Илья Мельников
Строение, характеристика и свойства древесины
Строение древесины
Древесина состоит из элементарных клеток, разных по размерам и форме и прочно связанных между собой. Клетки могут быть заполнены смолами, камедями, водой; они образуют сосуды, сердцевинные лучи и собственно древесную массу.
Древесные породы делят на хвойные и лиственные. У хвойных листья игольчатой формы. Почти все хвойные являются вечнозелеными, исключение составляет лиственница, сбрасывающая осенью иголки. У лиственных пород листья широкие, осенью они опадают. Но и здесь есть исключение: в субтропиках и тропиках деревья сохраняют листву круглый год.
Рассмотрим поперечный разрез ствола. Снаружи ствол покрывает кора, состоящая из пробкового слоя и тонкого камбиального слоя на границе коры и древесины. Сразу же под корой расположен наружный заболонный слой древесины, часто отличающийся от остальной массы более светлым цветом. Почти всегда он имеет высокую влажность и состоит из молодых клеток, центральную часть ствола в этом случае определяют как спелодревесную. Когда центральная и периферийная части не различаются по содержанию воды и цвету, породы называются заболонными (безъядровыми).
Рис. 1. Поперечный разрез ствола:
1 – сердцевина, 2 – сердцевинные лучи, 3 – ядро, 4 – внешний пробковый слой, 5 – луб, 6 – заболонь, 7 – камбий, 8 – годичные слои
Центральная часть ствола составляет основную массу древесины. Она более темная и называется ядровой. Около геометрического центра ствола расположена сердцевинная трубка диаметром не более 1 см, ее отличает ослабленная древесина, а также кольцевые и радиальные трещины.
Деревья, растущие в умеренном или холодном климате, имеют ярко выраженные кольцеобразные слои. Причем слои, образовавшиеся в начале и конце вегетационного периода, различаются по плотности: весенняя часть годового слоя рыхлая, а осенняя плотная. Толщина годичных слоев и яркость рисунка весенней и осенней древесины у разных пород неодинаковы.
Древесные породы делят на хвойные и лиственные. У хвойных листья игольчатой формы. Почти все хвойные являются вечнозелеными, исключение составляет лиственница, сбрасывающая осенью иголки. У лиственных пород листья широкие, осенью они опадают. Но и здесь есть исключение: в субтропиках и тропиках деревья сохраняют листву круглый год.
Рассмотрим поперечный разрез ствола. Снаружи ствол покрывает кора, состоящая из пробкового слоя и тонкого камбиального слоя на границе коры и древесины. Сразу же под корой расположен наружный заболонный слой древесины, часто отличающийся от остальной массы более светлым цветом. Почти всегда он имеет высокую влажность и состоит из молодых клеток, центральную часть ствола в этом случае определяют как спелодревесную. Когда центральная и периферийная части не различаются по содержанию воды и цвету, породы называются заболонными (безъядровыми).
1 – сердцевина, 2 – сердцевинные лучи, 3 – ядро, 4 – внешний пробковый слой, 5 – луб, 6 – заболонь, 7 – камбий, 8 – годичные слои
Центральная часть ствола составляет основную массу древесины. Она более темная и называется ядровой. Около геометрического центра ствола расположена сердцевинная трубка диаметром не более 1 см, ее отличает ослабленная древесина, а также кольцевые и радиальные трещины.
Деревья, растущие в умеренном или холодном климате, имеют ярко выраженные кольцеобразные слои. Причем слои, образовавшиеся в начале и конце вегетационного периода, различаются по плотности: весенняя часть годового слоя рыхлая, а осенняя плотная. Толщина годичных слоев и яркость рисунка весенней и осенней древесины у разных пород неодинаковы.
Характеристика основных древесных пород
Хвойные породы на территории СНГ играют ведущую роль в деревообработке. Здесь распространены сосна, ель, лиственница, пихта, кедр.
Сосна. Древесина сосны прямослойная, прочная, умеренно легкая, смолистая. Цвет ядра светло-коричневый с красноватым оттенком. На воздухе древесина сосны тускнеет, становится серой разных оттенков. Сосна хорошо поддается искусственной и естественной сушке, мало усыхает, не деформируется в готовых изделиях. К ее достоинствам можно также отнести легкость обработки, склеивания и облицовки. Ударные нагрузки древесина сосны переносит удовлетворительно.
Ель. По объемам производства и переработки древесина ели занимает второе место после сосны. Но качество древесины более низкое по таким показателям, как прочность изделий, наличие сучков. В остальном ель является полноценным заменителем сосны. К достоинствам еловой древесины относят: отсутствие запаха, наличие в основном мелких сучков, меньшая склонность древесины к синению, одинаковый цвет заболонной и спелой древесины – близкий к белому.
Лиственница. Произрастает в основном за Уралом и применяется реже, чем сосна и ель. Изделия из лиственницы очень прочны, надежно служат в условиях переменной влажности. Древесина лиственницы отличается очень малой сучковатостью – на значительной части пиломатериалов не найти даже мелких сучков. Древесина лиственницы прямослойная, она тяжелее сосны и обладает более высоким сопротивлением к ударным нагрузкам. Легко колется.
Обрабатывать древесину лиственницы труднее, чем сосны, – она смолиста; сушат пиломатериалы при мягких режимах. Эфективно используется в конструкциях, где требуется высокое сопротивление загниванию.
Изделия из лиственницы смотрятся очень эффектно, поэтому часто их отделывают прозрачными материалами.
Пихта. Древесина почти белая, мягкая, легкая, не смолистая. Хорошо сушится и обрабатывается. Там, где пихта произрастает, она служит заменителем сосны и ели. А древесина кавказской пихты, знаменитая своими резонансными качествами, используется при изготовлении музыкальных инструментов. Надо учитывать, что пихта, произрастающая в Карпатах, имеет более низкие механические свойства.
Кедр. Древесину кедра отличает стойкость против гниения. Древесина розовато-белая в заболони и бурая в ядре. По прочности близка к ели и пихте. Годовые слои почти незаметны, поэтому древесина гладко режется во всех направлениях, очень легко обрабатывается. Кедр широко используется для производства карандашей, в мебельном производстве, из него изготавливают аккумуляторный шпон.
Лиственные породы. Хозяйственное значение лиственных пород снижают два фактора: меньшие запасы по сравнению с хвойными и склонность к загниванию в атмосферных условиях. С другой стороны, разнообразие иных свойств, в том числе богатство текстуры, прочностные характеристики многих лиственных пород, делают их незаменимыми.
Дуб. Древесина твердая, малосучковатая, отличается высокой прочностью, стойкостью к гниению, относительной прямослойностью. У дуба красивая текстура на всех разрезах. Широко применяется в мебельном производстве (часто в виде строганого шпона). Хорошо поддается окраске, отделке лаками и мастиками. Детали и целые изделия часто изготовляют из дуба в фанерно-строгальном и паркетном производствах, в производстве клепки, машиностроении, строительстве.
Цвет древесины светло-коричневый разных оттенков. Материал тяжелый, но тем не менее хорошо обрабатывается, гнется и полируется.
Береза. Древесина березы имеет белый цвет с красноватым оттенком, годовые слои малозаметны. Отличается плотностью и высокой прочностью, особенно при ударных нагрузках. Масса и твердость – средние. Малостойка к гниению при переменной влажности. Хорошо обрабатывается, строгается, гнется и полируется. Обладает значительным сопротивлением к раскалыванию.
Используется древесина березы для производства лущеного шпона, фанеры. Высокая плотность древесины определяет березу как ценный материал в поделочных и токарных работах, при изготовлении мебели. Хорошо имитирует ценные породы, легко окрашивается и полируется.
Сушат березу при мягких режимах, так как часто в результате сушки пиломатериалы коробятся на участках с включением ложного ядра. Перед сушкой пиломатериалы из березы рекомендуется выдержать до воздушно-сухого состояния.
Используется береза широко: ее можно увидеть в строительных конструкциях, мебели, из нее делают тару, паркет.
Осина. Древесина мягкая, легкая, по прочности уступает березе. Также малостойка к гниению. Древесина белая с зеленоватым оттенком, годовые слои малозаметны. Хорошо склеивается, сушится, мало коробится, легко обрабатывается. Основное применение осина нашла в производстве спичек.
Липа. Древесина легкая и мягкая, однородного строения, белая с розоватым или красноватым оттенком. Очень хорошо режется, гнется и сушится – мало растрескивается и почти не коробится. Из липы изготавливают чертежные доски, щитовую мебель, различные поделки, модели в литейном деле, детали облицовки.
Бук. Древесина бука светло-желтая с красноватым оттенком и характерным блеском сердцевинных лучей, часто имеет ложное буровато-красное ядро. Очень эфектно смотрится в радиальном разрезе. На всех разрезах древесины отчетливо видны годовые слои и сердцевинные лучи. По прочности бук близок к дубу, но более хрупкий и малостоек против гниения.
Используется бук для производства шпона, паркетной фризы, в мебельной промышленности. Широко применяется также в поделочных работах, при изготовления музыкальных и чертежных инструментов, спортивного инвентаря.
Бук хорошо обрабатывается и пропитывается, отделывают его прозрачными материалами, выявляя его своеобразную текстуру.
Орех. Древесина бурого или серовато-коричневого цвета, часто с золотистым оттенком. Материал тяжелый, твердый, но хорошо обрабатывается и полируется, отличается красивой текстурой. Используется в производстве шпона для изготовления мебели высшего качества. Применяется для тонких резных работ, очень ценится за богатую палитру цветов ореховый кап.
Сосна. Древесина сосны прямослойная, прочная, умеренно легкая, смолистая. Цвет ядра светло-коричневый с красноватым оттенком. На воздухе древесина сосны тускнеет, становится серой разных оттенков. Сосна хорошо поддается искусственной и естественной сушке, мало усыхает, не деформируется в готовых изделиях. К ее достоинствам можно также отнести легкость обработки, склеивания и облицовки. Ударные нагрузки древесина сосны переносит удовлетворительно.
Ель. По объемам производства и переработки древесина ели занимает второе место после сосны. Но качество древесины более низкое по таким показателям, как прочность изделий, наличие сучков. В остальном ель является полноценным заменителем сосны. К достоинствам еловой древесины относят: отсутствие запаха, наличие в основном мелких сучков, меньшая склонность древесины к синению, одинаковый цвет заболонной и спелой древесины – близкий к белому.
Лиственница. Произрастает в основном за Уралом и применяется реже, чем сосна и ель. Изделия из лиственницы очень прочны, надежно служат в условиях переменной влажности. Древесина лиственницы отличается очень малой сучковатостью – на значительной части пиломатериалов не найти даже мелких сучков. Древесина лиственницы прямослойная, она тяжелее сосны и обладает более высоким сопротивлением к ударным нагрузкам. Легко колется.
Обрабатывать древесину лиственницы труднее, чем сосны, – она смолиста; сушат пиломатериалы при мягких режимах. Эфективно используется в конструкциях, где требуется высокое сопротивление загниванию.
Изделия из лиственницы смотрятся очень эффектно, поэтому часто их отделывают прозрачными материалами.
Пихта. Древесина почти белая, мягкая, легкая, не смолистая. Хорошо сушится и обрабатывается. Там, где пихта произрастает, она служит заменителем сосны и ели. А древесина кавказской пихты, знаменитая своими резонансными качествами, используется при изготовлении музыкальных инструментов. Надо учитывать, что пихта, произрастающая в Карпатах, имеет более низкие механические свойства.
Кедр. Древесину кедра отличает стойкость против гниения. Древесина розовато-белая в заболони и бурая в ядре. По прочности близка к ели и пихте. Годовые слои почти незаметны, поэтому древесина гладко режется во всех направлениях, очень легко обрабатывается. Кедр широко используется для производства карандашей, в мебельном производстве, из него изготавливают аккумуляторный шпон.
Лиственные породы. Хозяйственное значение лиственных пород снижают два фактора: меньшие запасы по сравнению с хвойными и склонность к загниванию в атмосферных условиях. С другой стороны, разнообразие иных свойств, в том числе богатство текстуры, прочностные характеристики многих лиственных пород, делают их незаменимыми.
Дуб. Древесина твердая, малосучковатая, отличается высокой прочностью, стойкостью к гниению, относительной прямослойностью. У дуба красивая текстура на всех разрезах. Широко применяется в мебельном производстве (часто в виде строганого шпона). Хорошо поддается окраске, отделке лаками и мастиками. Детали и целые изделия часто изготовляют из дуба в фанерно-строгальном и паркетном производствах, в производстве клепки, машиностроении, строительстве.
Цвет древесины светло-коричневый разных оттенков. Материал тяжелый, но тем не менее хорошо обрабатывается, гнется и полируется.
Береза. Древесина березы имеет белый цвет с красноватым оттенком, годовые слои малозаметны. Отличается плотностью и высокой прочностью, особенно при ударных нагрузках. Масса и твердость – средние. Малостойка к гниению при переменной влажности. Хорошо обрабатывается, строгается, гнется и полируется. Обладает значительным сопротивлением к раскалыванию.
Используется древесина березы для производства лущеного шпона, фанеры. Высокая плотность древесины определяет березу как ценный материал в поделочных и токарных работах, при изготовлении мебели. Хорошо имитирует ценные породы, легко окрашивается и полируется.
Сушат березу при мягких режимах, так как часто в результате сушки пиломатериалы коробятся на участках с включением ложного ядра. Перед сушкой пиломатериалы из березы рекомендуется выдержать до воздушно-сухого состояния.
Используется береза широко: ее можно увидеть в строительных конструкциях, мебели, из нее делают тару, паркет.
Осина. Древесина мягкая, легкая, по прочности уступает березе. Также малостойка к гниению. Древесина белая с зеленоватым оттенком, годовые слои малозаметны. Хорошо склеивается, сушится, мало коробится, легко обрабатывается. Основное применение осина нашла в производстве спичек.
Липа. Древесина легкая и мягкая, однородного строения, белая с розоватым или красноватым оттенком. Очень хорошо режется, гнется и сушится – мало растрескивается и почти не коробится. Из липы изготавливают чертежные доски, щитовую мебель, различные поделки, модели в литейном деле, детали облицовки.
Бук. Древесина бука светло-желтая с красноватым оттенком и характерным блеском сердцевинных лучей, часто имеет ложное буровато-красное ядро. Очень эфектно смотрится в радиальном разрезе. На всех разрезах древесины отчетливо видны годовые слои и сердцевинные лучи. По прочности бук близок к дубу, но более хрупкий и малостоек против гниения.
Используется бук для производства шпона, паркетной фризы, в мебельной промышленности. Широко применяется также в поделочных работах, при изготовления музыкальных и чертежных инструментов, спортивного инвентаря.
Бук хорошо обрабатывается и пропитывается, отделывают его прозрачными материалами, выявляя его своеобразную текстуру.
Орех. Древесина бурого или серовато-коричневого цвета, часто с золотистым оттенком. Материал тяжелый, твердый, но хорошо обрабатывается и полируется, отличается красивой текстурой. Используется в производстве шпона для изготовления мебели высшего качества. Применяется для тонких резных работ, очень ценится за богатую палитру цветов ореховый кап.
Физические свойства древесины
Свойства древесины, которые обнаруживаются при испытаниях, не приводящих к изменению химического состава, называются физическими. К ним относится внешний вид древесины, влажность, тепловые, электрические и звуковые свойства, а также свойства, которые проявляются под воздействием электромагнитных излучений.
Внешний вид древесины характеризуется следующими свойствами: цветом, блеском, текстурой и макроструктурой.
Внешний вид древесины характеризуется следующими свойствами: цветом, блеском, текстурой и макроструктурой.
Конец бесплатного ознакомительного фрагмента