Главные разрезы ствола дерева

1 – сердцевина;
2 – сердцевинные лучи; 3 – ядро;
4 – пробковый слой; 5 – слой флоэмы; 6 – заболонь; 7 – камбий; 8 – годичные слои.
1 – торцевое сечение; 2 – радиальное сечение; 3 – тангенциальное сечение.

Микроструктура и состав древесины. Строение и конструкция древесины. Виды древесных пород и частей древесины.

Метки:

У большинства хвойных деревьев, главным образом в поздних слоях древесины, имеются смоляные ходы – межклеточные пространства, заполненные смолой. В древесине лиственных деревьев есть мелкие и крупные трубчатые сосуды, которые проходят вдоль ствола. В растущем дереве сосуды переносят влагу от корней к кроне. У хвойных деревьев сосудов нет; их функцию выполняют вытянутые, замкнутые клетки, называемые трахеидами.

Физические свойства древесины

Физические свойства древесины – это свойства, которые можно определить без нарушения целостности испытуемого образца или изменения его химического состава, т.е. путем осмотра, взвешивания, измерения, высушивания.

Физические свойства древесины включают внешний вид и запах, плотность, содержание влаги и связанные с этим изменения, такие как усушка, разбухание, растрескивание и коробление. Физические свойства древесины также включают ее электрическую, акустическую и тепловую проводимость, а также макроструктуру.
Внешний вид древесины зависит от ее цвета, блеска, текстуры и макроструктуры.

Цвет. Цвет древесины обусловлен дубильными, смолистыми и красящими веществами, содержащимися в полостях клеток.

Цвет древесины пород, произрастающих в различных климатических условиях, варьируется от белого (осина, ель, липа) до черного (черное дерево). Древесина видов из жарких и южных регионов окрашена более интенсивно, чем древесина видов из умеренного климата. В пределах данной климатической зоны каждая порода древесины имеет свой характерный цвет, который может служить дополнительным признаком для ее идентификации. Например, граб имеет светло-серый цвет, дуб и ясень – коричневый, а грецкий орех – коричневый. Многие породы древесины теряют свой блеск под воздействием света и воздуха, становясь серыми на открытом воздухе.

Древесина ольхи, которая в свежесрубленном виде имеет светло-розовый цвет, вскоре после среза становится желто-красной. Дубовая древесина, долгое время находившаяся в воде, становится темно-коричневой или даже черной (окрашенный дуб). Цвет древесины также изменяется под воздействием различных грибков. На цвет древесины также влияет ее возраст. У молодых деревьев древесина, как правило, светлее, чем у старых. Дуб, груша и белая акация, самшит и каштан имеют однородный цвет.

Цвет древесины важен для мебели, музыкальных инструментов, изделий из дерева и художественных изделий. Насыщенный цвет придает изделиям из дерева красивый внешний вид. Цвет некоторых пород древесины можно улучшить с помощью различных видов обработки, таких как пропаривание (бук), окрашивание (дуб, каштан) или окрашивание с помощью различных химических веществ. Цвет древесины и ее оттенки обычно характеризуются определениями – красный, белый, розовый, светло-розовый и только при необходимости атласом или цветовой шкалой.

Строение древесины.

Основные разрезы ствола
Поперечный разрез – расположен перпендикулярно оси ствола и волокон, он образует торцевую плоскость. Радиальный разрез – продольный разрез, проходящий через центр ствола вдоль волокон древесины в радиальном направлении и перпендикулярно слою годичной древесины в месте контакта. Тангенциальный разрез – это продольный разрез, расположенный на некотором расстоянии от центра, в радиальном направлении вдоль структуры древесных волокон относительно годичного слоя. Оба вида распила используются при производстве половых досок.Заболонь, ядро
Лесные породы обычно окрашены в светлый цвет. Некоторые виды имеют равномерную окраску по всему стволу (береза, ольха, граб), тогда как у других центральная часть ствола более темная (дуб, сосна, лиственница). Центральная темная часть ствола называется ядром, а периферийная светлая часть – заболонью. Нередко центральная часть ствола темнеет, в этом случае образуется так называемое ложное ядро.

Годичные слои, ранняя и поздняя древесина
Поперечный срез древесины позволяет увидеть концентрические слои, расположенные по кругу. Эти слои, называемые годичными слоями, отражают рост древесины в течение вегетационного периода. В радиальном сечении годичные слои расположены в виде прямых и продольных полос, в тангенциальном сечении – в виде конических извилистых линий. Годичные слои появляются каждый год от центра к периферии, так что крайний слой является самым молодым. Благодаря годичным слоям можно определить возраст дерева. Ширина годичных слоев зависит от условий роста и расположения в стволе, а также от породы дерева. У быстрорастущих пород (тополь, ива) годичные слои широкие, у других (тис, самшит) – узкие. По мере увеличения высоты и толщины дерева самые узкие годичные слои располагаются в нижней части ствола и растут вверх, так что форма ствола больше напоминает цилиндр. У некоторых видов неправильная форма годичных слоев встречается чаще, чем у других. Каждый годичный слой состоит из двух частей – ранней и поздней древесины: ранняя или внутренняя древесина обращена к стволу, она мягкая и светлая; поздняя или внешняя древесина более темная и твердая и обращена к коре. Наиболее четкое различие между частями древесины наблюдается у лиственных и хвойных деревьев. Ранняя древесина служит для проведения воды по всему стволу дерева и образуется в начале лета. Их можно отличить по крупным, хорошо заметным сосудам. Поздняя древесина появляется в конце лета и выполняет механическую функцию. Поздняя древесина увеличивает механические свойства и плотность дерева.Радиусы сердцевины
Когда вы разрезаете поперечный срез некоторых пород дерева, вы можете увидеть яркие, блестящие линии, идущие от сердцевины к коре – это сердцевинные лучи. Сердцевинные лучи есть у всех пород дерева, но только у некоторых видов они есть. Сердцевинные лучи могут быть первичными и вторичными, первые начинаются от сердцевины, а вторые находятся на разном расстоянии от сердцевины. Сердцевинные лучи в срубленном дереве создают красивый узор на радиальном срезе, что повышает ценность материала как декоративного. Сердцевинные лучи различаются по ширине на узкие и плохо заметные (липа, клен, вяз) и широкие, хорошо заметные на поперечном срезе. При этом широкие лучи могут быть как истинно широкими (дуб, бук), так и ложноширокими – когда пучки узких лучей собраны вместе (ольха, граб, лещина). Сердцевидные лучи на радиальном сечении представляют собой яркие, блестящие полосы или поперечные полосы. Они могут быть светлее или темнее, чем окружающая древесина. Сердцевидные лучи на тангенциальном сечении напоминают темные штрихи с острыми кончиками или линзовидные полосы, идущие вдоль волокон. Ширина волокон составляет от 0,015 до 0,6 мм.

Отличительные особенности и структура древесины

1 – сердцевина;
2 – сердцевинные лучи; 3 – ядро;
4 – пробковый слой; 5 – лубяной слой; 6 – заболонь; 7 – камбий; 8 – слои коры.
1 – торцевое сечение; 2 – радиальное сечение; 3 – тангенциальное сечение.

Кухни из массива дуба всегда пользуются большим спросом. За дубом легко ухаживать и он прост в обслуживании. Наиболее распространенные вопросы, которые задают клиенты при заказе кухни из массива дуба, следующие: Почему фасады из массива дуба имеют неровный рисунок? Что за светлые пятна видны на некоторых фасадах? Чтобы ответить на этот вопрос, важно рассмотреть структуру древесины дуба.

На поперечном срезе ствола дуба (рис. 1) хорошо видны годовые кольца (8), в центре ствола – ядро (3), от ядра к коре (пробковый слой – 4) распространяются лучи сердцевины (2). Годичные слои, растущие по окружности ствола, образуют заболонь (6) – внешний слой, более светлый, чем сердцевина. Бревна распиливают не только в поперечном (Рисунок 2-1), но и в продольном направлении. Если разрез проходит через центр бревна, он называется радиальным, как показано на рисунке 2-2.

Если разрез проходит ближе к краю, он называется тангенциальным и выглядит, как показано на рис. 2-3. Полученные заготовки используются для создания частей возвышений, взятых из разных частей бревна. На фото 1 видно, что возвышение состоит из центральной части бревна (т.е. распил был радиальным) и внешней части бревна (после тангенциального распила).

Что за "пятна" видны на возвышении? Это сердцевинные лучи в разрезе. Именно в дубе они наиболее яркие. В сосне или березе, например, они почти незаметны. Поэтому тот факт, что фасад имеет неравномерный цвет и видимые сердцевинные лучи, говорит о том, что фасад действительно изготовлен из дуба, и это является его особым преимуществом.

Микроскопическая структура древесины

Микроскопическая структура ствола дерева изучает клеточную структуру растения. Клеточная структура ткани дерева похожа на другие (ядро, протопласт и мантия), но мантия состоит из плотных углеводов (целлюлозы) и лигнина, что делает ее прочной и жесткой. Прочность древесины сравнивают с прочностью железобетона.

Клетки древесины различаются по структуре и функциям. Между ними проводится различие

• механические клетки, выполняющие опорную функцию;
• проводящие клетки (которые переносят питательные вещества и микроэлементы);
• запасающие клетки (отвечают за хранение веществ и увеличение веса дерева).

Конфигурация пилорамы

Для обеспечения эффективности работы пилорамы необходимо регулярно проверять и регулировать все важные механизмы оборудования.
Во время работы необходимо проверять следующие моменты:

• Натяжение полотна. Рекомендуется не использовать ленточную пилу непрерывно более 2 часов. В случае перегрева полотно следует снять и оставить на 24 часа.
• Резка. Для получения качественного реза необходимо постоянно проверять настройку. Оптимальной считается такая настройка, при которой соотношение опилок и воздуха между бревном и пилой составляет 3:1.
• Скорость пилорамы. Распиловка бревен на высокой скорости обеспечивает лучший распил, но сокращает срок службы ленточной пилы. Лучше всего не превышать 1/2 от допустимого значения.
• Для увеличения срока службы механизмов ленточной пилы необходимо использовать смазку для ленточных пил. Оптимальный состав состоит из масла для бензопил и дизельного топлива в соотношении 1:1. Раствор наносится в небольшом количестве на обе стороны полотна.

После проверки и регулировки механизмов ленточной пилы можно приступать к заготовке древесины.

Читайте также: Особенности выбора и правила монтажа проводки в стиле ретро в деревянном доме

Химический состав древесины и коры

Древесина состоит в основном из органических веществ (не менее 99% от общей массы) в виде целлюлозы, гемицеллюлозы и лигнина, в состав которых входят углерод, водород, кислород и немного азота. Помимо основных веществ, древесина содержит экстрактивные вещества (дубильные вещества, смолы, камеди, пектины, жиры и т.д.), которые растворимы в воде, спирте или эфире. Химический состав различных пород древесины практически одинаков. В среднем абсолютно сухая древесина содержит 49-50% углерода, 43-44% кислорода, 6% водорода и 0,1…0,3% азота.

После сгорания древесины остается ее неорганическая часть – зола (0,1…1%) Она состоит из кальция, калия, натрия, магния и, в меньших количествах, фосфора, серы. Они образуют минеральные вещества, большинство из которых (75-90%) нерастворимы в воде. Среди растворимых – щелочные (поташ и сода), а среди нерастворимых – соли кальция.

Химический состав коры мало отличается от состава древесины и ветвей, но кора содержит гораздо меньше целлюлозы и гораздо больше лигнина (особенно кора сосны), экстрактивных и минеральных веществ, а также содержит суберин, который отсутствует в древесине.

Недостатки древесины

Изменение внешнего вида древесины, нарушение ее структуры, целостности тканей или другие пороки, снижающие ее качество и ограничивающие ее практическую полезность, называются недостатками древесины.

Значимость дефекта зависит от области применения древесины и уровня развития науки и техники в то время.

ГОСТ 2140-81 охватывает широкий спектр дефектов, которые подразделяются на девять групп в порядке убывания:

• 1 – сучки;
• 2 – трещины;
• 3 – дефекты формы ствола;
• 4 – дефекты структуры древесины
• 5 – химические пятна;
• 6 – грибковое поражение;
• 7 – биологические повреждения;
• 8 – инородные включения, механические повреждения и дефекты развития;
• 9 – износ.

Каждая группа включает несколько типов дефектов, а для некоторых типов дефектов указаны вариации. Некоторые из них характерны только для круглого леса, другие – для пиломатериалов или шпона.