичных слоев оказывает влияние на свойства древесины. Для древесины хвойных пород отмечается улучшение свойств, если в 1 см насчитывается не менее 3 и не более 25 слоев.

Один из важных показателей макроструктуры - содержание поздней древесины (в %). Чем выше содержание поздней древесины, тем больше ее плотность, а следовательно, и выше ее механические свойства.

Степень равнослойности определяется разницей в числе годичных слоев на двух соседних участках длиной по 1 см. Наиболее хорошие показатели имеет древесина деревьев, произрастающих в северных районах европейской части России: мелкослойная плотная древесина с высоким содержанием поздней зоны, относительно неширокой заболонью.

Влажность древесины и свойства, связанные с ее изменением Влажность. Влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах.

Влага в древесине пропитывает клеточные оболочки (связанная или гигроскопическая) и заполняет полости клеток и межклеточные пространства (свободная или капиллярная). При высыхании древесины сначала из нее испаряется свободная влага, а затем гигроскопическая.

При увлажнении древесины влага из воздуха пропитывает только клеточные оболочки до полного их насыщения.

Дальнейшее увлажнение древесины с заполнением полостей клеток и межклеточных пространств происходит только при непосредственном контакте древесины с водой (вымачивание, пропаривание).Из этого следует, что однажды высушенная древесина, не находясь в непосредственном контакте с водой, не может иметь влажность выше предела гигроскопичности - состояния древесины, при котором клеточные оболочки содержат максимальное количество связанной влаги, а в полостях клеток находится только воздух. 

Влажность, соответствующая пределу гигроскопичности, при комнатной температуре (200 С) составляет 30% и практически не зависит от породы.

Различают следующие ступени влажности древесины: мокрая - длительное время находившаяся в воде, влажность выше 100%; свежесрубленная - влажность 50...100%; воздушно-сухая (транспортная) - влажность 15...20%; комнатно-сухая - влажность 8...12% и абсолютно сухая - влажность 0%.

Усушка. Усушкой называется уменьшение линейных размеров и объема древесины при высыхании. Усушка начинается после полного удаления свободной влаги и с начала удаления связанной влаги. Усушка по разным направлениям неодинакова.

В среднем полная линейная усушка в тангентальном направлении составляет 6...10%, в радиальном - 3...5% и вдоль волокон - 0,1...0,3%. Уменьшение объема древесины при испарении связанной влаги называется объемной усушкой.

При распиловке бревен на доски предусматривают припуски на усушку с тем, чтобы после высыхания пиломатериалы и заготовки имели заданные размеры. 

Внутренние напряжения, растрескивание и коробление.

Напряжения, которые возникают без участия внешних сил, называют внутренними.

Причина образования напряжений при сушке древесины - неравномерность распределения влаги.

Если растягивающие напряжения достигнут предела прочности древесины на растяжение поперек волокон, то могут возникнуть трещины: в начале процесса сушки на поверхности сортимента, а в конце - внутри. Внутренние напряжения сохраняются в высушенном материале и служат причиной изменения размеров и формы деталей при механической обработке древесины. 

Остаточные напряжения снимают путем дополнительной обработки пиломатериалов (пароувлажнение). При высыхании или увлажнении древесины изменяется форма поперечного сечения доски. Такое изменение формы называется короблением. Коробление может быть поперечным и продольным. Разбуханием называется увеличение линейных размеров и объема древесины при повышении содержания связанной влаги. Разбухание наблюдается при увеличении влажности до предела гигроскопичности; увеличение свободной влаги не вызывает разбухания.  

Водопоглощение - способность древесины благодаря пористому строению поглощать капельно-жидкую влагу.

Водопоглощение происходит при непосредственном контакте древесины с водой. При этом в древесине увеличивается содержание как связанной, так и свободной влаги.

Плотность древесины Плотность древесины зависит от влажности и для сравнения значения плотности всегда приводят к единой влажности - 12%. Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной. Величина плотности колеблется в очень широких пределах.

По плотности при влажности 12% древесину можно разделить на три группы:

 породы с малой плотностью (510 кг/м3 и менее): сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, ольха, каштан, орех;

породы средней плотности (550...740 кг/м3): лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, карагач, клен, платан, рябина, яблоня, ясень;

породы с высокой плотностью (750 кг/м3 и выше): акация белая, береза железная, граб, самшит, саксаул, фисташка, кизил. Теплопроводность, звукопроводность, электропроводность древесины

Теплопроводностью древесины называется ее способность проводить тепло через свою толщу от одной поверхности к другой.

Теплопроводность сухой древесины незначительна, что объясняется пористостью ее строения.

Коэффициент теплопроводности древесины равен 0,1...0,35 ккал/м*град*час.

Плотная древесина проводит тепло несколько лучше рыхлой. Влажность древесины повышает ее теплопроводность.

Теплопроводность древесины вдоль волокон примерно вдвое больше, чем поперек.

Звукопроводностью называется свойство материала проводить звук; она характеризуется скоростью распространения звука в материале. В древесине быстрее всего звук распространяется вдоль волокон, медленнее в радиальном и очень медленно в тангентальном направлениях.

Звукопроводность древесины в продольном направлении в 16 раз, а в поперечном в - 3...4 раза больше звукопроводности воздуха. Повышенная влажность древесины повышает ее звукопроводность.

Электропроводность древесины характеризуется ее сопротивлением прохождению электрического тока. Электропроводность древесины зависит от породы, температуры, направления волокон и ее влажности. Электропроводность сухой древесины незначительна. При увеличении влажности в диапазоне от 0 до 30% электрическое сопротивление падает в миллионы раз, а при дальнейшем увеличении влажности - еще в десятки раз. Электрическое сопротивление древесины вдоль волокон меньше в несколько раз, чем поперек волокон.

Повышение температуры древесины приводит к уменьшению ее сопротивления до величины примерно в два раза.

www.referatmix.ru

Курсовая работа - Древесина - Промышленность, производство

Виды древесины .

Среди деревьев можно найти для художественных отделочных работ древесину всех без исключения теплых цветов с безграничным количеством оттенков. В подмосковных лесах преобладают деревья с белой, светлой древесиной, за исключением невзрачной на первый взгляд серой ольхи, древесина которой на срезе буровато-желтая. Светлая окраска характерна для березы, ели, осины, липы, клена, пихты, граба, черемухи, боярышника, карельской березы, ясеня. Бурую древесину с желтыми, коричневато-красными оттенками имеют тополь, кедр, вяз, бук, лиственница, рябина, акация. Коричневая древесина с желтыми и красными оттенками свойственна дубу, сосне, яблоне, черешне, ореху, бархатному дереву, кипарису, туе, можжевельнику. Красная древесина у тиса. Розовая — у сливы, фиолетовая — у сирени, черная — у мореного дуба (эта последняя, хотя и естественно, но приобретенная окраска).

Контрастные переходы в цвете имеют наибольшее значение для таких видов отделочных работ, как мозаика, инкрустация и интарсия.

Путем окрашивания можно имитировать древесину малоценных пород под более редкие и ценные. Имитации под орех хорошо поддаются береза и бук, под красное дерево — ольха, вяз, под черное — яблоня, слива, осина, граб. В определенной среде может меняться и естественная окраска. Древесина свежесрубленной ольхи краснеет под действием кислорода воздуха, сосна в помещении со временем становится бурой, а на открытом воздухе серебристо-серой. Пожалуй, только ель надолго сохраняет свой белый цвет. .

В общем, цвет — это основное декоративное свойство древесины. Если естественный цвет можно усилить в процессе отделки, даже изменить искусственной подкраской волокон, то текстура дерева всегда остается природной. Только определенным образом раскраивая древесину, можно получить разнообразную по рисунку поверхность. Но опять-таки текстура выявляется цветовым разнообразием в окраске годовых колец и продольных волокон.

Ценное декоративное свойство древесины — это блеск, который сильнее выявляется в процессе дальнейшей ее обработки и отделки. Но и в естественном состоянии поблескивают на свету отдельные частицы древесины видимости от плоскости разреза. Шелковистый блеск характерен для клена, черемухи, вяза, кедра, чинары. Золотистый блеск присущ черешне бархатному дереву. Поверхность неодинаково отражает свет, что можно наблюдать на паркетном полу «в елочку», или «в шашку», если смотреть с разных точек

В старину высоко ценилась мебель из привозного; (Индия, Центральная Америка) красного дерева. Отсюда название «столяр-краснодеревщик». Но, как видим, для декоративного украшения быта пригодны почти все виды деревьев отечественных пород, дело лишь в умении раскрыть всю красоту древесины, используя ее физико-механические и декоративные свойства.

Физические свойства древесины

К физическим свойствам древесины относятся: внешний вид и запах, влажность и связанные с ней изменения — усушка, разбухание, водопоглощение, растрескивание и коробление. К физическим свойствам древесины относятся также ее плотность, электро -, звуко- и теплопроводность, показатели макроструктуры. Внешний вид древесины Цвет.

Цвет древесине придают находящиеся в ней дубильные, смолистые и красящие вещества, которые находятся в полостях клеток. Древесина пород, произрастающих в различных климатических условиях, имеет различный цвет — в жарких и южных районах она более яркая по сравнению с древесиной пород умеренного пояса. В пределах климатического пояса каждой древесной породе присущ свой особый цвет.

Под влиянием света и воздуха древесина многих пород теряет свою яркость, приобретая на открытом воздухе сероватую окраску. Древесина ольхи, имеющая в свежесрубленном состоянии светло-розовый цвет, вскоре после рубки темнеет и приобретает желтовато-красную окраску. Древесина дуба, пролежавшая долгое время в воде, приобретает темно-коричневый, и даже черный цвет (мореный дуб). Меняется окраска древесины и в результате поражения ее различными видами грибов. На окраску древесины оказывает влияние также возраст дерева. У молодых деревьев древесина светлее, чем у более старых. Цвет древесины имеет важное значение в производстве мебели, музыкальных инструментов, столярных и художественных изделий. Насыщенный богатством оттенков цвет придает изделиям из древесины красивый внешний вид. Блеск древесины зависит от ее плотности, количества, размеров и расположения сердцевинных лучей. Сердцевинные лучи обладают способностью направленно отражать световые лучи и создают блеск на радиальном разрезе.

Текстура — рисунок, который получается на разрезах древесины при перерезании ее волокон, годичных слоев и сердцевинных лучей. Текстура зависит от особенностей анатомического строения отдельных пород древесины и направления разреза. Хвойные породы на тангентальном разрезе из-за резкого различия в цвете ранней и поздней древесины дают красивую текстуру. Особенно красивый рисунок имеет древесина с неправильным расположением волокон (свилеватость волнистая и путаная). Часто применяют особые способы обработки древесины — лущение фанерных кряжей под углом к направлению волокон, радиальное строгание, прессование или замену искусственной текстурой.

Запах древесины зависит от находящихся в ней смол, эфирных масел, дубильных и других веществ. Характерный запах скипидара имеют хвойные породы — сосна, ель.

Макроструктура. Для характеристики древесины иногда достаточно определить следующие показатели макроструктуры. Ширина годичных слоев определяется числом слоев, приходящихся на 1 см отрезка, отмеренного в радиальном направлении на торцовом срезе. Ширина годичных слоев оказывает влияние на свойства древесины. Для древесины хвойных пород отмечается улучшение свойств, если в 1 см насчитывается не менее 3 и не более 25 слоев.

Один из важных показателей макроструктуры — содержание поздней древесины (в %). Чем выше содержание поздней древесины, тем больше ее плотность, а следовательно, и выше ее механические свойства.

Степень равнослойности определяется разницей в числе годичных слоев на двух соседних участках длиной по 1 см. Наиболее хорошие показатели имеет древесина деревьев, произрастающих в северных районах европейской части России: мелкослойная плотная древесина с высоким содержанием поздней зоны, относительно неширокой заболонью.

Влажность древесины и свойства, связанные с ее изменением Влажность. Влажностью древесины называется отношение массы влаги, находящейся в данном объеме древесины, к массе абсолютно сухой древесины, выраженное в процентах.

Влага в древесине пропитывает клеточные оболочки (связанная или гигроскопическая) и заполняет полости клеток и межклеточные пространства (свободная или капиллярная). При высыхании древесины сначала из нее испаряется свободная влага, а затем гигроскопическая.

При увлажнении древесины влага из воздуха пропитывает только клеточные оболочки до полного их насыщения.

Дальнейшее увлажнение древесины с заполнением полостей клеток и межклеточных пространств происходит только при непосредственном контакте древесины с водой (вымачивание, пропаривание).Из этого следует, что однажды высушенная древесина, не находясь в непосредственном контакте с водой, не может иметь влажность выше предела гигроскопичности — состояния древесины, при котором клеточные оболочки содержат максимальное количество связанной влаги, а в полостях клеток находится только воздух.

Влажность, соответствующая пределу гигроскопичности, при комнатной температуре (200 С) составляет 30% и практически не зависит от породы.

Различают следующие ступени влажности древесины: мокрая — длительное время находившаяся в воде, влажность выше 100%; свежесрубленная — влажность 50...100%; воздушно-сухая (транспортная) — влажность 15...20%; комнатно-сухая — влажность 8...12% и абсолютно сухая — влажность 0%.

Усушка. Усушкой называется уменьшение линейных размеров и объема древесины при высыхании. Усушка начинается после полного удаления свободной влаги и с начала удаления связанной влаги. Усушка по разным направлениям неодинакова.

В среднем полная линейная усушка в тангентальном направлении составляет 6...10%, в радиальном — 3...5% и вдоль волокон — 0,1...0,3%. Уменьшение объема древесины при испарении связанной влаги называется объемной усушкой.

При распиловке бревен на доски предусматривают припуски на усушку с тем, чтобы после высыхания пиломатериалы и заготовки имели заданные размеры.

Внутренние напряжения, растрескивание и коробление.

Напряжения, которые возникают без участия внешних сил, называют внутренними.

Причина образования напряжений при сушке древесины — неравномерность распределения влаги.

Если растягивающие напряжения достигнут предела прочности древесины на растяжение поперек волокон, то могут возникнуть трещины: в начале процесса сушки на поверхности сортимента, а в конце — внутри. Внутренние напряжения сохраняются в высушенном материале и служат причиной изменения размеров и формы деталей при механической обработке древесины.

Остаточные напряжения снимают путем дополнительной обработки пиломатериалов (пароувлажнение). При высыхании или увлажнении древесины изменяется форма поперечного сечения доски. Такое изменение формы называется короблением. Коробление может быть поперечным и продольным. Разбуханием называется увеличение линейных размеров и объема древесины при повышении содержания связанной влаги. Разбухание наблюдается при увеличении влажности до предела гигроскопичности; увеличение свободной влаги не вызывает разбухания.

Водопоглощение — способность древесины благодаря пористому строению поглощать капельно-жидкую влагу.

Водопоглощение происходит при непосредственном контакте древесины с водой. При этом в древесине увеличивается содержание как связанной, так и свободной влаги.

Плотность древесины Плотность древесины зависит от влажности и для сравнения значения плотности всегда приводят к единой влажности — 12%. Между плотностью и прочностью древесины существует тесная связь. Более тяжелая древесина, как правило, является более прочной. Величина плотности колеблется в очень широких пределах.

По плотности при влажности 12% древесину можно разделить на три группы:

породы с малой плотностью (510 кг/м3 и менее): сосна, ель, пихта, кедр, тополь, липа, ива, ольха, каштан, орех;

породы средней плотности (550...740 кг/м3): лиственница, тис, береза, бук, вяз, груша, дуб, ильм, карагач, клен, платан, рябина, яблоня, ясень;

породы с высокой плотностью (750 кг/м3 и выше): акация белая, береза железная, граб, самшит, саксаул, фисташка, кизил. Теплопроводность, звукопроводность, электропроводность древесины

Теплопроводностью древесины называется ее способность проводить тепло через свою толщу от одной поверхности к другой.

Теплопроводность сухой древесины незначительна, что объясняется пористостью ее строения.

Коэффициент теплопроводности древесины равен 0,1...0,35 ккал/м*град*час .

Плотная древесина проводит тепло несколько лучше рыхлой. Влажность древесины повышает ее теплопроводность.

Теплопроводность древесины вдоль волокон примерно вдвое больше, чем поперек.

Звукопроводностью называется свойство материала проводить звук; она характеризуется скоростью распространения звука в материале. В древесине быстрее всего звук распространяется вдоль волокон, медленнее в радиальном и очень медленно в тангентальном направлениях.

Звукопроводность древесины в продольном направлении в 16 раз, а в поперечном в — 3...4 раза больше звукопроводности воздуха. Повышенная влажность древесины повышает ее звукопроводность.

Электропроводность древесины характеризуется ее сопротивлением прохождению электрического тока. Электропроводность древесины зависит от породы, температуры, направления волокон и ее влажности. Электропроводность сухой древесины незначительна. При увеличении влажности в диапазоне от 0 до 30% электрическое сопротивление падает в миллионы раз, а при дальнейшем увеличении влажности — еще в десятки раз. Электрическое сопротивление древесины вдоль волокон меньше в несколько раз, чем поперек волокон.

Повышение температуры древесины приводит к уменьшению ее сопротивления до величины примерно в два раза.

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Менеджер реферат
• 
  Реферат славяне
• 
  Лес реферат
• 
  Реферат лес
• 
  Реферат ткани
• 
  Реферат шрифт
• 
  Реферат слово
• 
  Реферат студента
• 
  Реферат дельфиниум
• 
  Денситометрия реферат
• 
  Нанотранзисторы реферат